В ЮФУ узнали, какие тяжелые металлы самые токсичные для окружающей среды

Исследование, которое доказало опасность относительно редких загрязнителей окружающей среды (поллютантов), провели специалисты Южного федерального университета (ЮФУ), 7 декабря сообщила пресс-служба вуза.

Результаты исследования были изложены в статье «Оценка экотоксичности тяжелых металлов, металлоидов и неметаллов, содержащихся в отходах предприятий горной промышленности», опубликованной в «Горном информационно-аналитическом бюллетене».

Ученые ЮФУ показали в этой работе, что серебро (Ag), висмут (Bi), теллур (Te) и таллий (Tl) не менее (а иногда и более) опасны, чем широко распространенные и опасные поллютанты, такие как ртуть (Hg), свинец (Pb), кадмий (Cd), медь (Cu), цинк (Zn) и другие.

Полученные результаты, надеются исследователи, поспособствуют более быстрому переходу к высокопродуктивному и экологически чистому сельскому хозяйству, производству конкурентоспособной сельхозпродукции и обеспечению продовольственной и экологической безопасности России.

Деградация почвенного покрова, снижение урожайности и качества сельскохозяйственных культур — вот какие последствия, согласно данным множества проведенных во всем мире исследований, несет для окружающей среды загрязнение тяжелыми металлами и металлоидами. Поэтому они отнесены к приоритетным поллютантам. Но вредное воздействие не всех тяжелых металлов и металлоидов было достаточно хорошо исследовано к настоящему времени.

Загрязнение окружающей среды ртутью, свинцом, кадмием, медью, цинком, а также хромом (Cr), никелем (Ni), молибденом (Mo), кобальтом (Co), фтором (F), бором (B), селеном (Se), мышьяком (As), марганцем (Mn), барием (Ba), ванадием (V), сурьмой (Sb), стронцием (Sr), оловом (Sn) и вольфрамом (W) встречается чаще и поэтому было исследовано лучше.

Тогда как экологические последствия загрязнения почвы серебром, висмутом, теллуром, таллием, и некоторыми другими «редкими» тяжелыми металлами оценены недостаточно хорошо, при том что степень загрязнения ими почв увеличивается с каждым годом.

Этот пробел решили устранить своим исследованием ученые Академии биологии и биотехнологии (АБиБ) им. Д. И. Ивановского ЮФУ под руководством Сергея Колесникова, которые провели лабораторные эксперименты по определению экологической токсичности 28 тяжелых металлов, металлоидов и неметаллов, в том числе серебра, висмута, теллура и таллия.

Руководитель проекта, завкафедрой экологии и природопользования, главный научный сотрудник лаборатории «Здоровье почв» АБиБ ЮФУ Сергей Колесников рассказал о проведенном исследовании:

«Было проведено сравнение экотоксичности этих элементов с экотоксичностью широко распространенных поллютантов, таких как Hg, Pb, Cd, Cu, Zn, Cr, Ni, As и др. Проведенные исследования показали высокую экотоксичность серебра, висмута, теллура и таллия (Ag, Bi, Te, Tl) даже в сравнении с такими опасными металлами, как ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром (Cd, Hg, Pb, Cu, Zn, Cr) и др. Таким образом, было установлено, что экотоксичность серебра, висмута, теллура и таллия в настоящее время существенно недооценена. Это связано с тем, что загрязнение этими элементами окружающей среды встречается значительно реже, чем другими».

Колесников уточнил, что они провели ранжирование по степени экотоксичности 28 химических элементов. Для этого они учитывали содержание элемента в почве в моль/кг, что позволяет сравнить экотоксичность отдельных атомов элементов между собой.

В результате они выяснили, что пятерка наиболее экотоксичных элементов включает теллур, селен, серебро, висмут и таллий. Причем экотоксичность серебра, висмута, теллура и таллия проявляется уже при превышении фоновой концентрации в 1,5 раза, тогда как ранее считалось, что токсичность тяжелого металла или металлоида в почве проявляется лишь при превышении фоновой концентрации в четыре раза.

Исследованием также были установлены экологически безопасные концентрации Ag, Bi, Te, Tl в почве, притом что в России и мире отсутствуют установленные в законодательном порядке экологические нормативы содержания Ag, Bi, Te, Tl в почве — ПДК и ОДК (ориентировочно допустимые концентрации).

«Полученные результаты смогут быть использованы научными, природоохранными и сельскохозяйственными организациями при оценке экологического состояния почв и наземных экосистем, загрязненных Ag, Bi, Te, Tl, разработке методов мониторинга, диагностики и нормирования загрязнения почв, оценке устойчивости разных почв к загрязнению, прогнозировании экологических рисков в результате загрязнения, разработке предельно допустимых концентраций, определении путей и способов реабилитации почв», — отметил Сергей Колесников.

Ученые ЮФУ считают, что проведенные ими исследования необходимо учитывать для перехода к высокопродуктивному и экологически чистому сельскому хозяйству, производству конкурентоспособной экологически чистой сельскохозяйственной продукции, обеспечению продовольственной и экологической безопасности в России.