Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education3454310.17816/snv202091114General BiologyОбщая биологияResearch ArticleEcological state assessment of recreational areas in Nizhny Novgorod on heavy metal soil pollution and bioindication indicators of Betula pendula Roth leavesОценка экологического состояния рекреационных зон г. Нижнего Новгорода по уровням загрязнения почв тяжелыми металлами и биоиндикационным показателям листьев Betula pendula RothSidorenkoMikhail VladimirovichСидоренкоМихаил Владимирович
Russian Federation

candidate of biological sciences, associate professor of Ecology Department

кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии

eco_smv@mail.ruYuninaValentina PetrovnaЮнинаВалентина Петровна
Russian Federation

senior lecturer of Ecology Department

старший преподаватель кафедры экологии

ecocenter_nngu@mail.ruErofeevaElena AleksandrovnaЕрофееваЕлена Александровна
Russian Federation

doctor of biological sciences, associate professor of Ecology Department

доктор биологических наук, доцент кафедры экологии

ele77785674@yandex.ruSavinovAleksandr BorisovichСавиновАлександр Борисович
Russian Federation

candidate of biological sciences, associate professor of Ecology Department

кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии

sabcor@mail.ruKuznetsovMaksim DmitrievichКузнецовМаксим Дмитриевич
Russian Federation

postgraduate student of Ecology Department

аспирант кафедры экологии

maxim2895@mail.ruNovozhilovDenis AlekseevichНовожиловДенис Алексеевич
Russian Federation

postgraduate student of Ecology Department

аспирант кафедры экологии

deninovozhilo@yandex.ruNational Research Lobachevsky State University of Nizhny NovgorodНациональный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского2802202091VOL 9, NO1 (2020)2020. Т. 9, №1(30)889203062020Copyright ©; 2020, Sidorenko M.V., Yunina V.P., Erofeeva E.A., Savinov A.B., Kuznetsov M.D., Novozhilov D.A.Copyright ©; 2020, Сидоренко М.В., Юнина В.П., Ерофеева Е.А., Савинов А.Б., Кузнецов М.Д., Новожилов Д.А.2020Sidorenko M.V., Yunina V.P., Erofeeva E.A., Savinov A.B., Kuznetsov M.D., Novozhilov D.A.Сидоренко М.В., Юнина В.П., Ерофеева Е.А., Савинов А.Б., Кузнецов М.Д., Новожилов Д.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/34543

In this paper the ecological state of recreational areas in Nizhny Novgorod was assessed by the level of soil contamination with heavy metals (HM) and the values of bioindication indicators of the birch (Betula pendula Roth). The objects of the study were 4 recreational areas. The forest park «Shelokovsky Farm» located far from pollution sources was chosen as a control site. The excess of normative indicators (in multiplicities of normative indicators) on gross content of HM was observed in soils only for nickel: in the park «Switzerland» in 1,3 times, in «Raspberry Ridge» - in 2,3 times. The soils with the pollution category «moderately dangerous» were the most polluted by HM according to the total indicator of pollution: in the protected area «Crimson Ridge» and in the park «Oaks». Bioindication indicators of a birch leaf deviated from the conventional norm in a number of studied areas. The quality of the environment, estimated by fluctuating asymmetry of birch leaves in «Shelokovsky Farm» and the park «Oaks», correspond to 2 points (a slight deviation from the norm), in the Park «Switzerland» - to 3 points (the average deviation from the norm), and in «Crimson Ridge» - to 4 points (a significant deviation from the norm). In the two most contaminated sites («Oaks» and «Crimson Ridge»), a decrease of chlorophyll content in birch leaves relative to the control («Shelokovsky Farm») was observed.

В данной работе проводилась оценка экологического состояния рекреационных зон г. Нижнего Новгорода по уровню загрязнения почвы тяжелыми металлами (ТМ) и значениям биоиндикационных показателей березы повислой (Betula pendula Roth). Объектами исследования являлись 4 рекреационные зоны (ООПТ (памятники природы) - «Малиновая гряда» и «Щелоковский хутор», парки - «Дубки» и «Швейцария»). В качестве условно-контрольного биотопа рассматривался лесопарк «Щелоковский хутор», удаленный от источников загрязнения. Превышение нормативных показателей (в кратностях ПДК (ОДК)) по валовому содержанию тяжелых металлов наблюдалось в почвах только для никеля: в парке «Швейцария» - в 1,3 раза, в ООПТ «Малиновая гряда» - в 2,3 раза. Наиболее загрязненными тяжелыми металлами по суммарному показателю загрязнения (Zф) оказались почвы с категорией загрязнения - «умеренно опасные»: в ООПТ «Малиновая гряда» и в парке «Дубки». Биоиндикационные показатели листа B. pendula отклонялись от условной нормы на ряде изученных территорий. Так, качество среды, оцененное по интегральному показателю флуктуирующей асимметрии листа березы на территории ООПТ «Щелоковский хутор» и парка «Дубки», соответствовало 2 баллам (незначительное отклонение от нормы), на территории парка «Швейцария» - 3 баллам (среднее отклонение от нормы), а на ООПТ «Малиновая гряда» - 4 баллам (существенное отклонение от нормы). На двух наиболее загрязненных участках (парк «Дубки» и ООПТ «Малиновая гряда») отмечалось снижение содержания хлорофиллов в листе B. pendula относительно контроля (ООПТ «Щелоковский хутор»).

Betula pendula RothNizhny Novgorodrecreational zonesoilheavy metalscoppercobaltnickelleadzincmanganesecadmiumchromiumironmercurytotal indicator of soil contamination with heavy metalsBetula pendula Rothleaffluctuating asymmetrychlorophyllscarotenoidsbioindicationг. Нижний Новгородрекреационная зонапочватяжелые металлымедькобальтникельсвинеццинкмарганецкадмийхромжелезортутьсуммарный показатель загрязнения почв тяжелыми металламилистфлуктуирующая асимметрияхлорофиллыкаротиноидыбиоиндикацияТитов А.Ф., Казнина Н.М., Таланова В.В. Тяжелые металлы и растения. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2014. 194 с.Su C., Jiang L.Q., Zhang W.J. A review on heavy metal contamination in the soil worldwide: Situation, impact and remediation techniques // Environmental Skeptics and Critics. 2014. Vol. 3, № 2. P. 24-38.Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М.: Логос, 2000. 627 с.Водяницкий Ю.Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М.: ГНУ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН», 2008. 164 с.Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 440 с.Гелашвили Д.Б., Копосов Е.В., Лаптев Л.А. Экология Нижнего Новгорода. Нижний Новгород: Деловая Полиграфия, 2007. 256 с.МУ 2.1.7.730-99 Гигиеническая оценка качества почвы населённых мест. М.: Минздрав России. 1999. 45 с.СанПиН 2.1.7.1287-03 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2005. 38 с.Gupta A.K., Sinha S. Antioxidant response in sesame plants grown on industrially contaminated soil: effect on oil yield and tolerance to lipid peroxidation // Bioresource Technology. 2009. Vol. 100, № 1. P. 179-185.El-Khatib A.A., Hegazy A.K, Abo-El-Kassem A.M. Bioaccumulation potential and physiological responses of aquatic macrophytes to Pb pollution // International Journal of Phytoremediation. 2014. Vol. 16, № 1, P. 29-45.Шлык А.А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев // Биохимические методы в физиологии растений. М.: Наука, 1971. С. 154-170.Kozlov M.V., Wilsey B.J., Koricheva J., Haukioja E. Fluctuation asymmetry of birch leaves increases under pollution impact // Journal of Applied Ecology. 1996. Vol. 33. P. 1489-1495.Hao Z., Xiangrong W. Leaf developmental stability of Platanus acerifolia under urban environmental stress and its implication as an environmental indicator // Frontiers of Biology in China. 2006. Vol. 4. P. 411-417.Baranov S.G. Littleleaf linden Tillia cordata (Mill.): only some bilateral traits indicate chemical pollution induced by chemical plant // Advances in Biological Research. 2014. Vol. 8, № 4. P. 143-148.Shadrina E.G., Vol’pert Ya.L. Developmental instability of the organism as a result of pessimization of environment under anthropogenic transformation of natural landscapes // Russian Journal of Developmental Biology. 2014. Vol. 45, № 3. P. 117-126.Захаров В.М., Чубинишвили А.Т., Дмитриев С.Г., Баранов А.С. Здоровье среды: Практика оценки. М.: Центр экологической политики России, 2000. 318 с.Захаров В.М., Жданова Н.П., Кирик Е.Ф. и др. Онтогенез и популяция: оценка стабильности развития в природных популяциях // Онтогенез. 2001. Т. 32, № 6. С. 404-421.Савинов А.Б., Курганова Л.Н., Шекунов Ю.И. Интенсивность перекисного окисления липидов у Taraxacum officinale Wigg. и Vicia cracca L. в биотопах с разным уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами // Экология. 2007. № 3. С. 191-197.Дабахов М.В., Чеснокова Е.В. Тяжелые металлы в почвах парков заречной части Hижнего Hовгорода // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2010. № 2 (1). С. 109-116.Pereira L.B., de Mazzanti C.M., Gonҫalves J.F., Cargnelutti D., Tabaldi L.A., Becker A.G., Calgaroto N.S., Farias J.G., Battisti V., Bohrer D., Nicoloso F.T., Morsch V.M., Schetinger M.R.C. Aluminum-induced oxidative stress in cucumber // Plant Physiology and Biochemistry. 2010. Vol. 48. P. 683-689.Таланова В.В., Титов А.Ф., Боева Н.П. Влияние свинца и кадмия на проростки ячменя // Физиология и биохимия культурных растений. 2001. Т. 33, № 1. С. 33-37.Mal T.K., Uveges J.L., Turk K.W. Fluctuating asymmetry as an ecological indicator of heavy metal stress in Lythrum salicaria // Ecological Indicators. 2002. Vol. 1. P. 189-195.Tan-Kristanto A., Hoffmann A., Woods R., Batterham P., Cobbett C., Sinclair C. Translational asymmetry as a sensitive indicator of cadmium stress in plants: a laboratory test with wild-type and mutant Arabidopsis thaliana // New Phytologist. 2003. Vol. 159. P. 471-477.