Ecological aspects of heavy metals accumulation in higher aquatic plants in the process of phytoremediation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This paper deals with pollution of natural and waste waters with heavy metals in the conditions of technogenic impact. It describes one of the numerous methods for neutralizing various contaminants in the aquatic environment, in particular phytoremediation, which has been used for more than 50 years in various countries. The paper considers the role of higher aquatic plants which, according to a variety of confirmatory studies, can be used to extract toxic components from natural and waste water – heavy metal ions. The authors consider a possibility of inorganic origin pollutants extraction with the help of higher water plants of Myriophyllum verticillatum L. and Elodea canadensis Michx. in laboratory conditions. The authors determined pollutants concentration change dependence in the solution with a process duration of less than 10 hours. The authors proved that the maximum purification efficiency is achieved only with the combined use of higher aquatic plants and perfetron. The results of the studies indicate a possibility of water purification from heavy metal ions (ferric iron, bivalent copper, bichromate ions) with the help of higher water plants Myriophyllum verticillatum L. and Elodea canadensis Michx.

About the authors

Olga Fedorovna Galdeeva

Samara State Technical University

Email: olgazavodskaya@gmail.com

assistant of Chemical Technology and Industrial Ecology Department

Russian Federation, Samara

Olga Viktorovna Kozlovskaya

Samara State Technical University

Email: savenkoov@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Chemical Technology and Industrial Ecology Department

Russian Federation, Samara

Alina Yurievna Kopnina

Samara State Technical University

Author for correspondence.
Email: alina-kopnina@yandex.ru

candidate of chemical sciences, associate professor of Chemical Technology and Industrial Ecology Department

Russian Federation, Samara

References

  1. Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии: XV международная научно-практическая конференция, апрель 2013 г., Пенза: сборник статей / под общ. ред. В.А. Селезнева, И.А. Лушкина. Пенза: ПГСХА, 2013. 114 с.
  2. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В., Энгельхарт М., Вайссер Т., Чеботаева М.В. Прикладная экобиотехнология: учебное пособие в 2 т. Т. 2. 2-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. 485 с.
  3. Диренко А.А., Коцарь Е.М. Использование высших водных растений в практике очистки сточных вод и поверхностного стока // Ежемесячный специализированный журнал «С.О.К.». 2006, апрель. С. 56-61.
  4. Карпунина Е.Г. Исследование процесса очистки воды от ионов железа (III) с помощью высших водных растений урути мутовчатой и элодеи канадской // Молодежный научно-технический вестник. 2013. № 10.
  5. Копнина А.Ю. Фитоочистка: метод. указ для студентов профильных специальностей. Самара, 2012. 25 с.
  6. Заводская О.Ф., Копнина А.Ю. Фиторемедиация воды, загрязненной различными компонентами, с использованием урути мутовчатой (Myriophyllum vrticillatum) // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе / редкол.: А.А. Соловьянов и др. М., 2013. 67 с.
  7. Копнина А.Ю., Заводская О.Ф. Изучение возможности извлечения урутью мутовчатой поллютантов из сточных вод // Техногенная и природная безопасность: II всерос. науч.-практ. конф. Научное издание. Саратов, 2013. 293 c.
  8. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии: учебное пособие для студентов. М.: Мир, 2006. 504 с.
  9. Биотехнология. Принципы и применение: Пер. с англ. / под ред. И. Хиггинса, Д. Беста и Дж. Джонса. М.: Мир, 1988. 480 с.
  10. Якушкина Н.И., Бахтенко Е.Ю. Физиология растений: учебник для студентов, обучающихся по специальности 032400 «Биология». М.: Гуманитар. изд. центр «Владос», 2005. 463 с.
  11. Сибиркина А.Р. Биогеохимическая оценка содержания тяжелых металлов в сосновых борах Семипалатинского Прииртышья: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 03.02.08. Омск, 2014. 37 с.
  12. Физиология растений: конспект лекций / В.М. Гольд, Н.А. Гаевский, Т.И. Голованова и др. Красноярск: ИПК СФУ, 2008.
  13. Стовба Я.В. Оценка возможности фитоочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов // Международная научная конференция MicroCAD: Секція № 18: Нові технології захисту навколишнього середовища та утилізації відходів. Харьков: ХПИ, 2010.
  14. Словарь терминов и понятий по физиологии и биохимии растений: уч. пособие. М.: РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева. 2007. 100 с.
  15. Курсанов А.Л. Транспорт ассимилятов в растении. М.: Наука, 1999. 648 с.
  16. Заводская О.Ф., Копнина А.Ю. Очистка воды, загрязненной различными компонентами, с помощью урути мутовчатой // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3-6. С. 1771-1774.
  17. Доклад об экологической ситуации в Самарской области за 2017 год. Выпуск 27. Самара, 2017. 228 с.
  18. ГОСТ 4388-72. Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации меди. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2010.
  19. Петренко Е.Н., Галдеева О.Ф., Копнина А.Ю. Извлечение ценных компонентов из биомассы высших водных растений, образующейся в процессе фиторемедиации // Биотические компоненты экосистем: сборник трудов научного симпозиума. Самара, 2017. С. 105-109.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 - Uruchi leaf before experiment

Download (19KB)
3. Figure 2 - Uruchi leaf after experiment

Download (19KB)
4. Figure 3 - Elodea leaf before experiment

Download (13KB)
5. Figure 4 - Elodea leaf after experiment

Download (17KB)
6. Figure 5 - Graphical dependence of the extraction efficiency on the time of treatment of uruta verticulata with a model solution

Download (34KB)
7. Figure 6 - Graphical dependence of the efficiency of extraction from the biomass of Elodea canadensis on the processing time during sorption

Download (31KB)

Copyright (c) 2018 Galdeeva O.F., Kozlovskaya O.V., Kopnina A.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».