КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 16-14-10217

НазваниеРазработка теоретических и экспериментальных основ анализа почв и растений юга России при загрязнении тяжелыми металлами и полициклическими ароматическими углеводородами

РуководительМинкина Татьяна Михайловна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регионфедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет", Ростовская обл

Года выполнения при поддержке РНФ2016 - 2018

КонкурсКонкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-108 - Почвоведение

Ключевые словапочвы, растения, тяжёлые металлы, полициклические ароматические углеводороды, загрязнение, фракционно-групповой состав, субкритическая водная экстракция, аккумляция, миграция, трансформация, моделирование, устойчивость

Код ГРНТИ68.05.00


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Одними из наиболее опасных загрязняющих почвы веществ являются тяжелые металлы (ТМ) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) - соединения, проявляющие по отношению к живым организмам канцерогенные, мутагенные и токсичные свойства (Габов и др., 2014; Абакумов и др., 2014; Яковлева и др., 2012). Содержание ТМ и ПАУ во всех природных объектах подлежит обязательному контролю и нормированию согласно спискам Европейского сообщества и Агентства по охране окружающей среды США, что регламентируется нормативно-правовой базой (Wenzl и др., 2006; Department for Environment…, 2002; Jian, 2004). Актуальность изучения экологического состояния системы почва-растения, загрязненной ТМ и ПАУ, обусловлена повышенной опасностью и масштабностью загрязнения наземных экосистем данными соединениями. Однако молекулярные механизмы, обусловливающие поведение и функции загрязняющих веществ в почвенных экосистемах до настоящего времени изучены недостаточно, а, значит, отсутствуют надежные методы контроля уровней загрязнения почв и растений. Проект направлен на разработку теоретической и экспериментальной базы оценки уровней загрязнения почв и растений соединениями ТМ и ПАУ. Будут использованы новые методы и подходы для оценки содержания и состава органических и неорганических поллютантов в почвах и растениях. Предметом исследования выбраны металлы - цинк, медь, свинец, никель, кадмий, марганец и хром, а также 17 приоритетных ПАУ, так как они наиболее часто присутствуют в составе выбросов предприятий разного профиля и встречаются в повышенном количестве в загрязненных почвах и растениях. Актуальна проблема подбора эффективных методов анализа для экстракции ПАУ из почв и растений. Это связано с тем, что все аттестованные и широко используемые методы экстракции данных поллютантов из природных сред являются очень трудоемкими и требуют большого расхода органических растворителей (Wenzl et al., 2006; Rivas, 2006; Baran, 2007). Будет разработан новый экологически чистый метод экстракции ПАУ из почв и растений, подобраны оптимальные условия для экстракции поллютантов, показана эффективность метода на почвах и растениях юга России, его преимущества по сравнению со стандартными методами экстракции ПАУ. Метод основан на использовании уникальных свойствах воды как растворителя. Будет адаптирован метод определения фракционно-группового состава ТМ для широкого спектра почв и условий. Будет проведен сравнительный анализ результатов различных методов последовательного экстрагирования соединений ТМ в почве, включающих авторскую схему определения фракционно-группового состава соединений металлов. Будут выявлены особенности применяемых методов, в том числе их селективность по отношению к выделяемой фракции ТМ из почвы, а также характерные черты воздействия экстрагентов на металлы и почвенные компоненты. Впервые будут изучены механизмы взаимодействия ТМ с органическим веществом, несиликатными соединениями Fe, карбонатами и глинистыми минералами на основе совмещения методов экстракционного фракционирования и спектроскопии рентгеновского поглощения. Получены точные представления о локальной атомной структуре ионов ТМ в составе минеральных и органических фаз с использованием инновационных методов синхротронного анализа. Будут рассмотрены изменения прочности образующихся связей при различных уровнях загрязнения. На основе разработанных методов и подходов предполагается впервые получить детальную информацию о закономерностях накопления, распределения, трансформации и миграции ТМ и ПАУ в системе «почва – растения» в условиях загрязнения юга России. Сопоставлены результаты определения состава и содержания ТМ и ПАУ в почвах при разных видах загрязнения и степени техногенной нагрузки. Впервые будут выявлены виды дикорастущих и культурных растений юга России, устойчивые к избыточному накоплению ТМ и ПАУ. Будут изучены механизмы адаптационных возможностей исследуемых растений в условиях загрязнения. Изучена динамика изменения содержания поллютантов в почвах и растениях мониторинговых площадок техногенной территории за период с 2000 по настоящее время и изменения в видовом составе растений. Выявлены закономерности накопления и распределения ТМ и ПАУ в растениях в зависимости от вида растения и степени техногенной нагрузки на территорию, подвижности металлов в почвах и свойств почв. Разработаны информативные показатели экологического состояния почв при загрязнении рассматриваемыми поллютантами и на их основе разработана модель устойчивости почв к загрязнению. Предлагаемая методология, использование новых методов анализа будет способствовать пониманию механизмов биогеохимических процессов в почвах с участием ПАУ и ТМ и созданию теоретических основ в области диагностики и нормирования данных соединений в экосистеме.

Ожидаемые результаты
Будут разработаны новые подходы и методы оценки и прогноза состояния органических и неорганических поллютантов в почвах и растениях юга России. Будет разработана методология оценки и прогноза состояния загрязненных почв на основе фракционно-группового состава соединений ТМ. Данный подход впервые используется в мировой практике. Впервые будет применен разработанный авторами проекта (Минкина и др., 2008, 2013) комбинированный способ фракционирования металлов в почвах к анализу форм нахождения ТМ для широкого спектра почв, что позволит установить полифункциональность почвенных компонентов в процессах мобилизации и иммобилизации металлов. Впервые на основе совмещения двух подходов: анализа изотерм сорбции и фракционирования металлов будут выявлены основные почвенные компоненты, ответственные за поведение и функции поллютантов в экосистеме, определена прочность образующихся связей между поллютантами и почвенными компонентами. Впервые в России будут использованы новейшие физические методы для анализа вида связи между изучаемыми элементами в различных соединениях. Подобные исследования проводятся в зарубежных научных центрах синхротронного излучения 3-го поколения в Германии, Америке и Фракции (Stawn, Baker, 2009; Manceau, 2002, 2010). Однако, изучаются в основном почвы отвалов с высоким уровнем загрязнения. До настоящего время не проводились исследования почв с применением методов синхротронного ренгеновского излучения на территории РФ. Кроме того, на основе методов расширенного анализа рентгеновских спектров поглощения нами впервые будет изучено влияние формы поступления металлов на их закрепление почвенными компонентами. В последнее время появились отдельные зарубежные работы (Miller, 2007, Ramos et al., 2009) по использованию методов субкритической водной экстракции различных загрязнителей, и, в частности, бенз(а)пирена из почв. Однако оптимальные условия экстракции всего спектра таких опасных органических поллютентов, как ПАУ из почв и растений пока еще не разработаны. Не проведено сравнение результатов, полученных новыми методами с использованием субкритических технологий со стандартными методами экстракции ПАУ из почв и растений токсичными органическими растворителями. В России такие исследования будут осуществлены впервые. Впервые будет изучен количественный и качественный состав 17 приоритетных ПАУ и фракционно-групповой состав соединений ТМ в незагрязненных и подверженных многолетнему техногенному загрязнению почвах юга России, в почвах вегетационных опытов, искусственно загрязненных данными поллютантами. Установлено влияние физико-химических свойств почв, вида и уровня техногенной нагрузки на особенности аккумуляции, трансформации и миграции ПАУ и ТМ в почвах. Будут исследованы закономерности биоаккумуляции ТМ и ПАУ дикорастущей травянистой и культурной растительностью. Предложены диагностические показатели растений, наиболее чувствительные к действию ТМ и ПАУ. Оригинальность исследования состоит в том, что впервые растения юга России будут рассматриваться как культуры, способные извлекать из почвы избыточные количества ТМ. В литературе встречаются единичные работы по данной тематике. Исследовано влияние природных и техногенных факторов на видовое разнообразие флоры юга России. Установлены типы поглощения ТМ различными видами травянистых растений. Сопоставлены результатов многолетнего мониторинга техногенных территорий и вегетационных модельных экспериментов с загрязнением почв ПАУ и ТМ. Впервые в условиях юга России будет изучена скорость деструкции бенз(а)пирена при поступлении его в почву и последующем поглощении растениями. Будет исследовано распределение ТМ и ПАУ в различных частях изучаемых растений, изучены барьерные функции травянистых растений и ярового ячменя, определен тип поглощения поллютантов исследуемыми видами растений, создана модель устойчивости системы почва-растения к химическому загрязнению. Расширены представления об устойчивости растений к накоплению ТМ и ПАУ и дана оценка устойчивости различных видов растений к техногенному загрязнению ТМ по совокупности значений коэффициента накопления (КН) и величин элементостатического барьера поступления поллютантов на границе корневая система-надземная часть растения. Будет разработана модель устойчивости почв к химическому загрязнению. Результаты могут быть внедрены в практику почвенно-экологического мониторинга: при оценке воздействия техногенных выбросов на экологическую обстановку, дозировании антропогенной нагрузки на почвы, прогнозировании концентраций ТМ на территориях, подверженных загрязнению, разработки практических рекомендаций по уменьшению их токсического действия. Решение задач проекта позволит оценивать и прогнозировать экологическое состояние почвенного покрова, разработать рекомендации по снижению токсико-экологических последствий загрязнения. Полученные результаты о составе и содержании ТМ и ПАУ в исследуемых почвах, показателях миграции и трансформации ТМ в ландшафте, будут необходимы как входные параметры моделей формирования экологического состояния почв в условиях загрязнения данными поллютантами, оценки экологического риска для ландшафтов. Результаты исследования процессов деструкции ТМ и ПАУ в системе почва - растения будут способствовать развитию новых междисциплинарных научных направлений по изучению молекулярных механизмов, обусловливающих поведение и функции неорганических и органических соединений в экосистемах. Будут приведены практические рекомендации по использованию территорий, прилегающей к Новочеркасской государственной районной электростанции (НчГРЭС), которые в настоящее время применяются для выращивания сельскохозяйственной продукции и выпаса скота. Полученные данные позволят уточнить границы санитарно-защитной зоны в районе максимального влияния выбросов НчГРЭС.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2016 году
В соответствие с целью и задачами проекта осуществлен сбор, анализ и обобщение литературных материалов по использованию различных методов анализа состава соединений тяжелых металлов (ТМ) в почвах. Проведен анализ наиболее применяемых в мировой практике методов химического фракционирования и современных спектроскопических методов исследования соединений ТМ. Отмечено, что совместное использование методов экстракционного фракционирования и прямых методов физического анализа, основанных на применении синхротронной рентгеновской техники, позволяет получить взаимодополняющую информацию о механизмах взаимодействия металлов с почвенными компонентами и прочности удерживания ими металлов. Анализ литературных материалов по использованию различных методов экстракции полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) из почв и растений показал, что все перечисленные методы характеризуются длительной и многостадийной процедурой пробоподготовки с использованием большого объема токсичных органических растворителей. Апробация предложенных в проекте подходов и методов включала исследования на незагрязненных почвах, при заданных условиях загрязнения (закладка и проведение модельных вегетационных опытов) и в неконтролируемых условиях загрязнения (аэрозольные выбросы Новочеркасской ГРЭС (НчГРЭС), основного источника эмиссии загрязняющих веществ в Ростовской области). Проведены модельные вегетационные опыты по искусственному загрязнению чернозема обыкновенного карбонатного различными концентрациями бенз(а)пирена (БаП) (20, 200, 400 и 800 нг/г) и различными дозами (300, 2000 и 10000 мг/кг) нитратов и оксидов Cu, Zn и Pb, а также лабораторные эксперименты по насыщению минеральных и органической фаз (монтмориллонита, каолинита, гидромусковита, гиббсита, карбонатов, кварца, гуминовой кислоты) ионами Cu2+, Zn2+ и Pb2+ из растворов их нитратных солей. Проведены почвенно-геоботанические экспедиции на мониторинговые площадки, расположенные в природных и импактной зонах. Изучены особенности накопления и распределения ТМ в черноземах обыкновенных Персиановской заповедной степи и бурых лесных почвах Кавказского биосферного и Полистовского заповедников. Изучено изменение состава соединений ТМ в почвах под воздействием аэрозольных выбросов НчГРЭС. Установлено, что под влиянием выбросов НчГРЭС в прилегающих к предприятию почвах существенно увеличивается общее содержание металлов и количество всех образуемых ими форм. С повышением содержания ТМ в черноземе обыкновенном карбонатном вблизи НчГРЭС увеличивается доля наиболее подвижных фракций: обменной и связанной с карбонатами, особенно в случае загрязнения Zn и Cd. В загрязненной почве Cu и Cr интенсивнее накапливаются в органическом веществе, Pb, Cd и Mn – в карбонатах, Ni, Zn – в Fe-Mn оксидах и карбонатах. Поступающие с аэрозольными выбросами предприятия ТМ активнее взаимодействуют с аморфными оксидами Fe, чем с кристаллическими их формами. Сопоставлены результаты фракционного состава тяжелых металлов в почвах при аэротехногенном загрязнении и искусственном загрязнении в условиях модельного эксперимента. Полученные результаты были сопоставимы и дополняли друг друга. Установлено, что вне зависимости от вида загрязнения (аэрозольные выбросы предприятия или моделируемое загрязнение) Cu и Pb накапливаются, преимущественно, во фракции, связанной с органическим веществом, при этом, Zn – во фракции, связанной с аморфными оксидами Fe. Активное взаимодействие Cu и Pb с органическим веществом и Zn c оксидами Fe (преимущественно их аморфными формами) приводит к значительному возрастанию образуемых с данными компонентами соединений металлов при загрязнении почв. Подвижность Zn, оцениваемая по содержанию металла в первых 3-х фракциях: водорастворимой, обменной и связанной с карбонатами во всех исследуемых образцах почв выше по сравнению с подвижностью Cu и Pb. Проведен сравнительный анализ результатов фракционирования соединений ТМ в почвах, полученных при использовании разных методов фракционирования. При сравнении результатов, полученных с использованием наиболее широко распространённых методов фракционирования: Миллера в модификации Берти, Джакобс (Berti, Jacobs, 1996) и Тессье (Tessier et al., 1979), установлено, что оба метода в целом дают сходную картину распределения Cu, Pb и Zn по формам соединений в черноземах обыкновенных при разных уровнях техногенной нагрузки и видах загрязнения (естественного и моделируемого). При использовании метода Тессье из-за применения более агрессивных экстрагентов содержание всех рассмотренных ТМ оказалось более высоким в органической фракции и во фракции, связанной с Fe-Mn оксидами. В связи с этим, содержание металлов в остаточной фракции по методу Тессье ниже, чем по методу Миллера. Отмеченные различия особенно заметны на загрязненной почве. Использование авторской комбинированной схемы фракционирования (Минкина и др., 2012) показало, что подвижность Cu, Pb и Zn в черноземах обыкновенных низка (до 22%) и обусловлена в основном соединениями металлов, удерживаемых карбонатами. Cu, Pb и Zn преимущественно входят в состав кристаллических решеток первичных и вторичных минералов в почве. При поступлении металлов в почву повышается содержание всех соединений ТМ, но их соотношение резко меняется в сторону увеличения количества непрочно связанных соединений (до 54% от суммы фракций). Результаты, полученные на основе предложенной схемы, выявили уменьшение прочности связи Cu, Zn и Pb с органическим веществом и оксидами Fe с ростом загрязнения. Основную роль в повышении подвижности Cu, Pb и Zn в черноземе обыкновенном играет органическое вещество. В незагрязненной почве весомый вклад в закрепление Zn вносит органическая фракция, однако, при загрязнении основными компонентами, удерживающими металл, являются оксиды Fe. Выявлены механизмы удерживания ТМ почвенными компонентами (органическим веществом, несиликатными соединениями Fe, карбонатами, глинистыми минералами) на основе совместного применения методов экстракционного фракционирования и рентгеноспектрального анализа. Определены механизмы сорбции катионов металлов на молекулярном уровне. Результаты экстракционного фракционирования соединений металлов в почве позволили дополнить установленные методом расширенной дальней тонкой структуры рентгеновского поглощения – EXAFS и ближней тонкой структуры рентгеновских спектров вблизи краев поглощения – XANES качественные изменения состояния металлов в загрязненных почвах количественными данными о соединениях металлов, удерживаемых почвенными компонентами с различной прочностью. Установлено, что на трансформацию соединений ТМ в почве и на их подвижность оказывает влияние не только количество, но и форма поступления металла. Подвижность Zn и Cu в почве при внесении металлов в форме азотнокислых солей значительно выше, чем при поступлении металлов в виде оксида. При внесении Pb в почву в форме PbO и Pb(NO3)2 фракционный состав оказался схожим, что указывает на хорошую трансформацию PbO в черноземе обыкновенном. Показано, что с увеличением дозы загрязнения ТМ (от 2000 до 10000 мг/кг почвы), особенно внесенных в форме легкорастворимых солей, связь металлов с почвенными компонентами ослабевает. Впервые методами синхротронного анализа, выполненного в Курчатовском центре синхротронного излучения НИЦ «Курчатовский институт», получены серии XANES и EXAFS-спектров К-края Cu и Zn и LIII-края Pb для образцов чернозема обыкновенного, а также для органической и минеральных фаз, искусственно загрязненных в модельном опыте высокими дозами соединений металлов, изучена пространственно-структурная организация соединений этих металлов и проанализирована связь ионов металлов с органической и минеральными фазами почвы. Показано, что при внесении в почву растворимой соли (Cu(NO3)2), ионы Cu связываются в октаэдрических позициях и образуют внутрисферные координационные гуматные комплексы, что подтверждается структурными данными, полученными Фурье-фильтрацией с последующей подгонкой варьируемых параметров модели локальной атомной структуры с использованием программных комплексов FEFFIT и Viper. Ионы Zn входят в октаэдрические структуры в составе слоистых минералов и оксидов и образуют как внутрисферные, так и внешнесферные комплексы на поверхности адсорбента. Свинец, внесенный в почву в форме различных соединений, сорбируется внутрисферно на краях октаэдрически координированных атомов Al, при этом образуются многочисленные комплексы в виде тригонально искаженной пирамиды с инертной не поделенной парой электронов (6s2) с одной стороны и тремя гидроксильными лигандами с другой. Диагностировано, что в механизмах сорбции ионов металлов почвенными фазами ключевую роль играет структура поверхности адсорбента. Предложен метод расчета состояния ТМ в почвенном растворе с учетом ассоциации ионов. Разработан метод извлечения 17 приоритетных ПАУ из почв методом субкритической водной экстракции, позволяющий извлекать до 96% ПАУ от их общего содержания в почвах. Определены оптимальные условия экстракции ПАУ из почвы. Установлено, что оптимальными условиями экстракции ПАУ из почвы является 30-минутная обработка субкритической водой при температуре 250 оС давлении 55-60 атм. Проведено сравнение экстракции ПАУ из почв субкритической водой с широко распространенным методом омыления, основанным на использовании органических растворителей. Установлено, что субкритическая водная экстракция позволяет упростить процесс извлечения ПАУ из почв за счет исключения использования органических растворителей и щелочей и сокращения времени проведения реакции до 30 мин вместо 11 – 48 часов, а также уменьшения числа стадий экстракции до одной стадии вместо пяти по методу омыления. Разработанный метод позволяет извлекать ПАУ из почв на 21,5% выше, чем результат, достигаемый методом омыления. Показана эффективность метода субкритической водной экстракции путем апробации на почвах, подверженных многолетнему техногенному загрязнению и почвах, искусственно загрязненных ПАУ, для извлечения приоритетных ПАУ из почв (уменьшение времени экстракции, снижение количества применяемых растворителей). Показано, что метод экстракции субкритической водой является высокоэффективным экспресс-методом для определения содержания ПАУ в почвах с различным уровнем загрязнения. Изучен количественный и качественный состав 17 приоритетных ПАУ в незагрязненных и подверженных многолетнему техногенному загрязнению почвах, в почвах вегетационных опытов, искусственно загрязненных ПАУ, на основании результатов применения ВЭЖХ-анализа, масс-спектрометрии, а также ИК-спектроскопии. Осуществлен подбор условий хроматографирования 17 ПАУ в почвах. С применением рассмотренных методов установлено, что в почвах импактной зоны присутствуют как низкомолекулярные, так и высокомолекулярные ПАУ. В составе ПАУ преобладают 3-5 кольчатые полиарены: фенантрен, пирен, флуорантен, БаП. Количество полиаренов выше на площадках мониторинга, максимально приближенных к источнику загрязнения, в большей степени по линии преобладающего направления ветра, и снижается по мере удаления от НчГРЭС. Для техногенных территорий качественный состав низкомолекулярных ПАУ в почвах в 2016 г. коррелирует с данными предыдущих лет по их содержанию в почвах и растениях, что свидетельствует о значительном воздействии ПАУ газопылевых выбросов на их содержание в почве. Выявлено, что увеличением дозы внесения БаП в почву в условиях модельного опыта спустя 6 месяцев с момента загрязнения закономерно возрастает содержание всех ПАУ, особенно высокомолекулярных, в связи с быстрой трансформацией поллютанта в черноземах. Установлено влияние гранулометрического состава и содержание органического вещества свойств почв на особенности аккумуляции ПАУ в почвах. Наблюдается резкое уменьшение ПАУ в слое 5-20 см по сравнение с верхним 0-5 см слоем исследуемых легкоглинистых и тяжелосуглинистых черноземов обыкновенных и лугово-черноземных почв. В менее гумусированной песчаной аллювиальной почве процесс миграции ПАУ заметно усиливается.

 

Публикации

1. - Российские ученые выявили факторы тяжелых металлов в почвах разных регионов информационно-сервисный портал - Индикатор, - (год публикации - ).

2. - Ученые установили, от чего зависит содержание тяжелых металлов в почвах разных регионов Газета.ru, - (год публикации - ).

3. Батукаев А.А., Ендовицкий А.П., Андреев А.А., Минкина Т.М., Калиниченко В.П., Бурачевская М.В., Дикаев З.С., Манджиева С.С., Сушкова С.Н. Тhermodynamic Model of Calcium Carbonate System of Soil Solution American journal of Agricultural and biological Sciences, Volume 11, Issue 2, P. 82-92 (год публикации - 2016).

4. Ендовицкий А.П., Батукаев А.А., Минкина Т.М., Калиниченко В.П., Манджиева С.С., СушковаС.Н., Мирошниченко Н.А., Бакоев С.Ю., Зармаев А.А., Юсупов В.Ю. Ions association in soil solution as the cause of lead mobility and availability after application of phosphogypsum to chernozem Journal of Geochemical Exploration, - (год публикации - 2016).

5. Манджиева С.С., Маштыкова Л.Ю., Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Чаплыгин В.А. Indicators of the environmental status of soils polluted by heavy metals 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2016. Water Resources. Forest, Marine and Ocean Ecosystems Conference Proceedings, 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2016. Ecology, Economics, Education and Legislation Conference Proceedings. Vol. 2, pp. 477-483 (год публикации - 2016).

6. Манджиева С.С., Чаплыгин В.А., Минкина Т.М., Бауэр Т.В., Невидомская Д.Г., Бурачевская М.В., Маштыкова Л.Ю., Уразгильдиева К.Р. Distribution features of heavy metals in soil-plant system contaminated by aerogenic emissions from the power station Сучасний стан родючості чорноземних ґрунтів і шляхи підвищення продуктивності сільськогосподарських культур: матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, Сучасний стан родючості чорноземних ґрунтів і шляхи підвищення продуктивності сільськогосподарських культур: матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, (м. Дніпро, 25 листопада 2016 р.). – Дніпро: Вид-во: «Ідея», 2016 . P. 37-40 (год публикации - 2016).

7. Минкина Т.М., Манджиева С.С., Чаплыгин В.А., Бауэр Т.В.,Бурачевская М.В., Невидомская С.Н., Сушкова С.Н., Шерстнев А.К., Замулина И.В. Content and distribution of heavy metals in herbaceous plants under the effect of industrial aerosol emissions Journal of Geochemical Exploration, - (год публикации - 2016).

8. Минкина Т.М., Мотузова Г.В. Новые подходы и методы определения состояния тяжелых металлов в загрязненных почвах и их информативность Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах. Материалы II Международной школы-семинара для молодых исследователей, посвященной памяти профессора Г.П. Ильина, Материалы II Межд. школы-семинара молодых исследователей, посв. памяти проф. В.Б. Ильина "Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах". Тюмень, 16-20 мая 2016 г. Изд-во Тюменского государственного университета, 2016. С. 94-100 (год публикации - 2016).

9. Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Манджиева С.С., Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Бурачевская М.В. Проблемы и перспективы в изучении загрязнения почв тяжелыми металлами Труды биогеохимической лаборатории: Современные тенденции развития биогеохимии, Современные тенденции развития биогеохимии. М.: ГЕОХИ РАН, 2016. - с. 327-331. (Труды биогеохимической лаборатории, Т. 25) (год публикации - 2016).

10. Минкина Т.М., Невидомскя Д.Г., Шуваева В.А., Солдатов А.В., Цицуашвили В.С., Зубавичус Я.В., Раджпут В.Д., Бурачевская М.В. Studying the transformation of Cu2+ ions in soils and mineral phases by the XRD, XAFS, and sequential fractionation methods Journal of Geochemical Exploration, - (год публикации - 2016).

11. Минкина Т.М., Сушкова С.Н., Манджиева С.С., Бауэр Т.В.,Цицуашвили В.С. Cr and Cd compounds in soil of technogenic zone 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2016. Water Resources. Forest, Marine and Ocean Ecosystems Conference Proceedings, 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2016. Water Resources. Forest, Marine and Ocean Ecosystems Conference Proceedings. Vol. 2, pp. 63-70 (год публикации - 2016).

12. Невидомская Д.Г., Минкина Т.М., Бауэр Т.В., Куксова Е.Г. Содержание микроэлементов в почвах поймы и дельты реки Дон Сборник статей по материалам II Международной научно-практической конференции "Экология, окружающая среда и здоровье человека: XXI век", 12-15 ноября 2016 г., г. Красноярск, Экология, окружающая среда и здоровье человека: XXI век: сборник статей по материалам Международной научно-практической конференции / Красноярский государственный аграрный университет – Красноярск, 2016. С. 289-295 (год публикации - 2016).

13. Шипкова Г.В., Минкина Т.М., Федоров Ю.А., Гончарова Л.Ю., Шерстнев А.К., Манджиева С.С. Accumulation and distribution features of micro- and macroelements in luvisols of plain and mountainous regions Journal of Geochemical Exploration, - (год публикации - 2016).


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Разработан метод извлечения приоритетных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) из растений методом субкритической водной экстракции. Показана информативность результатов, полученных на основе применения метода субкритической водной экстракции на примере анализа ПАУ в естественной травянистой растительности, произрастающей вдали от возможных источников загрязнения, в составе: мятлик луговой (Poa pratensisL.) и пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski.) семейства Злаковые (Poaceae), тысячелистник благородный (Achillea nobilis L.) и полынь австрийская (Artemisia austriaca Jack.) семейства Астровые (Asteraceae). Установлено, что оптимальными условиями экстракции ПАУ из растений является 30-минутная обработка субкритической водой при температуре 250 оС и давлении 55-60 атм. Дано обоснование использования в работе инновационного экспресс-метода экстракции ПАУ из растений в связи с его экологичностью и эффективностью извлечения полиаренов. Проведено сравнение результатов экстракции ПАУ из растений субкритической водой с методами извлечения, основанными на использовании органических растворителей, с последующим определением содержания полиаренов в экстрактах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флюоресцентным детектированием. Полученные хроматограммы исследуемых компонентов ПАУ подтвердили правильность интерпретации результатов, полученных методом экстракции субкритической водой. Разработанный метод экстракции субкритической водой позволяет извлекать 97,8-98,9% ПАУ от их общего содержания в растениях, произрастающих на незагрязненных почвах. Выявлено, что метод субкритической водной экстракции позволяет извлекать из растений полиаренов в среднем на 26% больше, чем результат, достигаемый методом омыления с использованием органических растворителей. Использован метод экстракции ПАУ субкритической водой для анализа растений, подвергающихся естественному многолетнему техногенному воздействию, и растений, выращенных на искусственно загрязненных почвах в условиях модельно-лабораторного вегетационного опыта. В условиях естественного техногенного загрязнения и модельного вегетационного опыта с искусственным загрязнением, показана эффективность метода извлечения ПАУ субкритической водой и адекватность получаемых на его основе результатов. В результате исследования группового состава ПАУ в растениях, произрастающих на территории, подверженной воздействию выбросов НчГРЭС, установлено, что в составе ПАУ преобладают 4-5 кольчатые полиарены: пирен, флуорантен, бенз(а)пирен, бенз(б)флуорантен, сумма которых составляет 61-65% от общего суммарного содержания ПАУ в растениях. Аналогичные закономерности в составе полиаренов ярового ячменя установлены в условиях модельного опыта с искусственным загрязнением различными дозами бенз(а)пирена. Результаты определения содержания приоритетных ПАУ в ячмене яровом, выполненного методом экстракции субкритической водой, показали, что с увеличением дозы внесения поллютанта в почву содержание ПАУ в ячмене закономерно возрастает. Установлены основные виды приоритетных ПАУ, аккумулируемых растениями модельного опыта: антрацен, аценафтен, аценафтилен, флуорен, фенантрен, бенз[а]антрацен, пирен, флуорантен, хризен, и территории, подверженной многолетнему техногенному воздействию: пирен, флуорантен, бенз(а)пирен, бенз(б)флуорантен. Доля бенз(а)пирена составляет от 1% до 10% от суммарного содержания ПАУ в растениях. Показано, что метод экстракции субкритической водой является высокоэффективным экспресс-методом для определения содержания ПАУ в растениях, подверженных различному уровню техногенной нагрузки. Изучено накопление и распределение по органам растений тяжелых металлов (ТМ) и 17 приоритетных ПАУ в наиболее распространенных видах травянистых растений юга России. Исследования охватывали значительный регион юга России – пойму, дельту реки Дон, устьевые области малых рек и побережья Таганрогского залива Азовского моря. Анализ полученных данных свидетельствует о высокой вариабельности в содержании ТМ и ПАУ в растениях, которая обусловлена локальными техногенными поступлениями поллютантов с прилегающих наземных экосистем, гидрохимической обстановкой, ландшафтно-геоморфологическими условиями, эдафическими условиями и биологическими особенностями растений. Во всех растительных образцах наблюдается превышение МДУ по Cr. Растения изучаемой территории подвергаются загрязнению Pb, Ni, Cd, в меньшей степени Cu и Zn. Видовая специфика накопления ТМ и ПАУ растениями отчетливо была выражена для разных видов травянистых растений, произрастающих в одинаковых условиях. Отмечается, что тысячелистник накапливает более высокие концентрации Cu, Zn и Cd, амброзия полыннолистная – Zn и Cd, рогоз узколистный – Mn и Zn, клубнекамыш приморский – Cd, Ni, Cu, цикорий отличаются незначительной аккумуляцией металлов. Самые высокие концентрации Pb среди изучаемых растений обнаружены в золе тростника южного. Максимальная степень накопления ПАУ растениями установлена для клубнекамыша, тростника и рогоза. Таким образом, из рассматриваемых растений растения-макрофиты накапливают больше всего ТМ и ПАУ, особенно в корнях. Распределение ТМ и ПАУ по органам растений имеет схожие тенденции – в вегетативной части накапливается меньше токсикантов, чем в корневой части. Так, в растениях тростника содержание Pb в корнях достигает 186 мг/кг, что в разы превышает его содержание в надземной части. По величине КБП надземной и подземной массой в исследуемых растениях Cd, Pb и Zn являются элементами сильного биологического поглощения (КБП > 1), а Cu, Cr, Mn, Ni – среднего биологического захвата (КБП < 1). Для ПАУ величины КБП составляет 0,16 и не превышает 0,58. Установлено воздействие аэротехногенных выбросов Новочеркасской ГРЭС (НчГРЭС) и автотранспорта на накопление и распределение ТМ и ПАУ в растениях по данным многолетнего мониторинга. Результаты мониторинга показали, что закономерности накопления поллютантов под влиянием аэротехногенных выбросов НчГРЭС на протяжении многих лет остаются преимущественно неизменными. Показано, что высокий уровень антропогенной нагрузки, связанный с атмосферными выбросами НчГРЭС, способствует накоплению ТМ и ПАУ в травянистых растениях. В растениях, произрастающих вблизи НчГРЭС, выявлено загрязнение Pb, Cd, Zn и Ni. Отмечается тенденция увеличения валового содержания и непрочно связанных соединений ТМ в связи с многолетней аккумуляцией их в почвах за счет аэрозольных выбросов предприятия. В растениях данная тенденция была менее выражена. Накопление бенз(а)пирена, как и других приоритетных ПАУ в почвах и растениях, зависело от объема выбросов предприятия. Установлено влияние дополнительного источника эмиссии поллютантов – автомобильных выбросов на накопление Pb и ПАУ в растениях. При этом, уровень накопления Pb и ПАУ в почве за счет дополнительных источников эмиссии значительно ниже, чем тот, который создается под влиянием НчГРЭС. Выявлены особенности поглощения ТМ и ПАУ различными видами семейств Мятликовые (Poaceae) и Астровые (Asteraceae) в условиях аэротехногенного загрязнения. Представители семейства Злаковые характеризуются преимущественным накоплением изучаемых соединений в корневой системе. Для растений семейства Астровые характерна аккумуляция ТМ в надземной части, что связано с их морфологическими особенностями. Для представителей семейств Злаковые и Астровые содержание ПАУ в надземной части растений на 40-62% ниже, чем в корневой части растений. По содержанию ПАУ в надземной части исследуемые виды растений располагаются в следующий ряд: пырей > полынь > тысячелистник > мятлик. Установлена тесная связь между содержанием ТМ в различных видах травянистых растениях и содержанием их непрочно связанных соединений в почве. Установлено, чем выше уровень техногенной нагрузки, тем ниже величины коэффициента накопления (КН) ТМ растениями, рассчитанного с учетом непрочно связанных соединений металлов из почвы. Аналогичные закономерности наблюдаются по накоплению растениями ПАУ, величины КБП которых уменьшаются с удалением от основного источника эмиссии. Среди всех исследуемых видов растений мятлик луговой характеризуется наименьшими величинами КН по отношению к Mn, Zn, Pb, Ni и Cd, а пырей ползучий - по отношению к Cu. Наименьшие значения КБП полиаренов характерны для тысячелистника, более высокие – для пырея. В условиях моделируемого загрязнении изучены особенности поглощения Cu, Zn, Pb и ПАУ культурными растениями на примере ярового ячменя (Hordeum sativum distichum). Показано, что с увеличением дозы внесения ТМ (раздельное внесение Cu, Zn и Pb в форме нитратов или оксидов) и бенз(а)пирена в чернозем обыкновенный происходит накопление поллютантов в растениях. Кроме уровня загрязнения большую роль в накоплении ТМ в растениях играет форма поступившего в почву соединения металла. В случае поступления в почву Cu, Zn или Pb в форме легкорастворимых нитратных солей по сравнению с их оксидной формой наблюдается более значительное увеличение непрочно связанных соединений металлов в почве и накопление их в растениях. При этом изменяется характер распределения Zn и Cu по органам ячменя с базипетального на акропетальный. Акропетальный характер распределения отмечается для Pb и ПАУ в ячмене. Высота элементостатических барьеров: корень/стебель и стебель/зерно с ростом загрязнения ТМ увеличивается, что препятствует поступлению поллютантов в генеративные органы. Однако, несмотря на проявление барьерных функций растений, в случае внесения 10000 мг/кг нитратов Cu, Zn и Pb и оксида Pb наблюдается отсутствие формирования колоса у растений ячменя. Аналогичная ситуация наблюдается при загрязнении почвы бенз(а)пиреном в дозе 800 нг/г (40 ПДК). Определено влияние ТМ и ПАУ на развитие и продуктивность ячменя двурядного (Hordeum sativum distichum) сорта Ратник. Показано, что изменение морфобиометрических показателей и урожайности ячменя зависит от вида поллютанта, формы и дозы его внесения. Соединения Pb в почве оказали большее воздействие на исследуемые показали по сравнению с соединениями Cu и Zn. Внесение металлов в форме легкорастворимых нитратных солей в большей степени отрицательно влияли на показатели развития и продуктивности ярового ячменя. С увеличением дозы ТМ и бенз(а)пирена происходило закономерное снижением морфобиометрических показателей и ингибирования урожая ячменя. На вариантах с самыми высокими дозами внесения поллютантов наблюдалось отсутствие формирования генеративных органов у растений. Изучены изменения в видовом составе травянистых растений юга России по данным многолетних геоботанических исследований. Во флоре всех учетных площадок мониторинга преобладают характерные для южных степей семейств Мятликовые (Poaceae) и Астровые (Asteraceae). Доля растений семейства Мятликовые в травостое площадок мониторинга изменялась от 27 до 49%, растений семейства Астровые – от 30 до 56%. Результаты 18-летних геоботанических наблюдений показали, что постоянный уровень техногенной нагрузки на территорию не оказывает существенного влияния на растительный покров. Однако, на площадках, подверженных наибольшей техногенной нагрузке, наблюдается рост доли Мятликовые в травостое вследствие вытеснения ими рудеральной растительности, заселившей ранее эти участки.

 

Публикации

1. - Защищает "зеленая" химия Еженедельник науки и образования (газета) "Академия", №35 (771) от 18.11.2017 (год публикации - ).

2. - Объяснено накопление опасного токсина в почве и ячмене Индикатор, https://indicator.ru/news/2017/09/14/benzpiren/ (год публикации - ).

3. Батукаев А.А, Ендовицкий А.П, Калиниченко В.П, Мищенко Н.А, Минкина Т.М., Манджиева С.С., Сушкова С.Н., Бакоев С.Ю., Раджпут В.Д., Шипкова Г.В., Литвинов Ю.А. Cadmium status in сhernozem of the Krasnodar Krai (Russia) after application of phosphogypsum Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, Vol. 66, Is. 4, p. 1–15 (год публикации - 2017).

4. Бауэр Т.В., Минкина Т.М., Бадукаев А.А., Невидомская Д.Г., Бурачевская М.В., Цицуашвили В.С., Уразгильдиева К.Р. Combining Sequential Extractions and X-ray Absorption Spectroscopy for Quantitative and Qualitative Zinc Speciation in Soil International Conference of the European-Geosciences-Union (EGU). EGU General Assembly 2017, EGU General Assembly 2017 SSS8.4 EGU2017-355 (год публикации - 2017).

5. Бауэр Т.В., Минкина Т.М., Бурачевская М.В., Назаренко О.Г., Назарян Л.Л. Роль почвенных компонентов в связывании Zn и Pb в черноземе южном Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции, Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции. – Ставрополь: СЕКВОЙЯ, 2017. – С. 147-148. (год публикации - 2017).

6. Бауэр Т.В., Минкина Т.М., Пинский Д.Л. Механизмы стабилизации экзогенных соединений Cu в черноземе обыкновенном карбонатном Почвенные ресурсы Сибири: вызовы XXI века: сборник материалов Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 110-летию выдающегося организатора науки и первого директора ИПА СО РАН Р.В. Ковалева. 4-8 декабря 2017г.,, Почвенные ресурсы Сибири: вызовы XXI века: 4-8 декабря 2017г., г. Новосибирск /Томск, 2017. - Ч. II. - С. 5-10. (год публикации - 2017).

7. Бауэр Т.В., Невидомская Д.Г. Почвенно-геохимические исследования в районе ореола локального техногенного загрязнения Ломоносов 2017: XXIV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: Секция «Почвоведение», Тезисы докладов XXIV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: Секция «Почвоведение»; 10-14 апреля 2017 г., М.: МАКС Пресс, 2017. С. 119-120. (год публикации - 2017).

8. Бауэр Т.В., Невидомская Д.Г., Бурачевская М.В., Уразгильдиева К.Р. Изучение стабилизации техногенных соединений Cu (II) в черноземе обыкновенном Материалы Международной научной конференции XX Докучаевские молодежные чтения «Почва и устойчивое развитие государства», Материалы Международной научной конференции XX Докучаевские молодежные чтения, - СПб, 2017. - С. 288-290. (год публикации - 2017).

9. Бауэр Т.В., Невидомская Д.Г., Минкина Т.М. Оценка состава соединений Zn в черноземах Ростовской области на основе использования методов параллельного и последовательного экстрагирования Материалы по изучению русских почв. Вып. 9 (36): Сборник научных докладов, Материалы по изучению русских почв. Вып. 9 (36): Сб. науч. докл. / Под. ред. Б.Ф. Апарина. - СПб, 2017. С. 29-30. (год публикации - 2017).

10. Бауэр Т.В., Цицуашвили В.С., Минкина Т.М., Линник В.Г., Манджиева С.С., Невидомская Д.Г. Формы соединений Cu в почвах зоны воздействия Карабашского медеплавильного комбината Горные экосистемы и их компоненты: Материалы VI Всероссийской конференции с международным участием, Горные экосистемы и их компоненты: Материалы VI Всероссийской конференции с международным участием. – Махачкала: АЛЕФ, 2017. – С. 29 - 31 (год публикации - 2017).

11. Горовцов А.В., Асташова Е.Ф., Саламова А.С., Замулина И.В Влияние длительного полиметаллического загрязнения на нитрифицирующую активность почв и донных отложений оз. Атаманское Материалы Международной научной конференции XX Докучаевские молодежные чтения «Почва и устойчивое развитие государства», Материалы Международной научной конференции XX Докучаевские молодежные чтения «Почва и устойчивое развитие государства»- СПб, 2017. С. 32-33. (год публикации - 2017).

12. Замулина И.В., Минкина Т.М., Бауэр Т.В., Невидомская Д.Г., Манджиева С.С., Бурачевская М.В. Изменение физических свойств горизонта А чернозема обыкновенного карбонатного Ростовской области при загрязнении свинцом Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции, Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции. – Ставрополь: СЕКВОЙЯ, 2017. – С. 153-155 (год публикации - 2017).

13. Замулина И.В., Минкина Т.М., Пинский ДЛ., Бауэр Т.В., Невидомская Д.Г., Манджиева С.С., Морозов И.В., Бурачевская М.В. Изменение физических свойств чернозема обыкновенного карбонатного при загрязнении свинцом Сборник трудов Шестого Международного междисциплинарного молодежного симпозиума "Физика бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов. Анализ современного состояния и перспективы развития" ("LFPM-2017"), Сборник трудов Шестого Международного междисциплинарного молодежного симпозиума "Физика бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов. ("LFPM-2017"). г. Ростов-на-Дону – г. Туапсе. Вып.6.: в 2 т. Том I. 2017. С. 343-346. (год публикации - 2017).

14. Минкина Т.M., Батукаев А.A., Невидомская Д.Г., Бурачевская М.V., Бауэр Т.V., Цицуашвили В.C., Чаплыгин В.А. Comprehensive approach to studying the nature of interaction between Cu (II) ions and the surface of soil particles 14th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements. ICOBTE 2017, 14th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements. ICOBTE 2017 – ETH Zurich, Switzerland – 16-20 July, 2017 - Abstract. P. 79. (год публикации - 2017).

15. Минкина Т.М., Линник В.Г., Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Хорошавин В.Ю. Формы соединений тяжелых металлов в почвах зоны воздействия медеплавильного комбината «Карабашмедь» Современные проблемы состояния и эволюции таксонов биосферы. М.: ГЕОХИ РАН, Современные проблемы состояния и эволюции таксонов биосферы. М.: ГЕОХИ РАН, 2017. (Тр. Биогеохим. Лаб.; Т.26). С. 294 – 301 (год публикации - 2017).

16. Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Линник В.Г., Бурачевская М.В. Copper distribution and fractionation in technogenically transformed soils: a case study of the Karabash copper smelter (South Urals, Russia) 17th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2017. Water Resources. Forest, Marine and Ocean Ecosystems Conference Proceedings, 17th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2017. Water Resources. Forest, Marine and Ocean Ecosystems Conference Proceedings. Vol. 17, 101-108. 29 June – 5 July, 2017. Albena, Bulgaria (год публикации - 2017).

17. Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Манджиева С.С., Симунич И., Орлович-Леко П., Бурачевская М.В. Application of methods based on synchrotron radiation for speciation of heavy metal in soil Book of abstract "3 rd International symposium for agriculture and food ISAF 2017", Book of abstract "3 rd International symposium for agriculture and food ISAF 2017". Ohrid, Republic of Macedonia, 18-20 October 2017. P. 288 (год публикации - 2017).

18. Минкина Т.М., Федоров Ю.А., Невидомская Д.Г., Польшина Т.Н., Манджиева С.С., Чаплыгин В.А. Heavy Metals in Soils and Plants of the Don River Estuary and the Taganrog Bay Coast EURASIAN SOIL SCIENCE, Том: 50 Выпуск: 9 Стр.: 1033-1047 (год публикации - 2017).

19. Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Уразгильдиева К.Р. Фракционный состав соединений Cu и Pb почвоподобных образований в условиях многолетней техногенной нагрузки Материалы Международной научной конференции XX Докучаевские молодежные чтения «Почва и устойчивое развитие государства», Материалы Международной научной конференции XX Докучаевские молодежные чтения «Почва и устойчивое развитие государства». СПб, 2017. С. 65-67. (год публикации - 2017).

20. Раджпут В.Д., Минкина Т.М., Сушкова С.Н., Манджиева С.С., Цицуашвили В.А., Чаплыгин В.А., Федоренко А.Г. Effects of Copper Nanoparticles (CuO NPs) on Crop Plants: A Mini Review BioNanoScience, - (год публикации - 2017).

21. Сушкова С.Н., Минкина Т.М., Антоненко Е.М., Дерябкина И.Г., Гимп А.В., Дудникова Т.С., Саламова А.С. Способ извлечения бензапирена из растений Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции, Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции. – Ставрополь: СЕКВОЙЯ, 2017. – С. 183-185. (год публикации - 2017).

22. Сушкова С.Н., Минкина Т.М., Дерябкина (Тюрина) И.Г., Антоненко Е.М., Манджиева С.С., Замулина И.В., Бауэр Т.В., Громакова Н.В., Васильева Г.К. Phytoaccumulation of Benzo[a]pyrene by the Barley in Artificially Contaminated Soil Polycyclic Aromatic Compounds, - (год публикации - 2017).

23. Уразгильдиева К.Р., Бауэр Т.В., Минкина Т.М., Манджиева С.С., Громакова Н.В., Антоненко Е.М. Состав соединений цинка в черноземе обыкновенном Ростовской области Сборник трудов VIII Международной научно-практической конференции "Экологические проблемы. Взгляд в будущее", Сборник трудов VIII Международной научно-практической конференции "Экологические проблемы. Взгляд в будущее". – Ростов-на-Дону; Таганрог, 2017. - с .437-440 (год публикации - 2017).

24. Цицуашвили В.С., Минкина Т.М., Раджпут В.Д., Невидомская Д.Г., Манджиева С.С., Бауэр Т.В., Бурачевская М.В., Попилешко Я.А., Сушкова С.Н. Биоактивность наночастиц CuO в системе «почва-растение» Современные технологии в изучении биоразнообразия и интродукции растений: сборник материалов Международной научной конференции (17-20 октября 2017 г.), Современные технологии в изучении биоразнообразия и интродукции растений: сборник материалов Международной научной конференции. - Ростов-на-Дону; Таганрог, 2017. – С. 194-196 (год публикации - 2017).

25. Чаплыгин В.А., Манджиева С.С., Маштыкова Л.Ю., Шипкова Г.В., Замулина И.В., Коркин Г.О. Поведение тяжелых металлов в системе почва-растения в условиях аэротехногенного загрязнения Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции, Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных статей по материалам V Международной научной конференции. – Ставрополь: СЕКВОЙЯ, 2017. – С. 186-188. (год публикации - 2017).

26. Шипкова Г.В. Особенности распределения микроэлементов в буроземах двух ключевых участков Кавказского заповедника Ломоносов 2017: XXIV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: Секция «Почвоведение», Тезисы докладов XXIV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: Секция «Почвоведение»; 10-14 апреля 2017 г., М.: МАКС Пресс, 2017. С. 234-235 (год публикации - 2017).

27. Шипкова Г.В., Минкина Т.М., Федоров Ю.А. Накопление микроэлементов почвами и растениями болот Псковской области Материалы Международной научно-практической конференции «Почва – удобрение – урожай», посвященной 95-летию кафедр почвоведения и агрохимии БГСХА и 110-летию со дня рождения Р.Т. Вильдфлуша, Материалы Международной научно-практической конференции «Почва – удобрение – урожай»/ Белорусская государственная сельскохозяйственная академия.- Горки, 2017. – 222 с. (год публикации - 2017).

28. Шипкова Г.В., Минкина Т.М., Федоров Ю.А., Шерстнев А.К., Сушкова С.Н. Аккумуляция микроэлементов растением Ledum palustre L. и почвами Полистовского заповедника Сборник трудов Шестого Международного междисциплинарного молодежного симпозиума "Физика бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов. Анализ современного состояния и перспективы развития" ("LFPM-2017"), Сборник трудов Шестого Международного междисциплинарного молодежного симпозиума "Физика бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов. ("LFPM-2017"). г. Ростов-на-Дону – г. Туапсе, Вып. 6.: в 2 т. Том II. – 2017. С. 383-385. (год публикации - 2017).


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Фундаментальные результаты, установленные в ходе выполнения проекта, позволили получить новые структурные данные о механизмах взаимодействия тяжелых металлов (ТМ) c почвенными компонентами в условиях природно-техногенного и искусственного загрязнения. Длительный (около 3 лет) срок инкубации ТМ в условиях контролируемого модельного эксперимента способствовал стабилизации трансформационных процессов, определяя более прочное закрепление и избирательное сродство ТМ с почвенными компонентами чернозема обыкновенного карбонатного в условиях антропогенной нагрузки. Использование рентгеновских методов на основе синхротронного излучения позволило диагностировать эффект длительного взаимодействия Cu, Zn и Pb с почвой и минералами при внесении металлов в виде оксидов и нитратов. В зависимости от формы внесенных в почву соединений Cu, Pb и Zn за трехлетний период инкубации начинают преобладать локальные атомные структуры со сродством к образованию комплексных соединений металлов с гуминовыми кислотами, а при взаимодействии с минеральными монофазами доминируют гетеровалентные замещения Al3+ в октаэдрических позициях исследуемыми металлами. Это подтверждается результатами моделирования спектров рентгеновского поглощения для моделей дефектов одноатомного замещения Me→Al (Me=Cu, Zn, Pb). Локальная атомная структура соединений Cu, Zn и Pb в почве с течением времени трансформируется, поскольку начинают преобладать процессы иммобилизации металлов природными алюмосиликатами. Изучена многолетняя техногенная трансформация ТМ в высокозагрязненных почвах (хемоземах) импактной зоны отстойников сточных вод и шламонакопителей на примере доминирующего металла-загрязнителя – Zn. На основе результатов минералогического, рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализов выявлена высокая степень трансформационных изменений с доминированием аутигенных сульфатов Zn и цинксодержащих минералов (вилленит, смитсонит, гемиморфит) в связи с давностью и длительностью загрязнения в составе минеральной фазы хемоземов. В составе образцов диагностированы длины связей Zn-O, которые близки к связям в ZnSO4 и смешанный вариант локального окружения со связями Zn-S и Zn-O. Совместный анализ результатов, полученных с применением синхротронных методов и последовательного фракционирования, позволил установить механизмы взаимодействия ТМ с почвой и ее отдельными компонентами, изучить влияние уровня, вида, длительности и давности загрязнения на процессы трансформации ТМ в почве и механизмы закрепления их почвенными компонентами. В условиях 3-х летнего модельного опыта установлено влияние на процессы трансформации Cu, Pb и Zn формы и дозы внесенного металла, его специфических особенностей, а также времени взаимодействия металла с почвой. В незагрязненной почве преобладающая часть металлов прочно закреплена почвенными компонентами. При увеличении техногенной нагрузки на почву происходит повышение подвижности металлов в почве, которое выражается в росте их обменных, комплексных и специфически сорбированных соединений. Показано, что со временем происходит закрепление Cu, Pb и Zn в почве, особенно внесенных в виде легкорастворимых нитратов, которое выражается в снижении содержания их непрочно связанных (НС) соединений. В условиях трехлетнего модельного эксперимента изучены особенности трансформации полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в черноземе обыкновенном карбонатном, загрязненном различными дозами (20, 200, 400 и 800 нг/г) бенз(а)пирена. С увеличением дозы внесения бенз(а)пирена закономерно повышается его содержание в почве. При этом выявлено также увеличение содержания других высокомолекулярных полиаренов, таких как пирен, флуорантен, хризен. Со временем происходило снижение содержания бенз(а)пирена в почве (от 8 до 44%) в зависимости от уровня и длительности загрязнения. Изучена трансформация Cu, Pb, Zn, Ni, Mn, Cr и Cd и 15 приоритетных ПАУ в почвах и различных видах травянистых растений в 20-км зоне мониторинга аэрозольных выбросов Новочеркасской ГРЭС (НчГРЭС) - крупнейшего предприятия энергетического комплекса на юге России. Выявлено, что ведущими факторами формирования общего содержания и состава соединений ТМ и ПАУ в почвах и в растениях окрестностей НчГРЭС являются расстояние от источника загрязнения и направление ветров. Максимальное накопление ТМ и ПАУ в почвах и растениях приходится на площадки мониторинга, наиболее близко расположенные к источнику эмиссии (до 5.0 км) в СЗ направлении. В почвах, загрязненных выбросами НчГРЭС, заметно возрастает доля НС соединений ТМ. Подвижность ТМ в загрязненных почвах площадок мониторинга убывает в ряду: Cd > Zn > Pb > Ni ≈ Cu > Mn > Cr. Свойства почв оказывают влияние не только на содержание, но и распределение ТМ и ПАУ по профилю. Более низкая концентрация изучаемых поллютантов в нижележащих слоях лугово-черноземной почвы и чернозема обыкновенного объясняется аэротехногенным характером загрязнения. Обратная закономерность наблюдается в аллювиальной песчаной почве. Выполнены биогеохимические исследования на территории побережья Таганрогского залива Азовского моря, устьевой области реки Дон и малых рек, а также импактной зоны Новочеркасской ГРЭС, основанные на результатах трехлетнего мониторинга с 2016 по 2018 гг. Показано, что распределение валового содержания и НС соединений ТМ в почвах и растениях обусловлено эдафическим фактором, а также техногенным привносом поллютантов в аквальные ландшафты с хозяйственно-бытовыми стоками, поступающими с урбанизированных территорий и промышленных зон городов Таганрог, Ростов-на-Дону, Азов и других населенных пунктов. Содержание ПАУ в почвах Таганрогского залива незначительно превышает ПДК по бенз(а)пирену. По величине буферной способности по отношению к ТМ исследуемые почвы можно расположить в следующий убывающий ряд: чернозем обыкновенный карбонатный ≥ аллювиально-луговая легкосуглинистая > солончак > луговая > аллювиально-луговая супесчаная и песчаная > аллювиально-слоистая песчаная. С уменьшением буферной способности почв возрастает доля НС соединений металлов, среди которых преобладают обменные и специфически сорбированные формы. Уровни содержания ТМ в надземной и подземной фитомассе растений в разы превышают максимально допустимые уровни по Zn, Pb, Ni, Cd и Cr. Растения-макрофиты, такие как рогоз узколистный (Typha angustifolia L.) и тростник южный (Phragmites australis Cav.) интенсивнее накапливают Zn, Рb, Cd и Ni, а также ПАУ, чем тысячелистник южный (Phragmites australis Cav.), цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.), колосняк песчаный (Leymus arenarius (L.) Hochst.), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia L.) и осока береговая (Carex riparia Curtis), что обусловлено эколого-морфологическими особенностями данной группы растений. Содержания ТМ и ПАУ в растениях устьев малых рек и на морском крае дельты Таганрогского залива выше, чем на открытых участках прибрежных кос. Установлены тесные положительные корреляционные связи между содержанием ПАУ, а также НС соединений Zn, Cd, Cr и Pb в почвах и их содержанием в растениях импактной зоны НчГРЭС и побережья Таганрогского залива. Предложены информативные показатели устойчивости системы «почва-растения» к загрязнению ТМ и ПАУ в условиях юга России. Апробация предложенных показателей на почвах и растениях импактной зоны показала, что техногенный прессинг ослабляет защитные возможности почв и растений по отношению к загрязняющим веществам. Так, в исследуемых загрязненных почвах возрастает доля НС соединений ТМ. При этом происходит перераспределение форм, слагающих группу НС соединений ТМ в сторону увеличения доли наиболее подвижных фракций – обменных и комплексных. На основе показателя трансформации ПАУ в почве установлено преобладание высокомолекулярных ПАУ над содержанием низкомолекулярных ПАУ в зоне максимального техногенного воздействия. По показателям аккумуляции и трансформации ТМ и ПАУ в почве выявлено, что опасность загрязнения тем выше, чем ниже буферные свойства почв. С использованием коэффициента накопления (КН) и акропетального коэффициента (АК) установлены особенности аккумуляции ТМ в различных видах естественной травянистой растительности степной зоны юга России. Величины КН, характеризующего барьерную роль корней, на площадках, отдаленных от НчГРЭС, в целом были выше, чем на близлежащих. Биологические особенности представителей изучаемых семейств оказывают влияние не только на накопление, но и на распределение поллютантов в различных частях растений. По величинам КН и АК наиболее устойчивыми к загрязнению ТМ являются представители семейства Злаковые (Poaceae): наибольшую устойчивость к Mn, Zn, Pb, Ni и Cd среди растений проявляет мятлик луговой (Poa pratensis L.), по отношению к Cu – пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski.). Наиболее устойчивым к загрязнению ПАУ является представитель семейства Астровые (Asteraceae) – тысячелистник благородный (Achillea nobilis L.) С использованием суммарного показателя загрязнения ТМ (Zc), рассчитанного с учетом НС соединений, выявлены категории загрязнения почв площадок мониторинга района НчГРЭС от допустимой (удаленные площадки) до умеренно опасной и опасной (находящиеся до 5 км от предприятия в СЗ направлении). Данные категории загрязнения почв находятся в логическом соответствии с величинами общей токсической нагрузки на растения (Sn). Величины Sn у растений, произрастающих вблизи ГРЭС, в 8-13 раз превышают значения Sn растений, не подверженных загрязнению. Оценка степени загрязнения почв ПАУ проводилась на основе расчета коэффициентов опасности и коэффициентов концентрации. Выявлены категории загрязнения почв ПАУ: чрезвычайно опасная категория в 1,6 км от НчГРЭС, высоко опасная - в пределах 5,0 км и умеренно опасная - почвы остальных площадок мониторинга. Разработана нелинейная математическая модель оценки устойчивости почв к загрязнению ТМ на основе способности почв ограничивать миграцию металлов за счет их поглощения и прочного удерживания почвенными компонентами. Динамика показателей поглощения и трансформации ТМ в почвах описывалась системой нелинейных дифференциальных уравнений. Предложен индекс устойчивости почв, основанный на сравнении реальных параметров почвы с модельными значениями. Апробация разработанной нелинейной математической модели на почвах района НчГРЭС показала, что исследуемые почвы площадок мониторинга имеют индекс устойчивости > 1, что позволяет характеризовать их как устойчивые. Однако постоянные аэротехногенные выпадения на почвы при работе ГРЭС (более 60 лет) неблагоприятно отразились на их устойчивости. Установлено снижение индекса устойчивости почв по отношению к Cu, Pb и Zn по мере приближения к источнику загрязнения в направлении преобладающего ветров. Устойчивость исследованных почв к загрязнению ТМ убывает в последовательности: лугово-черноземная легкоглинистая > лугово-черноземная тяжелосуглинистая ~ чернозем обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый > чернозём обыкновенный карбонатный среднесуглинистый > аллювиальная песчаная. Факторно-индикационная модель накопленного в почве загрязнения, обусловленного атмосферными выбросами, рассматривается как комплекс моделей распространения (атмосферного переноса), осаждения на почву, трансформации и выноса загрязняющих веществ, взаимодействующих между собой во времени и пространстве. В процессе построения модели были использованы алгоритмы растрового представления импактной зоны предприятия-загрязнителя посредством методов геоморфометрического анализа. На основе разработанной факторно-индикационной модели были составлены картосхемы суммарного загрязнения почв импактной зоны НчГРЭС и схемы загрязнения почв ПАУ и бенз(а)пиреном. Формой реализации факторно-индикационной модели послужил ГИС-проект, состоящий из следующих четырех групп слоев: накопленное атмосферное загрязнение; аккумулирование загрязняющих веществ в зависимости от формы и ориентации элементов рельефа; трансформация и фильтрация загрязняющих веществ в зависимости от свойств почвы.

 

Публикации

1. - Ученые ЮФУ создали модель химического равновесия в загрязненных почвах Новостной портал РНФ, - (год публикации - ).

2. - Ключ к экологически чистой продукции Новостной портал РНФ (по материалам Еженедельника науки и образования Юга России «Академия), № 34 газеты «Академия» от 10.11.2018г (год публикации - ).

3. - Ученые ЮФУ в рамках проекта РНФ исследуют загрязнение почв Новостной портал РНФ, - (год публикации - ).

4. - Всероссийская конференция о загрязнении почв состоялась в Пущине Пущинская среда, - (год публикации - ).

5. - Как решить проблему химического и биологического загрязнения почв? Пущинская среда, - (год публикации - ).

6. - Учёные ЮФУ исследуют состояние микробных сообществ почв в рамках проекта РНФ Новостной портал РНФ, - (год публикации - ).

7. - Почвоведы ЮФУ при поддержке Российского научного фонда выполняют научные исследования по контролю и оценке загрязнения почв Новости Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, - (год публикации - ).

8. - Ученые ЮФУ в рамках проекта РНФ исследуют загрязнение почв Новости Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, - (год публикации - ).

9. - Основы анализа почв юга России при загрязнении.Часть 1. Разработка теоретических и экспериментальных основ анализа почв юга России при загрязнении бенз(а)пиреном Видео-лекция, - (год публикации - ).

10. - Основы анализа почв юга России при загрязнении.Часть 2. Разработка теоретических и экспериментальных основ анализа почв юга России при загрязнении тяжелыми металлами и полициклическими ароматическими углеводородами Видео-лекция, - (год публикации - ).

11. Бауэр Т.В, Минкина Т.М., Бурачевская Т.В., Невидомская Д.Г., Цицуашвили В.С., Барахов А.В. Влияние полиметального загрязнения на содержание подвижных форм тяжелых металлов в черноземе обыкновенном Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции «Устойчивое развитие территорий: теория и практика», Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции «Устойчивое развитие территорий: теория и практика» г. Сибай, 24-26 мая 2018 г., стр. 143-146 (год публикации - 2018).

12. Бауэр Т.В., Кубрин С.П., Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Манджиева С.С., Сушкова С.Н. Диагностика состояния железа в техногенно загрязненных почвах методом мёссбауэровской спектроскопии Мёссбауэровская спектроскопия и ее применения: сборник материалов XV Международной конференции, Мёссбауэровская спектроскопия и ее применения: сборник материалов XV Международной конференции (Сочи, 10– 16 сентября 2018 г.); Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2018. С. 149 (год публикации - 2018).

13. Бауэр Т.В., Минкина Т.М., Пинский Д.Л. Динамика трансформации легко- и труднорастворимых соединений Zn (II) в черноземе обыкновенном Материалы Всероссийской научной конференции «Химическое и биологическое загрязнение почв», Материалы Всероссийской научной конференции «Химическое и биологическое загрязнение почв» / Товарищество научных изданий КМК. – Пущино: 2018. – С. 7-10 (год публикации - 2018).

14. Бауэр Т.В., Минкина Т.М., Пинский Д.Л., Замулина И.В., Брень Д.В. Поглощение меди черноземом обыкновенным при разном уровне загрязнения Материалы III Международной школы-семинар для молодых ученых исследователей «Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах», Материалы III Международной школы-семинар для молодых ученых исследователей «Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах», г. Тюмень, 23-28 апреля 2018 г./Изд-во Тюменского государственного университета, 2018. С. 324-328 (год публикации - 2018).

15. Бурачевская М.В., Минкина Т.М., Манджиева С.С., Невидомская Д.Г. The assessment of dierent fractionation methods applicability at polluted soil and its reclamation Geophysical Research Abstracts. EGU General Assembly 2018, Geophysical Research Abstracts Vol. 20, EGU2018-690, 2018 EGU General Assembly 2018 (год публикации - 2018).

16. Водяницкий Ю.Н., Минкина Т.М., Кубрин С.П, Линник В.Г. Iron sulfides and their effect on the XRF measurement of the bulk chemical composition of badlands soils near the Karabash copper smelter, Southern Urals, Russia Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis(2018),:geochem2017-081 (год публикации - 2018).

17. Водяницкий Ю.Н., Минкина Т.М., Кубрин С.П., Линник В.Г. Устранение ошибок в валовом содержании железа и серы бедлендов, загрязненных сульфидами железа Материалы Всероссийской научной конференции «Химическое и биологическое загрязнение почв», Материалы Всероссийской научной конференции «Химическое и биологическое загрязнение почв» / Товарищество научных изданий КМК. – Пущино: 2018. – С. 250-252. (год публикации - 2018).

18. Голозубов О.М., Минкина Т.М., Литвинов Ю.А., Сушкова С.Н. Simulation of accumulated soil contaminants in the impact zone of Novocherkassk Power Plant using GIS technologies Eurasian GIS Congress 2018 - Proceeding Book, Eurasian GIS Congress 2018 - Proceeding Book/ Prof. Dr. Ferruh YILDIZ p. 220-223 (год публикации - 2018).

19. Горовцов А.Н., Минкина Т.М., Морин Т., Замулина И.В., Манджиева С.С., Сушкова С.Н., Раджпут В. Ecological evaluation of polymetallic soil quality: the applicability of culture-dependent methods of bacterial communities studying Journal of Soils and Sediments, - (год публикации - 2018).

20. Зинченко В.В., Горовцов А.В., Федоренко Е.С., Асташова Е.Ф., Сушкова С.Н., Минкина Т. М., Антоненко Е.М., Дудникова Т.С. Влияние биочара на ферментативную активность чернозема обыкновенного карбонатного при загрязнении бенз[а]пиреном Материалы II Международной научной конференции: "Современное состояние чернозёмов", Современное состояние чернозёмов: материалы II Международной научной конференции, г. Ростов-на-Дону, 24–28 сентября 2018 г. отв. Ред. О. С. Безуглова ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог, 2018. - Т. 2. – с. 103-109 (год публикации - 2018).

21. Калиниченко В.П., Глинушкин А.П., Соколов М.С., Зинченко В.Е., Минкина Т.М., Манджиева С.С., Сушкова С.Н., Макаренков Д.А., Бакоев С.Ю., Ильина Л.П. Impact of soil organic matter on calcium-carbonate equilibrium and forms of Pb in water extracts from Kastanozems complex Journal of Soils and Sediments, - (год публикации - 2018).

22. Лобзенко И.П., Фролова А.А., Рогожина К.Д., Бауэр Т.В., Сушкова С.Н. Исследование фитотоксичности лука репчатого на почвах разной степени загрязнения тяжелыми металлами Материалы XXV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2018», г. Москва, 9-13 апреля 2018 г., Материалы XXV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2018», г. Москва, 9-13 апреля 2018 г./ Сост. Л.А. Поздняков. Москва: Издательство Московского государственного университета, 2018. С. 157-158. (год публикации - 2018).

23. Минкина Т., Цицуашвили, В., Чаплыгин В., Барахов А., Виноградов Г., Сазонов И. Combining selective sequential extractions and x-ray adsorption spectroscopy for Zn speciation in spolic technosols Proceedings of the International Conference Contaminated Sites 2018, Proceedings of the International Conference Contaminated Sites 2018, 08-10 October 2018, Banská Bystrica, Slovakia. P. 89-92 (год публикации - 2018).

24. Минкина Т.М. Новые подходы, методы и технологии в оценке состояния загрязненных почв (на примере исследования трансформации ионов Cu2+ в почве и минеральных фазах) Материалы II Международной научной конференции "Современное состояние чернозёмов", Современное состояние чернозёмов: материалы II Международной научной конференции, г. Ростов-на-Дону, 24–28 сентября 2018 г. отв. Ред. О. С. Безуглова ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог, 2018. - Т. 2. – с. 336-343 (год публикации - 2018).

25. Минкина Т.М., Манджиева С.С., Бурачевская М.В., Бауэр Т.В., Сушкова С.Н. Method of determining loosely bound compounds of heavy metals in the soil MethodX, MethodX. 2018 V. 5. P. 217-226 (год публикации - 2018).

26. Минкина Т.М., Манджиева С.С., Чаплыгин В.А., Назаренко О.Г., Максимов А.Ю., Замулина И.В., Бурачевская М.В., Сушкова С.Н. Accumulation of Heavy Metals by Forb Steppe Vegetation According to Long-Term Monitoring Data Аридные экосистемы/Arid ecosystems, Том: 8 Выпуск: 3 Стр.: 190-202 (год публикации - 2018).

27. Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Бурачевская М.В., Бирюкова О.А., Кравцова Н.Е. Особенности взаимосвязи Zn с компонентами органо-минеральной матрицы почв техногенно-трансформированных пойменных ландшафтов Материалы III Международной школы-семинар для молодых ученых исследователей «Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах», Материалы III Международной школы-семинар для молодых ученых исследователей «Биогеохимия химических элементов и соединений в природных средах», г. Тюмень, 23-28 апреля 2018 г./ Тюмень: Изд-во Тюменского государственного университета, 2018. С. 100-106 (год публикации - 2018).

28. Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Манджиева С.С., Симунич И., Орлови-Леко П., Бурачевская М.В. Application of methods based on synchrotron radiation for speciation of heavy metal in soil Journal of Agricultural, Food and Environmental Sciences, Journal of Agricultural, Food and Environmental Sciences. 2018 72(1) 129-134 (год публикации - 2018).

29. Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Шуваева В., Солдатов А., Манджиева С.С., Зубавичус Я., Тригуб А. Determining the speciation of Zn in soils around the sediment ponds of chemical plants by XRD and XAFS spectroscopy and sequential extraction Science of the Total Environment, 634 (2018) 1165–1173 (год публикации - 2018).

30. Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Бауэр Т.В., Шуваева В.А., Цицуашвили В.С. Использование рентгеноспектральных методов для диагностики видообразования Zn в почвах при техногенном загрязнении Почвы в биосфере: сборник материалов Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 50-летию Института почвоведения и агрохимии СО РАН, Почвы в биосфере: сборник материалов Всероссийской научной конференции с международным участием. 10–14 сентября 2018 г., Новосибирск / отв. ред. А.И. Сысо. – Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2018. – Ч. II. С. 405-409 (год публикации - 2018).

31. Невидомская Д. Г., Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Федоров Ю.А., Козлова М.Н. Биогеохимические исследования в системе почва-растения устья реки Дон и побережья Таганрогского залива Материалы II Международной научной конференции "Современное состояние чернозёмов", Современное состояние чернозёмов: материалы II Международной научной конференции, г. Ростов-на-Дону, 24–28 сентября 2018 г. отв. Ред. О. С. Безуглова ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог, 2018. - Т. 2. – с. 143-150 (год публикации - 2018).

32. Невидомская Д., Минкина Т., Бауэр Т., Манджиева С., Шуваева В. The investigation of Zn speciation in man-transformed soils of the anomaly zones of the southern ural and lower don (Russia) Proceedings of the International Conference Contaminated Sites 2018, Proceedings of the International Conference Contaminated Sites 2018, 08-10 October 2018, Banská Bystrica, Slovakia. P. 179-180 (год публикации - 2018).

33. Раджпут В., Минкина Т., Федоренко А.. Федоренко Г., Манджиева С., Сушкова С. Черникова Н., Усатов А., Дуплий Н., Азаров А. Interaction of CuO Nanoparticles with Hordeum sativum distichum in the aquatic medium and in the soil Proceedings of 1st Conference of the Arabian Journal of Geosciences (CAJG), - (год публикации - 2018).

34. Раджпут В., Минкина Т.М., Федоренко А.г., Цицуашвили В.С., Манджиева С.С., Сушкова С.Н., Азаров А. Metal Oxide Nanoparticles: Applications and Effects on Soil Ecosystems Soil Contamination: Sources, Assessment and Remediation., In Book, Soil Contamination: Sources, Assessment and Remediation. Nova Science Publishers, 2018, Chapter 3. pp 80-106 (год публикации - 2018).

35. Раджпут В.Д., Минкина Т.М., Манджиева С.С., Сушкова С.Н., Федоренко А.Г., Цицуашвили В.С., Черникова Н.П. The interaction between copper oxide nanoparticles and spring barley Актуальная биотехнология, Актуальная биотехнология. 2018. №3 (26). С. 520 (год публикации - 2018).

36. Раджпут В.Д., Минкина Т.М., Федоренко А.Г. Сушкова С.Н. , Манджиева С.С., Цицуашвили В.С., Дуплий Н.Г., Азаров А.С., Черникова Н.П. Toxicity of copper and copper nanoparticles on ultrastructure of spring barley cells Материалы II Международной научной конференции "Современное состояние чернозёмов", Современное состояние чернозёмов: материалы II Международной научной конференции, г. Ростов-на-Дону, 24–28 сентября 2018 г. отв. Ред. О. С. Безуглова ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог, 2018. - Т. 2. – с. 13-16 (год публикации - 2018).

37. Рогожина К.Д., Фролова А.А., Лобзенко И.П., Бауэр Т.В, Сушкова С.Н. Изучение эффективности внесения биочара для предотвращения биоаккумуляции свинца растениями лука Материалы XXV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2018», Материалы XXV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2018», г. Москва, 9-13 апреля 2018 г./ Сост. Л.А. Поздняков. Москва: Издательство Московского государственного университета, 2018. С. 229-230 (год публикации - 2018).

38. Сушкова С.Н., Дерябкина (Тюрина) И., Батукаев А., Антоненко Е., Попилешко Я., Гимп А., Раджпут В., Минкина Т. Evaluation of PAHs bioaccumulation in spiked Haplic Chernozem soil (on benzo[a]pyrene example) Geophysical Research Abstracts. EGU General Assembly 2018, Geophysical Research Abstracts Vol. 20, EGU2018-7076, 2018 EGU General Assembly 2018 (год публикации - 2018).

39. Сушкова С.Н., Дерябкина (Тюрина) И.Г., Антоненко Е.М. Полициклические ароматические углеводороды в системе почва-донные отложения техногенно загрязненных почв Материала XXV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2018», Материала XXV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2018», г. Москва, 9-13 апреля 2018 г./ Сост. Л.А. Поздняков. Москва: Издательство Московского государственного университета, 2018. С. 177-178 (год публикации - 2018).

40. Сушкова С.Н., Чаплыгин В.А., Минкина Т.М.. Попилешко Я., Антоненко Е.М. Biochar amendment in benzo[a]pyrene contaminated soil for bioremediation of polluted soil Proceedings of the 18th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2018, Proceedings of the 18th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2018. Vol. 18 Ecology, Economics, Education and Legislation. Is. 5.2 Ecology and Environmental protection. pp. 137-144. 2-8 July, 2018. Albena, Bulgaria (год публикации - 2018).

41. Чаплыгин В.А., Минкина Т.М., Манджиева С.С., Мохаммед Т.Х., Брень Д.В. Heavy metals in the plants of fallow lands around of an energetic enterprise Proceedings of the 18th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2018, Proceedings of the 18th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2018. Vol. 18 Ecology, Economics, Education and Legislation. Is. 5.2 Ecology and Environmental protection. pp. 497-504. 2-8 July, 2018. Albena, Bulgaria (год публикации - 2018).