Современные методы определения тяжелых металлов в почве
- Авторы: Климаков Н.И.1, Кучер Д.Е.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
- Выпуск: № 4 (2024)
- Страницы: 84-89
- Раздел: Растениеводство и селекция
- URL: https://transsyst.ru/2500-2082/article/view/659288
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500208224040167
- EDN: https://elibrary.ru/xkmolp
- ID: 659288
Цитировать
Полный текст



Аннотация
В статье рассматривается проблема обнаружения тяжелых металлов в почве и их влияние на растительность. Обсуждаются основополагающие задачи, современные методы, а также перспективы дальнейших исследований и новые вызовы, стоящие перед научным сообществом. Цель работы – оценка методов обнаружения тяжелых металлов в почве. Обобщены данные экспериментов, подтверждающих эффективность комбинированного метода отбора проб и спектрометрии для определения концентрации тяжелых металлов в почве, а также целесообразность использования спектров отражения растений для измерения загрязнения. Результаты исследований могут иметь практическое применение в области экологии, сельского хозяйства и охраны природы, позволят эффективно контролировать уровень загрязнения тяжелыми металлами и принимать меры по их устранению.
Полный текст

Об авторах
Николай Игоревич Климаков
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
Автор, ответственный за переписку.
Email: klim2426@mail.ru
аспирант
Россия, МоскваДмитрий Евгеньевич Кучер
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
Email: klim2426@mail.ru
кандидат технических наук, доцент
Россия, МоскваСписок литературы
- Абилова Г.А. Влияние ионов кадмия и свинца на рост и содержание пролина в растениях тритикале (Triticosecale Wittm.) // Труды Карельского научного центра РАН. 2016. С. 27.
- Пишик В.И др. Механизмы адаптации растений к тяжелым металлам // Агрофизика. 2015. С. 39–49.
- Терехова В.А. и др. Фитотоксичность тяжелых металлов в дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности // Почвоведение. 2021. № 6. С. 757–768.
- Шабанов М.В., Стрекулев Г.Б. Геохимические процессы накопления тяжелых металлов в ландшафтах Южного Урала // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 1. С. 184–192.
- Adhikari K. et al. Heavy metals concentration in soils across the conterminous USA: Spatial prediction, model uncertainty, and influencing factors // Sci. Total Environ. 2024. V. 919. 170972.
- Ali H., Khan E. What are heavy metals? Long-standing controversy over the scientific use of the term ‘heavy metals’ – proposal of a comprehensive definition // Toxicol. Environ. Chem. 2018. Т. 100. № 1. P. 6–19.
- Anning A.K., Akoto R. Assisted phytoremediation of heavy metal contaminated soil from a mined site with Typha latifolia and Chrysopogon zizanioides // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2018. Т. 148. P. 97–104
- Bai B. et al. The remediation efficiency of heavy metal pollutants in water by industrial red mud particle waste // Environ. Technol. Innov. 2022. V. 28. 102944.
- Bhuyan M.S. Contamination of Heavy Metals in Agricultural Soils: Ecological and Health Risk Assessment // SF J. Nanochemistry Nanotechnol. 2019
- Chen Y.-G. et al. Impacts of heavy metals and medicinal crops on ecological systems, environmental pollution, cultivation, and production processes in China // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2021. V. 219. 112336.
- Chettri U., Chakrabarty T.K., Joshi S.R. Pollution index assessment of surface water and sediment quality with reference to heavy metals in Teesta River in Eastern Himalayan range, India // Environ. Nanotechnol. Monit. Manag. 2022. V. 18. 100742.
- Choudhury T.R. et al. Appraisal of heavy metal contamination and their source apportionment identification in five river water systems of the coastal areas in Bangladesh // Reg. Stud. Mar. Sci. 2024. V. 70. 103378.
- Fu P. et al. A novel spectral analysis method for distinguishing heavy metal stress of maize due to copper and lead: RDA and EMD-PSD // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2020. V. 206. 111211.
- Gani A. et al. An empirical investigation on the elimination of heavy metals using bioremediation method for selected plant species // Phys. Chem. Earth Parts ABC. 2024. Т. 134. 103568
- Genova G. et al. Analyzing soil enzymes to assess soil quality parameters in long-term copper accumulation through a machine learning approach // Appl. Soil Ecol. 2024. V. 195. 105261.
- Hammam A.A. et al. Assessment of Soil Contamination Using GIS and Multi-Variate Analysis: A Case Study in El-Minia Governorate, Egypt // Agronomy. 2022. V. 12. № 5. 1197.
- Hossain Md. M. et al. Heavy metal pollution in the soil-vegetable system of Tannery Estate // Environ. Nanotechnol. Monit. Manag. 2021. T. 16. 100557.
- Jadaa W., Mohammed H.K. Heavy Metals – Definition, Natural and Anthropogenic Sources of Releasing into Ecosystems, Toxicity, and Removal Methods – An Overview Study // J. Ecol. Eng. 2023. V. 24. № 6. P. 249–271.
- Jannetto P.J., Cowl C.T. Elementary Overview of Heavy Metals // Clin. Chem. 2023. Т. 69. № 4. P. 336–349.
- Khumaeni A. et al. Transversely Excited Atmospheric CO2 Laser-Induced Plasma Spectroscopy for the Detection of Heavy Metals in Soil // J. Appl. Spectrosc. 2018. V. 84. № 6. P. 1108–1113.
- Lin Y. et al. Estimating low concentration heavy metals in water through hyperspectral analysis and genetic algorithm-partial least squares regression // Sci. Total Environ. 2024. V. 916. 170225.
- Liu J. et al. A spatial distribution – Principal component analysis (SD-PCA) model to assess pollution of heavy metals in soil // Sci. Total Environ. 2023. V. 859. 160112.
- Liu N. et al. Development of smartphone-controlled and machine-learning-powered integrated equipment for automated detection of bioavailable heavy metals in soils // J. Hazard. Mater. 2024. V. 465. 133140.
- Liu X. et al. A portable electromagnetic heating-microplasma atomic emission spectrometry for direct determination of heavy metals in soil // Talanta. 2020. V. 219. 121348.
- Liu Z. et al. Source apportionment of soil heavy metals based on multivariate statistical analysis and the PMF model: A case study of the Nanyang Basin, China // Environ. Technol. Innov. 2024. V. 33. 103537.
- Nawar S. et al. Estimation of key potentially toxic elements in arid agricultural soils using Vis-NIR spectroscopy with variable selection and PLSR algorithms // Front. Environ. Sci. 2023. V. 11.
- Optical imaging spectroscopy coupled with machine learning for detecting heavy metal of plants: A review. Li J, Ren J, Cui R, Yu K and Zhao Y. 2022. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.1007991/full (дата обращения: 04.02.2024).
- Potharaju R., Aruna M. A Study on Heavy Metal Pollution in Water, 2024. P. 110–120.
- Şener E., Şener Ş., Bulut C. Assessment of heavy metal pollution and quality in lake water and sediment by various index methods and GIS: A case study in Beyşehir Lake, Turkey // Mar. Pollut. Bull. 2023. V. 192. 115101.
- Tomczyk P. et al. Assessment of heavy metal contamination of agricultural soils in Poland using contamination indicators // Ecol. Indic. 2023. V. 156. 111161.
- Velayatzadeh M. Heavy Metals in Surface Soils and Crops // Heavy Metals – Recent Advances: IntechOpen, 2023
- Wang H. et al. Improving prediction of soil heavy metal(loid) concentration by developing a combined Co-kriging and geographically and temporally weighted regression (GTWR) model // J. Hazard. Mater. 2024. V. 468. 133745.
- Wang N. et al. Predicting the spatial pollution of soil heavy metals by using the distance determination coefficient method // Sci. Total Environ. 2021. V. 799. p. 149452.
- Xie T. et al. Modeling analysis of the characteristics of selenium-rich soil in heavy metal high background area and its impact on main crops // Ecol. Inform. 2021. V. 66. 101420.
- Yang S. et al. An integrated analysis on source-exposure risk of heavy metals in agricultural soils near intense electronic waste recycling activities // Environ. Int. 2019. V. 133. 105239.
- Yang Y. et al. Beyond mere pollution source identification: Determination of land covers emitting soil heavy metals by combining PCA/APCS, GeoDetector and GIS analysis // CATENA. 2020. V. 185. 104297.
- Yao C. et al. Heavy metal pollution in agricultural soils from surrounding industries with low emissions: Assessing contamination levels and sources // Sci. Total Environ. 2024. V. 917. 170610.
- Zhang J. et al. Environmental geochemical baseline determination and pollution assessment of heavy metals in farmland soil of typical coal-based cities: A case study of Suzhou City in Anhui Province, China // Heliyon. 2023. V. 9. № 4. e14841.
- Zhao G. et al. Simultaneous and on-line detection of organic and heavy metal components in water using a novel nebulization-assisted injection plasma ionization triple quadruple mass spectrometry instrument // Anal. Chim. Acta. 2024. V. 1304. 342531.
- Zhao H. et al. Comprehensive assessment of heavy metals in soil-crop system based on PMF and evolutionary game theory // Sci. Total Environ. 2022. V. 849. 157549.
Дополнительные файлы
