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 20-14-00317

НазваниеЭколого-геохимические закономерности формирования природно-антропогенных потоков веществ в почвах устьевой области реки Дон и побережья Таганрогского залива

РуководительМинкина Татьяна Михайловна, Доктор биологических наук

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

Года выполнения при поддержке РНФ 2020 - 2022 

КонкурсКонкурс 2020 года «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 словапочва, растения, полициклические ароматические углеводороды, тяжелые металлы, эколого-геохимическая оценка, загрязнение, биодоступность, мониторинг, методы геостатистики

Код ГРНТИ68.05.43


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Территория устьевой области реки Дон и побережья Таганрогского залива характеризуется исключительно благоприятными природными условиями и является уникальной по своей продуктивности. Кроме того, побережье Таганрогского залива Азовского моря – это важный рекреационный ресурс Ростовской области, роль которого с каждым годом возрастает. Однако, в настоящее время данная территория подвержена активному техногенному прессингу. Одними из основных загрязняющих веществ рассматриваемой территории являются тяжелые металлы (ТМ) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Механизмы процессов, обусловливающих состояние ТМ и ПАУ в почве, до настоящего времени изучены недостаточно, поскольку отсутствуют надежные методы контроля уровней загрязнения почв и растений данными поллютантами. Особенно остро эта проблема касается гидроморфных почв прибрежных территорий, где активно протекают процессы переноса и осаждения потоков веществ природного и антропогенного характера. Целью проекта является оценка экологического состояния гидроморфных почв прибрежных территорий различного назначения по степени их загрязнения органическими и неорганическими поллютантами. Будут изучены особенности содержания ТМ (Pb, Cr, Ni, Cd, Zn, Ni, Mn) и приоритетных ПАУ (нафталин, аценафтилен, аценафтен, флуорен, фенантрен, антрацена, флуорантен, пирен, бенз(а)антрацен, хризен, бенз(b)флуорантен, бенз(k)флуорантена, бенз(а)пирен, бенз(g,h,i)перилен, индено(1,2,3-c,d)пирен, дибенз(а,h)антрацен) в зональных (чернозем обыкновенный), азональных и интразональных почвах (аллювиально-луговая, аллювиально-слоистая, песчаная примитивная, солончак соровый) прибрежных территорий, установлены закономерности накопления поллютантов в почвах и растениях исследуемых территориях в зависимости от их назначения (природоохранные, рекреационные и импактные), выявлены особенности накопления поллютантов растениями доминирующих на исследуемой территории семейств: Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Brassicaceae, Apiaceae, Lamiacea и Scrophulariaceae. Выделены парагенетические ассоциации элементов и соединений, характерных для разных источников загрязнения, методами многомерного статистического анализа. Определен характер и степень зависимости между содержанием поллютантов и техногенными факторами. Выявлены пространственные закономерности и уровни накопления ТМ и ПАУ в почвах исследуемой территории на основе изолинейных карт распределения содержаний поллютантов, построенных методом ординарного кригинга. Впервые будут исследованы физико-химические механизмы поглощения ПАУ (на примере бенз(а)пирена) и ТМ исследуемыми гидроморфными почвами на основе анализа изотерм сорбции. Произведен расчет параметров адсорбции полиаренов и ТМ и дан сравнительный анализ результатов с учетом физических и химических свойств почв. Будет изучена кинетика распределения органических и неорганических поллютантов в системе почвенный раствор-адсорбент и определено время установления равновесного состояния. Выявлены механизмы изменения pH при поглощении исследуемыми почвами ПАУ и ТМ. Для изучения состава соединений ТМ и ПАУ в почвах гидроморфного ряда и их биодоступности будут использованы разработанная авторами проекта комбинированная схема фракционирования металлов и субкритическая водная экстракция ПАУ. Разработана методика экстракции подвижных форм ТМ из гидроморфных почв с учетом их естественной влажности. Будет изучено влияние органических поллютантов на состав и свойства выделенных из почв гумусовых кислот и механизмы их взаимодействия. Методом тушения флуоресценции определены количественные характеристики связывающей способности гуминовых веществ почв различного генезиса по отношению к ПАУ. Комбинацией методов последовательных селективных экстракций и рентгеновской спектроскопии поглощения (EXAFS и XANES) будут идентифицированы формы нахождения ТМ в гидроморфных почвах, в том числе засоленных, и образующиеся виды связи металлов с почвенными компонентами. Будут получены данные о локальной атомной и электронной структуре ионов ТМ в составе минеральных и органических почвенных фаз. Одновременное исследование особенностей локальной электронной и кристаллической структур почвенной системы и ее микроскопических свойств позволит существенно продвинуться в понимании таких сложных явлений, как фазовые переходы, процессы мобилизации и иммобилизации металлов в гидроморфных почвах. Впервые для исследуемой территории будет выполнена биоиндикация загрязнения по видоизменению растений-макрофитов. Будет изучено влияние загрязнения почв на анатомо-морфологические характеристики и микроструктуру растений-макрофитов, накапливающих ТМ и ПАУ: тростника (Phragmites Adans.) и рогоза (Typha L.) Изучены механизмы детоксикации загрязняющих веществ в растениях-макрофитах, обладающих высокой аккумулирующей способностью. Будут определены канцерогенные и общетоксические риски приоритетных загрязняющих веществ на здоровье населения, учитывающие наиболее уязвимые возрастные группы. Построена геоинформационная (пространственная) модель состояния исследуемых природоохранных, рекреационных и импактных территорий. Полученные в результате реализации проекта данные могут стать методологической базой для планирования природоохранных мероприятий в дельтовых и прибрежных зонах юга России, а результаты исследований фундаментальных механизмов взаимодействий поллютантов и высокодисперсного вещества почв, станут основой для дальнейшего численного моделирования характерных для них природных и природно-антропогенных биогеохимических потоков. Таким образом, высокая значимость и актуальность предлагаемого проекта связана как с расширением знаний о механизмах устойчивости почв к загрязнению, так и обеспечением устойчивого развития и экологической безопасности одной из наиболее урбанизированных и освоенных территорий юга России.

Ожидаемые результаты
Будет представлен анализ и обобщение полученных данных по эколого-геохимическим закономерностям формирования потоков неорганических (ТМ) и органических (ПАУ) загрязняющих веществ в почвах устьевой области реки Дон и побережья Таганрогского залива. Установлены фундаментальные закономерности, характеризующие трансформацию и миграционные потоки исследуемых поллютантов в почвах прибрежной территории. Будет разработана методика пространственного (геоинформационного) зонирования почв устьевой области Дона и побережья Таганрогского залива по преобладающим формам нахождения доминирующих ТМ и ПАУ и способности их к биоаккумуляции в растениях. Будет разработана методология оценки и прогноза состояния почв природоохранных, рекреационных и импактных территорий на основе фракционно-группового состава соединений ТМ. Отличительной чертой планируемых исследований является междисциплинарность в изучении биотических и абиотических компонентов от молекулярного уровня, рассматривающего энергетические превращения и механизмы, до биогеоценотического уровня, включающего масштабные факториальные закономерности. Исследования на молекулярном уровне позволят выявить сущность протекающих процессов поглощения, трансформации и биоаккумуляции металлов и ПАУ в высокодисперсной почвенной системе и растительных тканях. Для идентификации форм нахождения и локализации металлов в такой сложно организованной системе как почва будут использованы последние достижения в области синхротронного излучения с привлечением инфраструктуры уникальных специализированных установок мега-класса (“Mega-Science”), что позволит на порядки поднять эффективность проводимых исследований. Данные исследования на почвенных объектах являются пионерскими в России. Полученные на базе рентгеновского синхротронного излучения результаты будут использованы для корректировки схем химического фракционирования ТМ, для выделения техногенной составляющей соединений металлов в почве, что невозможно определить ни одним из имеющихся методов химического фракционирования. Одновременное исследование особенностей локальной электронной и кристаллической структур почвенной системы и ее микроскопических свойств позволит существенно продвинуться в понимании таких сложных явлений, как фазовые переходы, процессы мобилизации и иммобилизации металлов и процессы аутигенного минералообразования. Будет разработана методика количественного анализа тонкой структуры спектров рентгеновского поглощения (спектроскопия XANES), используя метод анализа основных компонентов (PCA), что позволит определять количественные значения процентного содержания металлов в исследуемых образцах. Изучение связывающей способности гумусовых кислот по отношению к ПАУ необходимо для создания моделей биогеохимических циклов и прогноза развития токсикологической ситуации в загрязненных экосистемах. Наличие в молекулах гумусовых кислот ароматического каркаса, замещенного карбоксильными, гидроксильными и карбонильными группами, обеспечивает их высокое сродство к ПАУ. В связи с этим, взаимодействие с гумусовыми кислотами является важнейшим фактором, контролирующим концентрацию биодоступности ПАУ. Будет рассмотрено проявление адаптации растений и микроорганизмов к условиям загрязнения. Будут проведены биоиндикационные исследования и выявлены основные маркеры техногенного загрязнения по морфобиометрическим параметрам растений-макрофитов. Будет изучено влияние загрязнения ТМ и ПАУ на анатомо-морфологические характеристики и ультраструктуру тростника (Phragmites Adans.) и рогоза (Typha L.). Показано, что различия в адаптации растений к воздействию стрессового экологического фактора проявляются не только во внешнем строении, но также на анатомическом и клеточном уровнях организации. Исследованы процессы активного накопления и адаптации высших водных растений-макрофитов на стресс-эффект в импактных зонах, что подчеркнет их важную роль в фиторемедиации загрязненных почв. Разработаны статистические модели, описывающие характер изменений состава загрязняющих веществ в импактных зонах относительно рекреационных зон исследуемой территории. Использование этих моделей даст возможность оценить скорости естественной трансформации ТМ и ПАУ в почвах. Будут диагностированы источники загрязнения и описаны закономерности миграции ТМ и ПАУ по почвенному профилю и в системе почва-растения. Будут получены уравнения регрессии, которые покажут взаимосвязь содержания металлов и полиаренов в почвах и растениях и могут быть использованы для прогностических оценок загрязнения. Применение в проекте инновационных методов и технологий позволит получить новые знания о почвах, о механизмах поглощения ими ТМ и ПАУ и возможных экологических последствиях на живые организмы. Разработанные методы и подходы и полученные на их основе результаты позволят сделать вклад в систему обеспечения экологической безопасности Российской Федерации. Результаты проекта имеют возможность практического использования при проведении почвенно-экологического и агрохимического мониторинга, охране почв, при оценке воздействия техногенных выбросов на экологическую обстановку, разработке рекомендаций по восстановлению загрязненных почв, прогнозировании экологических последствий производственной и хозяйственной деятельности, проведении экологической экспертизы, определении степени ответственности предприятий при нерациональном природопользовании, оперативном прогнозировании продуктивности посевов и приемов оптимизации питания растений в условиях повышенной антропогенной нагрузки следующими группами организаций и предприятий Ростовской области. Результаты могут быть использованы для развития и формирования ключевых сегментов рынков Национальной технологической инициативы (НТИ) «Aeronet» (Дистанционное зондирование земли и мониторинг), «FoodNet» («Умное» сельское хозяйство, Доступная органика).


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Проведены масштабные комплексные почвенно-геоботанические и эколого-геохимические мониторинговые исследования природных (природоохранных, рекреационных) и техногенных (импактных) территорий устья реки Дон и побережья Таганрогского залива. Площадь экспедиционных исследований составила 4247,99 км2. В зависимости от почвенно-ландшафтных и гидрологических условий и с учетом интенсивности антропогенного воздействия были выделены следующие зоны: нижняя пойма Дона от Цимлянского водохранилища до истока реки Мертвый Донец, дельта Дона, прибрежная зона Таганрогского залива, поймы малых рек и город Таганрог. В выделенных зонах заложены 97 площадок мониторинга, характеризующие типичные ландшафты территории исследования. На каждой площадке изучено видовое разнообразие растительных сообществ, диагностированы и классифицированы почвы, отобраны почвенные и растительные образцы. В исследуемых зонах системы Нижний Дон-Таганрогский залив диагностированы автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные почвы. В поймах Нижнего Дона и малых рек залива доминируют аллювиальные луговые насыщенные (в т.ч. слоистые) почвы и аллювиальные луговые карбонатные на аллювиальных отложениях. Дельта Дона сложена аллювиально-морскими отложениями, на которых сформированы аллювиальные луговые карбонатные и насыщенные (в т.ч. слоистые) почвы, а также луговые почвы. На побережье Таганрогского залива преобладают аллювиальные луговые карбонатные и насыщенные почвы на морских отложениях. В автоморфных условиях в пределах природных территорий распространены черноземы обыкновенные на лессовидных суглинках, на выходах ракушечника формируются дерновые намытые и неполноразвитые степные почвы. К выходам засоленных пород приурочены солончаки соровые. В особую группу урбостратоземов выделены городские почвы Таганрога на техногенных отложениях. Исследованы преобладающие на территории Таганрогского залива растительные ассоциации и их видовой состав. Установлена связь между почвенным покровом и растительными ассоциациями, произрастающими на нём. Показано, что для аллювиальных луговых карбонатных и насыщенных почв характерны ассоциации тростника южного и рогоза узколистного (Phragmites australis и Typha angustifolia) с включением группировок пырея ползучего (Elytrigia repens), а также мезофильного разнотравья. Помимо типа почвы, факторами, определяющими видовой состав и общее состояние растительного покрова, являются мезорельеф, подстилающие породы, засоленность и степень антропогенной трансформации. Урбостратоземы и солончаки соровые отличаются одним из худших показателей видового разнообразия, в то время как наибольшее число видов травянистых растений отмечено на почвах особо охраняемой природной территории. Изучены закономерности и особенности аккумуляции и вертикального распределения Pb, Cr, Ni, Cd, Zn, Ni и Mn и приоритетных полиароматических ароматических углеводородов (ПАУ) (нафталина, аценафтилена, бифенила, аценафтена, флуорена, фенантрена, антрацена, флуорантена, пирена, бенз(а)антрацена, хризена, бенз(b)флуорантена, бенз(k)флуорантена, бенз(а)пирена, бенз(g,h,i)перилена, дибенз(а,h)антрацена) в зональных (черноземе обыкновенном), азональных и интразональных почвах (аллювиальных луговых насыщенных и карбонатных, аллювиальных лугово-болотных, солончаках соровых и неполноразвитой степной и дерново-намытой) поймы устьевой области р. Дон, и побережья Таганрогского заливаи речных систем малых степных рек, впадающих в залив, заложены 21 полнопрофильный разрез. Установлены уровни валового содержания тяжелых металлов (ТМ) и их обменных форм в почвах исследуемой территории. Диагностированы неравномерность распределения элементов в профиле исследуемых почв и большая пестрота содержания как в целом, так и внутри каждого типа почв. Повсеместно установлены превышения кларков ТМ, что свидетельствует об обогащенности данными элементамипочв исследуемой прибрежной территории. Общей закономерностью профильного распределения содержания ТМ в исследуемых почвах является наличие биогенной и сорбционной аккумуляции: в гумусовых и иллювиальных горизонтах на глеевых, карбонатных и солевых барьерах. Выявлена различная степень корреляции между валовым содержанием ТМ и их обменными формами с содержанием органического углерода, легкорастворимых солей, физической глины, ила, обменными катионами и реакцией среды в почве. Установлено, что процессы галогенеза (засоления) сопровождаются интенсивной аккумуляцией ТМ в почвах, повышением концентраций их обменных форм. Выявлено, что характер и степень загрязнения верхних горизонтов почв ПАУ, вероятнее всего, связаны с типом и интенсивностью влияния источников поступления поллютантов в почву. Накопление и дальнейшая миграция ПАУ вниз по почвенному профилю обусловлена физико-химическими особенностями различных типов почв, а также химическими свойствами ПАУ с различным числом ароматических колец. Показано, что аккумулятивный тип распределения полиаренов с переотложением по профилю зачастую соответствует типу вертикального распределения содержания органического углерода в почвах. В слоистых почвах наблюдается два максимума накопления ПАУ в профиле, обусловленные органогенным накоплением и выносом илистой фракции вниз по почвенному профилю. Выявлены особенности пространственного распределения валового содержания и обменных форм Mn, Cr, Ni, Cu, Zn, Pb, Cd, количественный и качественный состав 16 приоритетных ПАУ в почвах и растениях природных (природоохранных, рекреационных) и техногенных (импактных) территорий устья реки Дон и побережья Таганрогского залива. Установлены значимые различия по валовому содержанию Zn и Сd, а также обменным формам Сr, Zn и Pb в почвах внутри ландшафтных систем Таганрогский залив – дельта Дона – реки залива – Нижний Дон – город Таганрог, что обусловлено, с одной стороны, неоднородностью природных почвенно-литологических условий, а, с другой стороны, приуроченностью к антропогенным источникам. Оценка загрязнения почв по относительному содержанию обменных форм ТМ показала, что наибольшее количество потенциально доступных живым организмам соединений металлов характерно для Zn, Pb, Cd, Cu и Mn. Наиболее высокие значения валового содержания металлов характерны для почв пойм малых рек, впадающих в залив, и северного побережья Таганрогского залива. Диагностировано очень высокое содержание ТМ в системе импактной зоны урбанизированного и промышленного кластеров города Таганрога. По суммарному содержанию ПАУ в почвах ландшафтные системы исследуемой территории располагаются в следующий ряд: Таганрогский залив (179-522 нг/г) < реки залива (142-657 нг/г) < Нижний Дон (246-2590 нг/г) < город Таганрог (951-4309 нг/г), а по превышению ПДК бенз(а)пирена : Нижний Дон и реки залива (< 1 ПДК) < Таганрогский залив (≈ 1 ПДК) < город Таганрог (7 ПДК) < дельта Дона (до 21 ПДК). Увеличение суммарного содержания ПАУ в почвах, обусловлено, преимущественно, наличием за счет наиболее опасных высокомолекулярных ПАУ. На картах пространственного распределения валового содержания и обменных форм ТМ и полиаренов показаны контрастные локализованные ореолы Zn, Pb, Сd и ПАУ, приуроченные к ландшафтным системам малых рек залива и северному побережью Таганрогского залива с доминирующей ролью импактной зоны города Таганрога. В рамках выполнения задач проекта, направленных на экологический мониторинг территорий устья реки Дон и побережья Таганрогского залива, отобраны образцы наиболее распространенных на исследуемой территории видов растений, таких как полынь австрийская (Artemisia austriaca Pall. ex. Wild.), тростник южный (Phragmites australis Cav.), рогоз узколистный (Typha angustifolia L.), пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski.), мятлик луговой (Poa pratensis), цикорий обыкновенный (Cichorium intybus), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia L.), камыш озерный (Schoenoplectus lacustris), тысячелистник благородный (Achillea nobilis L.), бодяк щетинистый (Cirsium setosum), клубнекамыш морской (Scirpus maritimus L.), мордовник шароголовый (Echinops sphaerocephalus L.), пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare L.), подорожник большой (Plantago major L.), солодка щетинистая (Glycyrrhiza echinata L.), хруплявник большой (Polycnemum majus A. Braun) и щавель курчавый (Rumex crispus).. В растениях исследуемой территорй выявлен низкий уровень содержания ТМ и ПАУ. Установлены общие особенности аккумулиции и распределения поллютантов в различных видах растений на уровне семейств и специфические для каждого отдельного вида. Представители семейства Мятликовые, Рогозовые и Осоковые отличаются преимущественным накоплением изучаемых ТМв корневой системе. Растения-макрофиты, такие как рогоз узколистный (Typha angustifolia L.) и тростник южный (Phragmites australis Cav.), интенсивнее накапливают Mn, Ni, Cu и Pb, а также ПАУ в надземной части, чем другие изученные растения. Установлена значительная роль эдафического фактора на накопление поллютантов в растениях. На аллювиальной луговой насыщенной, аллювиальной луговой карбонатной, аллювиальной лугово-болотной, луговой почве и черноземе обыкновенном природоохранной и рекреационной территорий наблюдается наименьшая аккумуляция рассматриваемых ТМ как в надземной части, так и в корневой системе, по сравнению с солончаком соровым, неполноразвитой степной и дерново-намытой почвами. Растения на аллювиально-слоистой насыщенной почве характеризуется высоким накоплением Mn в надземной части и корнях, при низком накоплении Pb и Cd. Наибольшее накопление ПАУ в растениях природных территорий характерно для видов, произрастающих на почвах гидроморфного ряда, таких как аллювиально лугово-болотная и аллювиально-слоистая насыщенная почвы, а наименьшее, для почв автоморфного ряда – неполноразвитой степной и дерново-намытой почвой. Растения в импактной зоне г.Таганрога и пойме малых степных рек, подверженных антропогенной нагрузке, характеризуются высоким уровнем техногенного загрязнения растений ТМ и ПАУ, наиболее значительным для полыни, пырея и тростника. При помощи комплекса методов многомерного статистического анализа проведена обработка и интерпретация полученных данных по содержанию ТМ и ПАУ в поверхностном горизонте почв района исследования. Рассчитаны описательные статистики исследуемых параметров, проведена проверка выборок на соответствие нормальному распределению. Распределение содержаний поллютантов характеризуется наличием экстремальных значений и не соответствует нормальному, поэтому перед применением параметрических методов выборки были стандартизированы. Корреляционный анализ выявил в почвах техногенных ландшафтов тесные взаимосвязи между содержанием ТМ и содержанием обменного Mg2+, Fe2O3 и SiO2. В условиях интенсивного антропогенного воздействия в отношении ПАУ, кроме низкомолекулярных 2-кольчатых соединений, определяющую роль играет содержание С орг и в меньшей степени вещественный (химический) и гранулометрический состав и содержание Mg2+. По результатам корреляционного анализа установлено, что в поверхностном горизонте почв статистически значимые взаимосвязи между содержанием ТМ и ПАУ отсутствуют, либо значения коэффициента корреляции Пирсона указывают на слабые или несущественные связи. Данный факт свидетельствует о том, что эти группы поллютантов предположительно имеют различные источники поступления. На основе корреляционно-регрессионного и кластерного анализа в поверхностном горизонте почв выявлены парагенетические ассоциации элементов преимущественно природного происхождения Mn-Ni-Cu и имеющие значимые источники антропогенного поступления Cr-Zn-Cd-Pb. Поскольку ПАУ поступают в окружающую среду в составе смеси, среди них выделяются группы соединений, взаимно коррелирующих друг с другом. Наиболее тесные значимые положительные прямые связи выявлены между высокомолекулярными соединениями. Для уточнения структуры связей и дифференциации потенциальных источников проведен факторный анализ, который показал, что среди ПАУ выделяются соединения, поступающие в почвы преимущественно вследствие проливов нефти и нефтепродуктов, сжигания биомассы и выхлопов автотранспорта. На наличие разнообразных петрогенных и пирогенных источников также указывают результаты анализа диагностических соотношений. Полученные результаты приведены в дополнительных материалах в виде таблиц (28) и рисунков (111) объемом 138 стр. Всего за отчетных период опубликовано 12 научных работ в ведущих индексируемых журналах и материалах конференций, в том числе 1 глава в рецензируемой монографии международного издательства CRC Press, 7 статей в изданиях, индексируемых в Scopus и Web of Science, из которых 5 включены в 1 квартиль. Результаты представлены научному сообществу на 3 Международных и Всероссийской конференциях. Материалы по проекту с информацией об опубликованных статьях размещены в СМИ: 1. https://rscf.ru/news/release/obnaruzhena-svyaz-mezhdu-zagryazneniem-pochv-tyazhelymi-metallami-i-metabolicheskoy-aktivnostyu-mikr/ 2. https://indicator.ru/earth-science/zagryaznenie-pochv-tyazhelymi-metallami-metabolizm-mikrobov-14-12-2020.htm 3. https://www.interfax-russia.ru/south-and-north-caucasus/news/uchenye-yufu-vyyavili-v-ozere-atamanskom-ekstremalno-vysokoe-soderzhanie-tyazhelyh-metallov-ugrozhayushchee-ekologii-dona 4. https://nauka.tass.ru/nauka/10221909 5. sfedu.ru/news/64208 6. sfedu.ru/news/64210

 

Публикации

1. - Ученые ЮФУ нашли экстремально высокое содержание тяжелых металлов в озере Атаманском www.sfedu.ru, sfedu.ru/news/64208 (год публикации - ).

2. - Ученые ЮФУ выявили в озере Атаманском экстремально высокое содержание тяжелых металлов, угрожающее экологии Дона Interfax.ru, 30 ноября 2020 г. 16:26 https://www.interfax-russia.ru/south-and-north-caucasus/news/uchenye-yufu-vyyavili-v-ozere-atamanskom-ekstremalno-vysokoe-soderzhanie-tyazhelyh-metallov-ugrozhayushchee-ekologii-dona (год публикации - ).

3. - По активности микробов научились оценивать долю тяжелых металлов в почве Тасс Наука https://nauka.tass.ru/, 10 ДЕК, 17:22 https://nauka.tass.ru/nauka/10221909 (год публикации - ).

4. - Ученые ЮФУ изучили загрязнение почв и растений наночастицами и их влияние на здоровье человека sfedu.ru, sfedu.ru/news/64210 (год публикации - ).

5. - Обнаружена связь между загрязнением почв тяжелыми металлами и метаболической активностью микробов Пресс-служба РНФ, 10 декабря, 2020 11:38 https://rscf.ru/news/release/obnaruzhena-svyaz-mezhdu-zagryazneniem-pochv-tyazhelymi-metallami-i-metabolicheskoy-aktivnostyu-mikr/ (год публикации - ).

6. - Загрязнение почв тяжелыми металлами повлияло на метаболизм микробов Indicator.Ru, 14.12.2020 в 20.54 https://indicator.ru/earth-science/zagryaznenie-pochv-tyazhelymi-metallami-metabolizm-mikrobov-14-12-2020.htm (год публикации - ).

7. Замулина И., Горовцов А., Минкина Т., Манджиева С., Бауэр Т., Бурачевская М. The influence of long-term Zn and Cu contamination in spolic technosols on water-soluble organic matter and soil biological activity Ecotoxicology and Environmental Safety, Volume 208, 15 January 2021, Номер статьи 111471 (год публикации - 2021).

8. Константинова Е., Бурачевская М., Манджиева С., Бауэр Т., Минкина Т., Чаплыгин В., Замулина И., Константинов А., Сушкова С. Geochemical transformation of soil cover and vegetation of a drained floodplain lake affected by long-term dumping of effluents from rayon industry plant (lower Don Basin, Southern Russia) Environmental Geochemistry and Health, - (год публикации - 2020).

9. Константинова Е., Минкина Т., Невидомская Д., Манджиева С., Бауэр Т., Замулина И., Бурачевская М., Сушкова С. Exchangeable form of potentially toxic elements in floodplain soils along the river-marine systems of Southern Russia Eurasian Journal of Soil Science, 10 (2) (год публикации - 2020).

10. Маджараджи М., Минкина Т., Сушкова С., Антоненко Е., Манджиева С., Дудникова Т. Impact of humic acid on degradation of benzo(a)pyrene polluted Haplic Chernozem triggered by modified Fenton-like process Environmental Research, Volume 190, November 2020, 109948 (год публикации - 2020).

11. Манджиева С.С., Минкина Т.М., Брень Д.В., Бауэр Т.В., Бурачевская М.В., Дерябкина И.Г., Яковленко А.Ю. Оценка фракционно-группового состава тяжелых металлов в техногенно загрязненных высокобуферных почвах Материалы Всероссийской научной конференции «Почва как компонент биосферы: эволюция, функционирование и экологические аспекты», Товарищество научных изданий КМК, Пущино, Материалы Всероссийской научной конференции «Почва как компонент биосферы: эволюция, функционирование и экологические аспекты», Пущино: Товарищество научных изданий КМК, 2020. С. 222-224 (год публикации - 2020).

12. Минкина Т., Невидомская Д., Щербаков А., Чаплыгин В., Литвинов Ю., Кравцова Н., Брен Д., Лобзенко И. Assessment of soil buffer capacity in the sea of Azov basin under heavy metal pollution KnE Life Science, - (год публикации - 2021).

13. Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Чаплыгин В.А., Кравцова Н.Е. Биоаккумуляция тяжелых металлов растениями-макрофитами устьевой области реки Дон Труды Международного биогеохимического Симпозиума, посвященного 125-летию со дня рождения академика А.П. Виноградова и 90-летию образования Приднестровского университета “Биогеохимические инновации в условиях коррекции техногенеза биосферы”. Том 2, - (год публикации - 2020).

14. Раджпут В., Минкина Т., Маджараджи М., Шенде С., Сушкова С., Манджиева С., Бурачевская М., Чаплыгин В., Сингх А., Ятав Х. Accumulation of nanoparticles in the soil-plant systems and their effects on human health Annals of Agricultural Science, Volume 65, Issue 2, Pages 137-143 (год публикации - 2020).

15. Чаплыгин В., Раджпут В., Манджиева С., Минкина Т., Невидомская Д., Назаренко О., Калиниченко В., Сингх Р., Максимов А., Попова В. Comparison of heavy metal content in Artemisia austriaca in various impact zones ACS Omega, Vol. 5 Is.36, P. 23393–23400 (год публикации - 2020).

16. Чаплыгин В.А., Минкина Т.М., Манджиева С.С., Литвинов Ю.А. Аккумуляция Zn растениями тростника южного (Phragmites Australis Cav.) в импактной зоне Каменск-Шахтинского района (Ростовская область) Материалы Всероссийской научной конференции «Почва как компонент биосферы: эволюция, функционирование и экологические аспекты», Товарищество научных изданий КМК, Пущино, Материалы Всероссийской научной конференции «Почва как компонент биосферы: эволюция, функционирование и экологические аспекты», Пущино: Товарищество научных изданий КМК, 2020. С. 196-198 (год публикации - 2020).

17. Шенде С., Раджпут В., Гаде А., Минкина Т., Рай М., Сингх С.П. Impact of Nanomaterials on Human Health through/via Food Chain Intellectual Property Issues in Nanotechnology, CRC Press, Бока-Ратон, Keswani, C. (2020). Intellectual Property Issues in Nanotechnology (1st ed.). CRC Press (год публикации - 2020).


Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Впервые детально изучены физико-химические механизмы поглощения тяжелых металлов (ТМ) (Mn, Cr, Ni, Cu, Zn, Pb и Cd) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на примере бенз(а)пирена (БаП) контрастными почвами Нижнего Дона и побережья Таганрогского залива различного генезиса (зональных, азональных и интразональных типов) и их высокодисперсными фракциями. Показано, что во всех случаях наиболее подходящей моделью для описания процессов адсорбции ТМ и БаП исследуемыми почвами и их илистыми фракциями является уравнение Ленгмюра и модифицированное уравнение Дубинина-Радушкевича, в меньшей степени или совсем не подходят – эмпирические уравнения Фрейндлиха и Генри. Произведен расчет термодинамических параметров адсорбции ТМ и БаП, включая показатели максимальной сорбции, константы прочности и энергию взаимодействия. Дан сравнительный анализ результатов адсорбции поллютантов в зависимости от их индивидуальных свойств и с учетом физических, химических и минералогических свойств почв. Выявлено, что поглотительная способность почв по отношению к исследуемым металлам и БаП убывает в ряду: чернозем обыкновенный карбонатный> солончак соровый> аллювиальная луговая насыщенная почва. Для всех типов почв диагностировано более высокое сродство к Pb, Cr и Cu, чем к Ni, Cd, Zn и Mn. Показано, что конкурентные взаимоотношения ионов ТМ в случае одновременного присутствия эквивалентных количеств в растворе приводят к уменьшению сорбционной емкости почвы по отношению к каждому из них. При этом прочность связи ТМ с почвами увеличивается за счет повышении избирательности поглощения (специфичности адсорбции) каждого из конкурирующих катионов. Параметры адсорбции ТМ и БаП илистыми фракциями, выделенными из наиболее распространенной в условиях исследуемой территории аллювиальной луговой насыщенной почвы, превышают до 2-3 раз параметры сорбции для почвы в целом, что связано с особенностями минералогического состава высокодисперсных фракций. Выявлено, что в процессе адсорбции ТМ происходит существенное подкисление равновесных растворов, возможными причинами которого является выделение протонов при гидролизе исходных солей металлов, а также при специфической адсорбции металлов и вытеснение катионами ТМ обменного водорода из почвенного поглощающего комплекса. Исследование кинетики поглощения ТМ и БаП исследуемыми почвами показало, что адсорбция является двухстадийным процессом. Основная часть поглощенных ионов ТМ (до 88%) переходит из раствора в почву в течение первых 60 мин взаимодействия в зависимости от типа адсорбента и вида катиона. Ионы Pb(II) сорбируются почвами более интенсивно, менее интенсивно – ионы Zn(II) и Cd(II). От 61 до 76% БаП адсорбируется исследуемыми почвами в течение первого часа от начала взаимодействия. Выявлено, что кинетика процесса адсорбции ТМ и БаП в большей степени соответствует модели псевдо-второго порядка с коэффициентами аппроксимации 0,911-0,966 для ТМ и 0,981-0,984 для БаП, где процесс сорбции лимитирует химическая реакция. По снижению сорбционной активности по отношению к ТМ и БаП образуется ряд: чернозем обыкновенный карбонатный> солончак соровый> аллювиальная луговая насыщенная почва. Определены закономерности трансформации 16 приоритетных ПАУ и ТМ (Mn, Cr, Ni, Cu, Zn, Pb и Cd) с учетом почвенно-литологических условий, свойств, генезиса, уровня загрязнения почв и видовых особенностей растений. Установлена низкая подвижность металлов в почвах на большей части исследуемой территории. Среди группы непрочно связных соединений доминируют специфически сорбированные, незначительная доля приходится на обменные и комплексные. Почвы импактной зоны характеризуются максимальными содержаниями ТМ и ПАУ, в почвах природных зон выявлен тренд к накоплению поллютантов в подчиненных геохимических позициях. Установлены существенные различия в накоплении индивидуальных ПАУ и форм ТМ почвами разных типов. Отличия усиливаются от представителей низкомолекулярных соединений к высокомолекулярным и характерны для всех форм Cu, Zn и Pb, особенно выражены между урбаноземом и подтипами аллювиальных луговых насыщенных и аллювиальными луговыми карбонатными почвами. Наиболее высокая подвижность металлов, особенно Zn, Cd и Pb, характерна для урбаноземов. На основе результатов анализа растений, представленных семействами Астровые, Мятликовые, Рогозовые и Осоковые, определена биодоступность ТМ и ПАУ. Оценка трансформации поллютантов в почве и их биодоступности проводилась при помощи системы геохимических показателей, включающей коэффициент доступности (КД) и коэффициент миграции (КМ), акропетальный коэффициент (АК), коэффициент накопления (КН) и коэффициент биологического поглощения (КБП). Показано, что отличия в содержании поллютантов в почвах различных ландшафтно-гидрологических подсистем отражаются на их накоплении растениями. Наибольшей биодоступностью среди исследуемых поллютантов обладают фенантрен, Pb и Cd. С использованием коэффициента корреляции Спирмена установлена взаимосвязь содержания ПАУ и ТМ между почвой и корнем, а также корнем и надземной частью растений. Установлено снижение биодоступности полиаренов с увеличением количества бензольных колец в молекуле ПАУ, что особенно выражено для Астровых и Осоковых. Накопление поллютантов происходит преимущественно по базипетальному типу, однако амброзия и цикорий, произрастающие в импактной зоне, аккумулируют ТМ преимущественно в надземной части. Загрязнение почв приводит к значительным превышениям минимально допустимых уровней Zn, Cu, Pb и Cd до 167,4, 7,3, 285,2 и 207 раз, соответственно, а также фона для Cr до 73,2 раз и для Mn до 45,9 раз в различных видах растений. При этом Zn, Pb и Cd являются маркерами техногенного влияния на пойменные почвы природных территорий. Растением-индикатором загрязнения почв ТМ выступает рогоз. Изучен фракционный состав Cu, Ni, Zn, Cd, Pb, Mn и Cr в зональных, азональных и интразональных почвах природных (чернозем обыкновенный, аллювиальная луговая почва и солончак соровый) и техногенных (урбостратозем) ландшафтов. Методом BCR (Ure et al., 1993) выявлено, что наибольшее количество всех исследуемых металлов в почвах сосредоточено в остаточной фракции (до 73% от суммы фракций). Фракционное распределение Ni, Cu, Cr и Pb в аллювиальной луговой ненасыщенной почве и солончаке соровом следующее: остаточная фракция > восстанавливаемая > окисляемая > кислоторастворимая. По сравнению с черноземом обыкновенным карбонатным в данных типах почв диагностировано большее увеличение кислоторастворимой фракции (до 28%), особенно для Cd и Zn. Наиболее высокая доля кислоторастворимой фракции отмечается в урбостратоземах. Установлены общие закономерности и различия в формировании фракционного состава ТМ (на примере Ni) в почвах, полученные на основе разных методов последовательного фракционирования (метод Тессье (Tessier et al., 1979), метод Миллера (Miller et al., 1986) в модификации Берти, Джакобс (Berti, Jacobs, 1996) и схема BCR. Наряду с общими закономерностями установлены особенности действия экстрагентов. Использование авторской комбинированной схемы фракционирования (Минкина и др., 2013) позволило выявить разнообразие механизмов взаимодействия (разная прочность связи) с основными почвенными компонентамиПоказано, что в незагрязненных почвах Ni образует с органическим веществом и гидр(оксидами) Fe в основном прочно связанные соединения. В урбостратоземе отмечается увеличение подвижности металла и уменьшение прочности связи с оксидами Fe и Mn. Обоснована методика пробоподготовки гидроморфных почв с учетом их естественной влажности для экстракции подвижных форм ТМ. На примере Ni показано влияние высушивания почвы на уменьшение экстрагируемости подвижных форм металла (вытяжка ААБ) и связанных с аморфными формами (оксалата аммония). В последнем случае различия более существенны, в связи кристаллизацией неустойчивых Fe(III)-гидроксидов в почве. Исследования с использованием методов синхротронного анализа позволили с высокой точностью определить межатомные расстояния в положении поглощенных атомов ТМ на фоне атомов легких элементов, что имеет диагностическое значение. Выявлено, что в сорбции металлов ведущее значение приобретает структура поверхности и состав функциональных групп адсорбента. Использование методов физического анализа позволяет диагностировать на молекулярном уровне взаимодействия ТМ с органическими и минеральными фазами, снижающими доступность металлов в почвах. На основании проведенного молекулярно-структурного анализа исследованных металлов определены основные барьерные фазы, которые предпочтительнее других закрепляют и связывают металлы. Для Сr и Pb основополагающим выступает органогенный механизм закрепления с формированием аморфных комплексных соединений с органическими лигандами. Установлено, что Cd и Mn проявляют сродство и к специфическим органическим веществам, и к карбонатному барьеру. Вместе с тем, для всех металлов отмечается алюмосиликатный механизм закрепления с образованием Ме-Al слоистых структур. ИК спектроскопия органической фазы показала, что в исходной гуминовой кислоте (ГК) аллювиальной луговой ненасыщенной почвы ароматическое ядро представлено в виде многозамещенных соединений, преимущественно за счет карбоксильных групп, а при насыщении ионами Cd2+ преимущественен вклад метильных и мителеновых группировок, для Pb2+ и Mn2+ - за счет карбоксильных групп. Для изучения взаимодействия ПАУ на примере БаП с органическим веществом почв выделены ГК из аллювиальной луговой насыщенной почвы, солончака сорового, чернозема обыкновенного карбонатного и урбостратозема до и после насыщения полиренами, определены их состав и свойства. Проведен анализ элементного состава, который соответствовал классическому распределению для данных почв. Для урбостратозема характерна меньшая обуглероженность, увеличение соотношения H/C, повышенная зольность, что свидетельствует о высокой комплексообразующей способности ГК урбостратозема и развитой периферической части молекул. ИК-спектроскопия поглощения подтвердила сходство ГК различного происхождения. Отличительная особенность ГК урбостратозема - наличие пиков при 2850 и 2930 см-1., что связано с валентными колебаниями связей С-Н в алифатических СН3 и СН2 группах, а также проявление асимметричных и симметричных деформационных колебаний связи С–Н в СН2- и СН3-группах. После насыщения ГК БаП, кроме пика на уровне 3000 см−1, появились характерные для полиарена пики в диапазонах от 1000 до 1600 см−1 для всех исследуемых образцов. Данные ЯМР-спектроскопии о содержании функциональных групп в составе ГК хорошо согласуются с данными ИК-спектроскопии. Анализ спектров поглощения атомов углерода в соответствующих диапазонах спектра 13С ЯМР подтвердил наличие ароматических и алифатических фрагментов, а также различных функциональных групп. В структуре ГК аллювиальной луговой почвы, солончака и чернозема преобладают каркасные (ароматические) фрагменты с относительно небольшим вкладом углеводной периферии. Это позволяет предположить наличие поликонденсированных структур и их высокую гидрофобность. Для урбостратозема наблюдается иная картина распределения структурных групп: большее содержание воско-смол, липидов, полипептидов и субериновых структур, что обуславливает их повышенную растворимость и гидрофильность Методом ЯМР-спектроскопии установлены различия в структуре ГК до и после их насыщения БаП. После насыщения почв БаП 13С ЯМР спектры гуминовых кислот показали увеличение степени ароматичности, гидрофобности, рассчитанное по совокупности соответствующих спектральных областей. Даны количественные характеристики связывающей способности ГК исследуемых почв по отношению к БаП. С использованием метода тушения флуоресценции выявлено снижение доли сорбции БаП (S) и константы связывания поллютанта ГК (lgКОС) из почв различных типов с увеличением концентрации полиарена. Показано, что ароматичность субстрата – тушителя (ГК), а также его происхождение влияют на связывающую способность почвы по отношению к БаП. Полученные данные подтвердили ведущей роли ароматического каркаса ГК в связывании поллютанта. Полученные результаты приведены в приложении в виде 39 таблиц и 79 рисунков. Всего за отчетный период опубликовано 18 научных работ, в том числе 7 статей в изданиях, индексируемых в Scopus и Web of Science, из которых 5 включены в 1 квартиль. Результаты представлены на 8 международных и всероссийских конференциях Материалы по проекту с информацией об опубликованных статьях размещены в СМИ: 1. https://www.1rnd.ru/news/3070114/rastenia-pomogli-ucenym-rostovskoj-oblasti-vyavit-marker-zagraznenia-azovskogo-mora; 2. https://openscience.news/posts/2660-uchenye-obnaruzhili-marker-zagryazneniya-azovskogo-morya; 3. https://indicator.ru/biology/vyyavlen-marker-zagryazneniya-azovskogo-morya-07-04-2021.htm?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop; 4. sfedu.ru/news/65425; 5. https://scientificrussia.ru/articles/markerzagryazneniya?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop; 6. https://naked-science.ru/article/column/uchenye-obnaruzhili-marker-zagryazneniya-azovskogo-morya ; 7. https://www.rscf.ru/news/biology/uchenye-obnaruzhili-marker-zagryazneniya-azovskogo-morya/?sphrase_id=103999; 8. https://www.1rnd.ru/news/3159330/ucenye-ocenili-ucastki-pobereza-taganrogskogo-zaliva-po-stepeni-toksicnosti; 9. https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-otsenili-uchastki-poberezhya-taganrogskogo-zaliva-po-stepeni-toksichnosti; 10. https://poisknews.ru/themes/ekologiya/uchenye-oczenili-uchastki-poberezhya-taganrogskogo-zaliva-po-stepeni-toksichnosti/?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop; 11. https://kg-rostov.ru/news/uchyenye-nazvali-stepen-toksichnosti-uchastkov-poberezhya-taganrogskogo-zaliva-umerennoy-/; 12. https://nauka.tass.ru/nauka/11950731; 13. https://ro.today/9458-uchenye-ocenili-stepen-toksichnosti-uchastkov-poberezhja-taganrogskogo-zaliva.html; 14. https://rostovgazeta.ru/news/society/21-07-2021/soderzhanie-kadmiya-i-svintsa-v-vodoemah-v-rostovskoy-oblasti-vdvoe-prevysili-normu?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop; 15. https://sfedu.ru/press-center/news/66340; 16. https://www.nkj.ru/news/41846/; 17. https://sfedu.ru/press-center/news/66501; 18. https://m.polit.ru/news/2021/08/27/ps_rnf/.

 

Публикации

1. - Растения помогли учёным Ростовской области выявить маркер загрязнения Азовского моря https://www.1rnd.ru - сайт города Ростова-на-Дону, https://www.1rnd.ru/news/3070114/rastenia-pomogli-ucenym-rostovskoj-oblasti-vyavit-marker-zagraznenia-azovskogo-mora (год публикации - ).

2. - Ученые обнаружили маркер загрязнения Азовского моря https://openscience.news - Открытая наука, https://openscience.news/posts/2660-uchenye-obnaruzhili-marker-zagryazneniya-azovskogo-morya (год публикации - ).

3. - Выявлен маркер загрязнения Азовского моря https://indicator.ru, - (год публикации - ).

4. - Ученые обнаружили маркер загрязнения Азовского моря sfedu.ru - Официальный сайт Южного федерального университета, - (год публикации - ).

5. - Маркер загрязнения https://scientificrussia.ru - Научная Россия, - (год публикации - ).

6. - Ученые обнаружили маркер загрязнения Азовского моря https://naked-science.ru, - (год публикации - ).

7. - Учёные оценили участки побережья Таганрогского залива по степени токсичности https://www.1rnd.ru, - (год публикации - ).

8. - Учёные оценили участки побережья Таганрогского залива по степени токсичности https://scientificrussia.ru, - (год публикации - ).

9. - Учёные оценили участки побережья Таганрогского залива по степени токсичности https://poisknews.ru, - (год публикации - ).

10. - Учёные оценили участки побережья Таганрогского залива по степени токсичности https://kg-rostov.ru, - (год публикации - ).

11. - Учёные оценили участки побережья Таганрогского залива по степени токсичности https://nauka.tass.ru, - (год публикации - ).

12. - Учёные оценили участки побережья Таганрогского залива по степени токсичности https://ro.today, - (год публикации - ).

13. - Учёные оценили участки побережья Таганрогского залива по степени токсичности https://rostovgazeta.ru, - (год публикации - ).

14. - Ученые оценили участки побережья Таганрогского залива по степени токсичности sfedu.ru, - (год публикации - ).

15. - Ученые обнаружили маркер загрязнения Азовского моря www.rscf.ru - Официальный сайт Российского научного фонда, - (год публикации - ).

16. - Побережье Таганрогского залива оценили на токсичность https://www.nkj.ru/news/41846/ - Наука и жизнь, - (год публикации - ).

17. - Повышенное содержание меди снизило число микроорганизмов в почве и уменьшило активность ферментов sfedu.ru - Официальный сайт Южного федерального университета, - (год публикации - ).

18. - Загрязнение почвы медью снижает разнообразие микроорганизмов и уменьшает активность их ферментов полит.ру, - (год публикации - ).

19. Антоненко С.А., Зинченко В.В., Горовцов А.В., Минкина Т.М. Биологическая активность антропогенно-преобразованных почв Таганрогского залива Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2021: сборник статей по материалам международной научно–практической конференции «Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2021» – Севастополь: СевГУ, 2021. – 680 с., Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2021: сборник статей по материалам международной научно–практической конференции «Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность – 2021» – Севастополь: СевГУ, 2021. – С. 72-74 (год публикации - 2021).

20. Замулина И.В., Горовцов А.В., Минкина Т.М., Манджиева С.С., Бурачевская М.В., Бауэр Т.В. Soil organic matter and biological activity under long-term contamination with copper Environmental Geochemistry and Health, https://doi.org/10.1007/s10653-021-01044-4 (год публикации - 2021).

21. Константинова Е., Минкина Т., Невидомская Д., Бауэр Т., Федоров Ю., Замулина И., Манджиева С., Кравцова Н., Волошина М., Дудникова Т., Щербаков А. Establishment of regional background for heavy metals in the soils of the Lower Don and the Taganrog Bay coast E3S Web of Conferences, 265, 03004 (год публикации - 2021).

22. Константинова Е.Ю., Щербаков А.П. Северина В.И., Дудникова Т.С., Невидомская Д.Г., Шерстнев А.К., Замулина И.В., Волошина М.С. Сравнительный анализ статистических методов определения региональных фоновых значений тяжелых металлов в аллювиальных почвах Актуальные проблемы экологии и природопользования : сборник научных трудов XXII Международной научно-практической конференции : в 3 т. Москва, 22– 24 апреля 2021 г. – Москва : РУДН, 2021, Актуальные проблемы экологии и природопользования : сборник научных трудов XXII Международной научно-практической конференции : в 3 т. Москва, 22– 24 апреля 2021 г. – Москва : РУДН, 2021. С. 300–304 (год публикации - 2021).

23. Лобзенко И., Невидомская Д., Константинова Е., Минкина Т., Бауэр Т., Замулина И., Чаплыгин В., Сушкова С., Савин И. Potentially toxic elements in floodplain soils the Don River basin of Southern Russia EGU General Assembly 2021, Copernicus GmbH, EGU21-15744 (год публикации - 2021).

24. Мазарджи М., Минкина Т., Сушкова С., Манджиева С., Бидхенди Г.Н., Барахов А., Бхатнагар А. Effect of nanomaterials on remediation of polycyclic aromatic hydrocarbons-contaminated soils: A review Journal of Environmental Management, 284, 112023 (год публикации - 2021).

25. Мазарджи М., Эсмаили Х., Бидхенди Г.Н., Махмуди Н.М., Минкина Т., Сушкова С., Манджиева С., Барахов А., Могхтадери Х., Бхатнагар А. Green synthesis of reduced graphene oxide-CoFe2O4 nanocomposite as a highly efficient visible-light-driven catalyst in photocatalysis and photo Fenton-like reaction Materials Science and Engineering: B, 270, 115223 (год публикации - 2021).

26. Минкина Т., Васильева Г., Попилешко Ю., Бауэр Т., Сушкова С., Федоренко А., Антоненко Е., Пинский Д., Мазарджи М., Феррейра К.С.С. Sorption of benzo[a]pyrene by Chernozem and carbonaceous sorbents: comparison of kinetics and interaction mechanisms Environmental Geochemistry and Health, Environmental Geochemistry and Health. 2021. DOI: 10.1007/s10653-021-00945-8 (год публикации - 2021).

27. Минкина Т., Федоренко Г., Невидомская Д., Константинова Е., Польшина Т., Федоренко А., Чаплыгин В., Манджиева С., Дудникова Т., Хасан Т. The morphological and functional organization of cattails Typha Laxmannii Lepech. and Typha Australis Schum. and Thonn. under soil pollution by potentially toxic elements Water, 13 (2), 227 (год публикации - 2021).

28. Цицуашвили В.С., Минкина Т.М., Солдатов А.В., Невидомская Д.Г. On Synchrotron Radiation for Studying the Transformation of Toxic Elements in the Soil–Plant System: A Review Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 15, 814–822 (год публикации - 2021).

29. Чаплыгин В.А., Литвинов Ю.А., Невидомская Д.Г., Черникова Н.П., Минкина Т.М. Содержание и распределение Zn в растениях-макрофитах различных семейств на территории устьевой области реки Дон Актуальная биотехнология, Актуальная биотехнология. 2021. №1 (35). С. 220-223 (год публикации - 2021).

30. Чаплыгин В.А., Манджиева С.С., Литвинов Ю.А., Невидомская Д.Г., Черникова Н.П. Содержание Zn в различных видах травянистых растений устьевой области реки Дон Материалы Международной научной конференции XXIV Докучаевские молодежные чтения «Почвоведение в цифровом обществе», Издательство СПбГУ, Санкт-Петербург, 2021, Материалы Международной научной конференции XXIV Докучаевские молодежные чтения «Почвоведение в цифровом обществе» / Под ред. Б.Ф. Апарина. – СПб., 2021. – с. 192-195 (год публикации - 2021).

31. Чаплыгин В.А., Манджиева С.С., Минкина Т.М., Литвинов Ю.А., Невидомская Д.Г., Черникова Н.П. Свинец в растениях тростника южного (Phragmites Australis) побережья Таганрогского залива Фундаментальные основы биогеохимических технологий и перспективы их применения в охране природы, сельском хозяйстве и медицине: Труды XII Междунар. биогеохимической школы. – Тула: Тул. гос. пед. ун-т им. Л. Н. Толстого, 2021. – 482 с., Фундаментальные основы биогеохимических технологий и перспективы их применения в охране природы, сельском хозяйстве и медицине: Труды XII Междунар. биогеохимической школы. – Тула: Тул. гос.пед. ун-т им. Л. Н. Толстого, 2021. – С. 405-409 (год публикации - 2021).

32. Чаплыгин В.А., Невидомская Д.Г., Коркин Г.О., Сазонов И.Н. Аккумуляция Cd в дикорастущих травянистых растениях устья реки Дон XVII Ежегодная молодежная научная конференция «Наука и технологии Юга России»: тезисы докладов (г. Ростов-на-Дону, 15–30 апреля 2021 г.). – Ростов-на- Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2021, XVII Ежегодная молодежная научная конференция «Наука и технологии Юга России»: тезисы докладов (г. Ростов-на-Дону, 15–30 апреля 2021 г.). – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2021. – 116 с. (год публикации - 2021).

33. Чаплыгин В.А., Черникова Н.П., Щербаков А.П., Волошина М.С. Содержание Ni в травянистых растениях устья реки Дон Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2021» / Отв. ред. И.А. Алешковский, А.В. Андриянов, Е.А. Антипов, Е.И. Зимакова. [Электронный ресурс] – М.: МАКС Пресс, 2021, Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2021» / Отв. ред. И.А. Алешковский, А.В. Андриянов, Е.А. Антипов, Е.И. Зимакова. [Электронный ресурс] – М.: МАКС Пресс, 2021 (год публикации - 2021).

34. Щербаков А.П., Барахов А.В. Содержание комплексных форм Cd, Ni и Cr в почвах прибрежных ландшафтов Таганрогского залива XVII Ежегодная молодежная научная конференция «Наука и технологии Юга России»: тезисы докладов (г. Ростов-на-Дону, 15–30 апреля 2021 г.). – Ростов-на- Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2021, XVII Ежегодная молодежная научная конференция «Наука и технологии Юга России»: тезисы докладов (г. Ростов-на-Дону, 15–30 апреля 2021 г.). – Ростов-на- Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2021. С. 28 (год публикации - 2021).

35. Щербаков А.П., Барахов А.В., Чаплыгин В.А., Литвинов Ю.А. Подвижность тяжелых металлов в почвах прибрежной территории дельты реки Дон Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2021» / Отв. ред. И.А. Алешковский, А.В. Андриянов, Е.А. Антипов, Е.И. Зимакова. [Электронный ресурс] – М.: МАКС Пресс, 2021, Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2021» / Отв. ред. И.А. Алешковский, А.В. Андриянов, Е.А. Антипов, Е.И. Зимакова. [Электронный ресурс] – М.: МАКС Пресс, 2021. – 1 электрон. опт. диск (DVD-ROM) (год публикации - 2021).

36. Щербаков А.П., Невидомская Д.Г. Оценка содержания, подвижности и биодоступности Pb в почвах ООПТ «Беглицкая коса» побережья Таганрогского залива Фундаментальные основы биогеохимических технологий и перспективы их применения в охране природы, сельском хозяйстве и медицине: Труды XII Междунар. биогеохимической школы. – Тула: Тул. гос. пед. ун-т им. Л. Н. Толстого, 2021. – 482 с., Фундаментальные основы биогеохимических технологий и перспективы их применения в охране природы, сельском хозяйстве и медицине: Труды XII Междунар. биогеохимической школы. – Тула: Тул. гос.пед. ун-т им. Л. Н. Толстого, 2021. – С. 211-214 (год публикации - 2021).