Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education68624110.55355/snv2025141104Biological SciencesБиологические наукиResearch ArticleAccumulation of heavy metals in sediments and vegetative organs of Carex rostrata Stokes filtration fieldsАккумуляция тяжёлых металлов в донных отложениях и вегетативных органах Carex rostrata Stokes полей фильтрацииKovalevaOlga ViktorovnaКовалеваОльга Викторовна
Russian Federation

candidate of agricultural sciences, associate professor of Ecology and Rational Nature Management Department

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры экологии и рационального природопользования

kovalevaov@gausz.ruVinogradovDmitry ValerievichВиноградовДмитрий Валерьевич
Russian Federation

doctor of biological sciences, professor, senior researcher of Laboratory of Agroecology, Lomonosov Moscow State University; head of Agronomy, Agrochemistry and Plant Protection Department, Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev

доктор биологических наук, профессор, старший научный сотрудник лаборатории агроэкологии, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; заведующий кафедрой агрономии, агрохимии и защиты растений, Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева

vdv-rz@rambler.ruSoromotinAndrey VladimirovichСоромотинАндрей Владимирович
Russian Federation

doctor of biological sciences, associate professor, director of Scientific Research Institute of Ecology and Rational Use of Natural Resources

доктор биологических наук, доцент, директор научно-исследовательского института экологии и рационального использования природных ресурсов

a.v.soromotin@utmn.ruNorthern Trans-Ural State Agricultural UniversityГосударственный аграрный университет Северного ЗауральяLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваRyazan State Agrotechnological University named after P.A. KostychevРязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. КостычеваUniversity of TyumenТюменский государственный университет01032025141293528062025Copyright ©; 2025, Kovaleva O.V., Vinogradov D.V., Soromotin A.V.Copyright ©; 2025, Ковалева О.В., Виноградов Д.В., Соромотин А.В.2025Kovaleva O.V., Vinogradov D.V., Soromotin A.V.Ковалева О.В., Виноградов Д.В., Соромотин А.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/686241

This article discusses the pollution of bottom sediments and vegetative organs of Carex rostrata Stokes filtration fields with heavy metals. The methods and pathways of pollutants entering bottom sediments, as well as the features of their accumulation in the vegetative organs of plants, are described. The content of heavy metals in the studied objects was determined using a spectrophotometer. The coefficient of biological absorption was used to assess the intensity of accumulation of heavy metals by plants. The paper presents the results of comparing the pollution of bottom sediments with heavy metals in comparison with the clarke value and freshwater bottom sediments. Absorption intensity series were constructed based on the calculated coefficients of biological absorption. The content of heavy metals was studied in the filtration fields of the Nizhnetavdinsky District and the Omutinsky District of the Tyumen Region. The studies showed that in these areas there is an increased content of a number of heavy metals in bottom sediments, the main elements of which are iron and manganese. With an increase in the content of heavy metals (iron, cobalt and manganese) in bottom sediments, the intensity of their absorption by plants decreased. The data obtained can serve as a basis for further monitoring of the state of bottom sediments and vegetation in the context of assessing the environmental safety and sustainability of ecosystems.

В данной статье рассматривается загрязнение донных отложений и вегетативных органов Carex rostrata Stokes полей фильтрации тяжёлыми металлами. Описываются способы и пути поступления поллютантов в донные отложения, а также особенности их накопления в вегетативных органах растений. Определение содержания тяжёлых металлов в исследуемых объектах осуществлялось на спектрофотометре. Для проведения оценки интенсивности накопления растениями тяжёлых металлов применялся коэффициент биологического поглощения. В работе представлены результаты сравнения загрязнения донных отложений тяжёлыми металлами по сравнению с кларковым значением и пресноводными донными отложениями. Построены ряды интенсивности поглощения на основании рассчитанных коэффициентов биологического поглощения. Изучение содержания тяжёлых металлов проводилось в полях фильтрации Нижнетавдинского района и Омутинского района Тюменской области. Проведенные исследования показали, что на данных территориях наблюдается повышенное содержание ряда тяжёлых металлов в донных отложениях, из которых основными элементами являются железо и марганец. При увеличении содержания тяжёлых металлов (железа, кобальта и марганца) в донных отложениях у растений интенсивность их поглощения снижалась. Полученные данные могут служить основой для дальнейшего мониторинга состояния донных отложений и растительности в контексте оценки экологической безопасности и устойчивости экосистем.

heavy metalssedimentsfiltration fieldschemical analysisbiological absorption coefficientbackground valuesaccumulation of these elementspollution levelтяжёлые металлыдонные отложенияполя фильтрациихимический анализкоэффициент биологического поглощенияфоновые значениянакопление этих элементовуровень загрязненияBriffa J., Sinagra E., Blundell R. Heavy metal pollution in the environment and their toxicological effects on humans // Heliyon. 2020. Vol. 6 (8). E04691.Kovaleva O., Sannikova N., Ilyasov O. Content of heavy metals in the bottom sediments of the wastewater of the processing enterprise // E3S Web of Conferences: 22. Voronezh, 2021. P. 01009.Skopina L.Yu., Demin E., Kostomakhin N.M., Kovaleva O.V. Sanitary and microbiological assessment of wastewater when using a biological treatment system // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: International Scientific and Practical Conference: Food and Environmental Security in Modern Geopolitical Conditions: Problems and Solutions. Vol. 1206. IOP Publishing Ltd, 2023. P. 012040.Zhou Q., Yan N., Li Y., Ren B., Ding X., Bian H., Yao X. Total concentrations and sources of heavy metal pollution in global river and lake water bodies from 1972 to 2017 // Global Ecology and Conservation. 2020. Vol. 22. E00925.Ковалева О.В., Костомахин Н.М., Лебедько Е.Я. Влияние биопрепаратов на состав осадка сточных вод молокоперерабатывающих предприятий // Аграрная наука. 2020. № 5. С. 98–101.Оценка устойчивости компонентов экосистем к техногенному воздействию как основа экологического нормирования // Экологическая безопасность ракетно-космической деятельности / под ред. Н.С. Касимова. М.: Спутник +, 2015. С. 45–54.Иванов Е.С., Чёрная В.В., Виноградов Д.В., Позняк С.С., Кочуров Б.И. Экологическое ресурсоведение: учеб. пособие. Рязань, 2018. 514 с.Щур А.В., Виноградов Д.В., Валько В.П. Влияние различных уровней агроэкологических нагрузок на биохимические характеристики почвы // Юг России: экология, развитие. 2016. Т. 11, № 4. С. 139–148.Полетаева М.А., Осадчая О.С., Рузаева Н.А. Пути решения проблемы очистки сточных вод молочного предприятия // Ползуновский вестник. 2013. № 1. С. 273–275.Хабарова Т.В., Виноградов Д.В., Кочуров Б.И., Левин В.И., Бышов Н.В. Агроэкологическая эффективность использования осадка сточных вод и вермикомпостов в агроценозе овса посевного // Юг России: экология, развитие. 2018. Т. 13, № 2. С. 132–143.Виноградов Д.В., Макарова М.П., Зубкова Т.В. Применение удобрительных смесей на основе осадков сточных вод и цеолита в агроценозах масличных культур // Теоретическая и прикладная экология. 2023. № 1. С. 93–100.Hoang H.-G., Lin C., Tran H.-T., Chiang C.-F., Bui X.-T., Kiprotich Cheruiyot N., Shern C.-C., Lee C.-W. Heavy metal contamination trends in surface water and sediments of a river in a highly-industrialized region // Environmental Technology & Innovation. 2020. Vol. 20. 101043.Методический документ РД 52.18.289-90. Методические указания. Методы измерения массовой доли подвижных форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в почвенных образцах атомно-абсорбционным методом. М.: Государственный комитет по гидрометеорологии, 1990.М-МВИ-80-2008. Методы измерения массовой доли элементов в образцах почвы, грунтовых и донных отложений методами атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии. СПб.: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 2008.Ковальский В.В., Раецкая Ю.И., Грачева Т.И. Микроэлементы в растениях и кормах. М.: Колос, 1971. 235 с.Круглова М.И., Анисина О.В., Гринь С.А., Мельник Н.В., Мельник Р.Н., Самуйленко А.Я., Ефимченко Н.А., Денисов А.А. Инновационные технологии в очистке городских и промышленных сточных вод // Ветеринария и кормление. 2019. № 5. С. 42–43.Tashyrev O.B., Sioma I.B., Tashyreva G.O., Hovorukha V.M. Natural and synthetic solid carriers in flow module for microbial sewage filtrate purification // Biotechnologia Acta. 2018. Vol. 11, № 6. P. 73–81.Богатырев К.С., Корнилов А.Г. Экологическое состояние поверхностных водных объектов под воздействием комплексов тепличных хозяйств // Геология, география и глобальная энергия. 2020. № 4 (79). С. 143–150.Демидова С.Е., Балог М.М., Троян В.В. Устойчивое развитие и экологическая безопасность в аспекте «зеленой» проблематики // ЭТАП: экономическая теория, анализ, практика. 2020. № 5. С. 87–107.