Накопление тяжёлых металлов и мышьяка в талломах Cladonia rangiferina на Европейском Севере России : Accumulation of heavy metals and arsenic in Cladonia rangiferina in the European north of Russia

• Published in: Theoretical and Applied Ecology
• Main Authors: Елсаков, В.В., Захожий, И.Г., Шуйский, А.С.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: unknown
• Published: Theoretical and Applied Ecology 2020
• Subjects: Kola Peninsula; Yamal Peninsula; Cladonia rangiferina; Kanin peninsula; kola peninsula; taiga; Tundra
• Online Access: https://dx.doi.org/10.25750/1995-4301-2020-1-097-103; http://envjournal.ru/ari/v2020/v1/20115.pdf

Исследовали содержание тяжёлых металлов (ТМ) (Cu, Pb, Cd, Zn, Ni, Co, Mn, Fe, Hg) и As в образцах кладонии оленьей (Cladonia rangiferina L.), отобранных на отдельных участках в долготных границах Европейского Севера России (73 точки сборов). Установлены условно фоновые показатели содержания элементов в талломах для удалённых от индустриальных центров территорий и диапазоны их вариабельности на участках в зоне влияния промышленных объектов. Наиболее значимыми факторами, определяющими уровень аккумуляции ТМ, являются удалённость от производственных объектов чёрной и цветной металлургии, приближённость к технологическим площадкам и минеральным отсыпкам инженерной инфраструктуры (дороги, отвалы, песчаные карьеры, площадки буровых). Средние значения содержания As, Cu, Co и Ni в талломах лишайника, отобранных в импактной зоне комбината по переработке медно-никелевого сырья (Мурманская область), в 1,4–22 раза выше максимально допустимого уровня, приводимого в нормативных документах для растительных кормов сельскохозяйственных животных. В сообществах тундровой и лесной зоны Европейского Северо-Востока выявлены локальные участки с повышенной концентрацией ряда ТМ. Существенные отклонения содержания ТМ в слоевищах могут быть следствием осаждения на поверхности и проникновения в межклеточное пространство талломов пылевых минеральных частиц, поступающих с выбросами промышленных объектов и транспортной инфраструктуры. : Lichens can accumulate different pollutants and serve as a source of that element’s migration in trophic chains. The content of heavy metals (HM) (Cu, Pb, Cd, Zn, Ni, Co, Mn, Fe, Hg) and As was estimated in samples of Cladonia rangiferina L. taken in the European North of Russia. Sampling areas included the territory of the western part of the Kola Peninsula, Kanin Peninsula, Timan, Malozemelskaya, Bolshezemelskaya and Yamal Peninsula tundras and the taiga zone of the Komi Republic. The content of HM and As in lichens thalli for native territories and diapasons of their variability in the zone of influence of industrial impacts facilities are established. The average content of main toxic elements in the lichen from the intact territories of the European Northeast was in the range of 0.5–1.8 mg/kg for Pb; 1.0–2.7 mg/kg for Ni; 0.1–0.7 mg/kg for Co; 0.1–0.5 mg/kg for As and about 0.1 mg/kg for Cd. The content of Hg in lichen samples in the study area varied from 9.0 to 51.0 μg/kg. The distance from industrial pollutant emission sources (mainly ferrous and non-ferrous metallurgy) and proximity to technological sites and mineral dumping of engineering infrastructure were the most significant factors determining the level of НM accumulation. The average content of HM and As in the thalli from the impact zones of the copper-nickel processing plant (Kola Peninsula) was: Ni – 65.2, Cu – 44.4, Co – 2.3, As – 0.7 mg/kg. This is 1.4–22 times higher than the sanitary standards level given in the regulatory documents for grass feed of farm animals. Local areas with an increased concentration of several HMs were identified in the communities of the tundra and forest zones of the European Northeast. Significant deviations of the HM content in thalli were related with dust mineral particles deposits (on the surface and the intercellular space of thalli) of coming from emissions of industrial facilities and transport infrastructure. Elemental analysis of dust particles showed that Fe, Al, and Si compounds predominate in their composition. Some mineral particles are characterized by a relatively high content of Ca, Ti, and Ni.