Оценка экотоксичности наночастиц тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Fe) по биологическим показателям состояния почв тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Тимошенко Алена Николаевна

• Тимошенко Алена Николаевна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Тимошенко Алена Николаевна

РЕФЕРАТ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НАНОЧАСТИЦАМИ

1.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАНОЧАСТИЦ

1.2. СВОЙСТВА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАБОТЕ НАНОПОРОШКОВ НИКЕЛЯ, ЦИНКА И МЕДИ

1.3. ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ И ПОВЕДЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

1.4. ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА СВОЙСТВА ПОЧВ И ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. ЭКОЛОГО - БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО

2.2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРОПЕСКОВ И БУРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ

2.3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ МОДЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.4. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ

2.5. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕДИ, НИКЕЛЯ И ЦИНКА НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО

3.1. ОБЩАЯ ЧИСЛЕННОСТЬ БАКТЕРИИ И ОБИЛИЕ БАКТЕРИЙ РОДА

ЛЮТОБЛСТЕЯ

3.2. ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ

3.2.1 КАТАЛАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ

3.2.2 АКТИВНОСТЬ ДЕГИДРОГЕНАЗ

3.3. ФИТОТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАТИВНОСТИ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕДИ, НИКЕЛЯ И ЦИНКА НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА СУПЕСЧАНОГО (СЕРОПЕСКОВ)

4.1. ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

4.2. ПОКАЗАТЕЛИ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ

4.3. ПОКАЗАТЕЛИ ФИТОТОКСИЧНОСТИ

4.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

4.5 ОЦЕНКА ИНФОРМАТИВНОСТИ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕДИ, НИКЕЛЯ И ЦИНКА НАБИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БУРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ

5.1. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

5.2. ПОКАЗАТЕЛИ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ

5.3. ПОКАЗАТЕЛИ ФИТОТОКСИЧНОСТИ

5.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

5.5 ОЦЕНКА ИНФОРМАТИВНОСТИ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ГЛАВА 6. СРАВНЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО, СЕРОПЕСКОВ И БУРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ К ЗАГРЯЗНЕНИЮ НАНОЧАСТИЦАМИ НИКЕЛЯ, ЦИНКА И МЕДИ

6.1. СОСТОЯНИЕ ПОЧВЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ

6.2. ПОКАЗАТЕЛИ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ

6.3. ПОКАЗАТЕЛИ ФИТОТОКСИЧНОСТИ

6.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

ГЛАВА 7. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОКСИДОВ Бе И N1 И ИХ НАНОЧАСТИЦ НА ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО

7.1. СОСТОЯНИЕ ПОЧВЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ

7.2. ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ

7.3. ФИТОТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

7.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

ГЛАВА 8. СРАВНЕНИЕ ЭКОТОКСИЧНОСТИ НАНОФОРМ НИКЕЛЯ И НАНОФОРМ ОКСИДА НИКЕЛЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО

8.1. СОСТОЯНИЕ ПОЧВЕННОЙ МИКРОФЛОРЫ

8.2. ИЗМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВЫ

8.3.ПОКАЗАТЕЛИ ФИТОТОКСИЧНОСТИ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

РЕФЕРАТ

Актуальность исследования. Одним из актуальных вопросов экологии и охраны природы являются исследования последствий загрязнения объектов окружающей среды, в том числе почв, различными химическими веществами. В связи с широким развитием и внедрением нанотехнологий особую остроту приобретают проблемы, связанные с возможным воздействием техногенных наночастиц. Отрасль производства и применения нанопорошков получает все большее развитие и распространение. Средние ежегодные темпы роста отрасли составляют 15%. На рынке нанопорошков чистых металлов по 16,5% выпуска приходится на порошки Ni и Cu. Среди лидеров также Fe, Al, Zn и Ti (Маркетинговое исследование ..., 2009; Future Markets, 2015).

Несмотря на острую актуальность проблемы, многие вопросы, связанные с оценкой опасности наночастиц, остаются нерешенными. Литературные данные, касающиеся загрязнения почв наночастицами немногочислены и противоречивы. Одни авторы свидетельствуют о безопасности загрязнения окружающей среды наночастицами (Чурилов, 2009; Фомина и др., 2012; Маслоброд и др., 2014; Rizwan et al., 2017; Asadishad et al., 2018), другие указывают на существенные риски (Мамонова, 2011; Дерябина, 2011; Cioffi et al., 2005; Verran et al., 2007; Neal, 2008; Kim et al., 2011, 2013; Dimkpa et al., 2012; Shaw and Hossain, 2013; Ben-Moshe et al., 2013; Shankar, Argueta-Figueroa et al., 2014; Rhim, 2014; Zain et al., 2014; Barrios et al., 2016; Costa et al., 2016; Seku et al., 2018).

Цель работы — исследовать экотоксичность наночастиц тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Fe) по биологическим показателям состояния почв.

Задачи исследования:

1. Оценить экотоксичность наночастиц Cu, Zn, Ni по отношению к микроорганизмам, растениям и ферментативной активности почв. Установить закономерности изменения биологических свойств почв при загрязнении наночастицами тяжелых металлов в зависимости от природы

элемента, концентрации, формы химического соединения, срока от момента загрязнения.

2. Сравнить устойчивость к загрязнению наночастицами Си, 7п, М разных типов почв: черноземов обыкновенных, бурых лесных почв и серопесков.

3. Сравнить экотоксичность оксидов Ni и Fe в зависимости от размера частиц и природы химического элемента.

Основные защищаемые положения:

1. Загрязнение наночастицами тяжелых металлов (Си, 7п, М) оказывает негативное воздействие на биологические свойства почв. С увеличением концентрации наночастиц металлов снижаются численность микроорганизмов, ферментативная активность, ухудшаются рост и развитие растений. По степени токсичности наночастицы тяжелых металлов образуют следующий ряд: Си > 7п > М. Наибольшая токсичность проявляется на 30 сутки от момента загрязнения.

2. По степени устойчивости к загрязнению наночастицами почвы образуют следующий ряд: черноземы обыкновенные > бурые лесные почвы > серопески. Устойчивость почв обусловлена гранулометрическим составом, реакцией среды и содержанием органического вещества.

3. Загрязнение черноземов обыкновенных наночастицами и частицами более крупного размера оксидов М и Fe по-разному сказываются на их свойствах. На микробиологические показатели более сильное влияние оказывают наноформы оксидов М и Fe. На ферментативную активность сильнее влияют оксиды М и Fe, а не их наночастицы. На показатели фитотоксичности оксиды № и Fe и их наноформы оказывают примерно одинаковое влияние.

4. Наночастицы оксидов М и Fe оказывают примерно равное влияние на состояние почвы, в то время как частицы более крупного размера оксида М более токсичны чем, оксида Fe. То есть, токсичность никеля по сравнению с железом в наноформе проявляется в меньшей степени.

Научная новизна работы. Впервые проведена комплексная биологическая оценка влияния наночастиц на состояние почв. Установлены закономерности изменения биологических свойств почв в зависимости от природы загрязняющего вещества, его химической формы и концентрации в почве, продолжительности воздействия. Проведено сравнение влияния тяжелых металлов и их наноформ. Проанализирована устойчивость разных типов почв к загрязнению наночастицами тяжелых металлов.

Практическая значимость.

Полученные результаты можно использовать для оценки экологического состояния почв и наземных экосистем при загрязнении наночастицами тяжелых металлов, снижения негативных последствий загрязнения, разработке методов биодиагностики, нормировании загрязнения наночастицами, прогнозировании последствий загрязнения. Исследование соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации.

Личный вклад автора. Диссертационные исследования проведены в 2015-2019 гг. Программа исследований, формулировка цели и задач, выбор объектов и методов проведены автором совместно с научных руководителем. Лабораторные модельные эксперименты и анализы выполнены лично автором. Анализ и обобщение полученных результатов проведены автором при участии научного руководителя.

Апробация диссертации. Результаты исследования были представлены на Международных научных конференциях: «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2015, 2017), «Ломоносов-2017» (Москва, 2017), «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь 2017), «Современное состояние черноземов» (Ростов-на-Дону, 2018), научных конференциях: «Актуальные проблемы экологии и природопользования» (Ростов-на-Дону, 2015, 2016), «Экология и природопользование» (Ростов-на-Дону, 2016, 2017, ,2018), «Неделя науки. Секция экологии и природопользования» (Ростов-на-Дону, 2015-2018), «Биодиагностика и

оценка качества природной среды: подходы, методы, критерии и эталоны сравнения в экотоксикологии» (Москва, 2016), «Современные технологии в изучении биоразнообразия и интродукции растений» (Ростов-на-Дону, 2017), «Техногенные системы и экологический риск» (Обнинск, 2018).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 21 научная работа, из них 2 статьи в журналах, входящих в Scopus и Web of Science, и 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Доля участия автора в публикациях составляет 85%.

Структура и объем диссертации. Объем диссертационной работы 120 страниц. Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов, списка литературы. Работа содержит 25 таблиц, 68 рисунков. Список литературы включает 176 источника, из них 94 на иностранных языках.

Финансовая поддержка исследования. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (6.345.2014/K; 5.5735.2017/8.9) и Президента РФ (НШ-9072.2016.11, НШ-3464.2018.11).

Благодарности. Автор благодарит своего научного руководителя, заведующего кафедрой экологии и природопользования, д.с.-х.н., профессора С.И. Колесникова за оказанную помощь и поддержку при написании работы, д.г.н., профессора К.Ш. Казеева за рекомендации по написанию диссертации, д.б.н., профессора Т.В. Денисову за консультации по использованию методов математической статистики, всех сотрудников кафедры экологии и природопользования Южного федерального университета.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка экотоксичности наночастиц тяжелых металлов (Cu, Zn, Ni, Fe) по биологическим показателям состояния почв»

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы остро встала проблема загрязнения объектов окружающей среды различными химическими веществами, в том числе наночастицами ТМ. Природная среда содержит около 8 млн. химических веществ, и их количество с каждым годом увеличивается на 250 тысяч новых соединений (Шеуджен, 2003). Благодаря удачному сочетанию необычных физических, химических и биологических свойств все более широкое применение во многих областях науки и техники находят наночастицы. На 2014 год обьемы мирового производства наночастиц в тоннах составляют: ZnO -32000 - 36000, CuO - 290- 570, NiO - 2-20. При этом прогнозируется высокая вероятность увеличения объема производства данных наночастиц в ближайшие 5-10 лет (Future Markets, 2015). В недалеком будущем можно ожидать увеличения объёмов производства наноматериалов (Behrens, 2011). Производство инженерных нанопорошков, вероятно, возрастет с 2000 тонн в 2004 году до более 58 000 тонн в год в период с 2011 по 2020 год (Khanna, 2016). На рынке нанопорошков чистых металлов по 16,5 % выпуска приходится на порошки Ni и Cu. Среди лидеров также Fe, Al, Zn и Ti (Маркетинговое исследование рынка нанопорошков... , 2009; На пороге новых технологий..., 2014). Наночастицы используются в тысячах коммерческих продуктах, и поэтому невозможно остановить их накопление в окружающей среде. Уникальные свойства наноматериалов делают трудно предсказуемыми их влияние на здоровье и безопасность людей, растений и животных. Поскольку нанотехнология является областью инновационного и научного роста с экспоненциальным производством, необходима дополнительная информация о воздействии наноматериалов на окружающую среду и, в частности, почву.

Проблеме оценки потенциальной опасности наночастиц посвящается все больше работ. Исследовано влияние нанопорошков на растения (Коваленко, Фолманис, 2001; Ling and Yatts, 2005; Murashov, 2006; Райкова и др., 2006; Yatts and Ling, 2007; Zhu et al., 2008; Егоров и др., 2008; Ma et al.,

2010; Дерябина, 2011; Терехова, 2011; Голубева, 2012; Терехова, Гладкова, 2014; Короткова, 2014; Zuverza-Mena etal., 2017; Josko et al., 2017), животных (Petersen et al., 2008; Unrine et al., 2008; Meyer et al., 2010; Unrine et al., 2010. Глущенко, Скальный, 2010; Handy et al., 2012), бактерии (Williams et al., 2006; Neal, 2008; Лущаева, Моргалев, 2009; Гусев, 2010; Бабушкина и др., 2010; Gladkova, 2011; Баклицкая, 2011; Мамонова, Бабушкина, 2012; Шульгина, 2012; Гульченко и др., 2014; Якушева и др., 2017). Влияние наночастиц на ферменты исследовано в меньшей степени (Косолапова, 2011; Shin et al., 2012; Peyrot et al., 2014; Устинова и др., 2015). Имеющиеся результаты неоднозначны: одни авторы указывают на безопасность попадания наночастиц в окружающую среду, другие же зафиксировали негативные последствия. Однако, все они подтверждают необходимость развития исследований в области нанотоксикологии. Таким образом, очевидно, что исследования токсичности наночастиц находятся в самом начале, и необходимы комплексные исследования по анализу влияния наноматериалов на компоненты окружающей среды.

ГЛАВА 1. ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НАНОЧАСТИЦАМИ 1.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАНОЧАСТИЦ

Приставка «нано», производная от греческого «nanos», означающая «карлик», становится все более распространённой в научной литературе. В последнее время в словарях появилось много «нано-» слов, в том числе: нанометр, наноразмерный, нанонаука, нанотехнологии, наноструктуры, нанотрубки и нанопроволоки. Значение этих новых, пока малоизвестных понятий, будет рассмотрено в данной главе.

Нанотехнология - область фундаментальной и прикладной науки и техники, изучающая практические методы исследования, анализ и синтез, а также методы производства веществ размерами от 1 до 100 нанометров (1 нм = 10-9 м).

Нанообъект - естественный или изготовленный материал, содержащий частицы в несвязанном состоянии, в виде агрегата или в виде агломерата и где 50% или более частиц имеют размеры 1 нм-100 Нм. Согласно этому определению, нанообъект должен иметь только один из своих характерных размеров в диапазоне 1-100 нм, чтобы его можно было классифицировать как наночастицу, даже если другие его размеры находятся за пределами этого диапазона. Несмотря на кажущуюся простоту этого определения, нанотехнология на самом деле охватывает различные направления исследований. Благодаря своим субмикроскопическим размерам, они обладают уникальными материальными характеристиками, а изготовленные наночастицы могут найти практическое применение в различных областях, включая медицину, машиностроение, меры по восстановлению окружающей среды. Нанотехнология охватывает многие дисциплины, включая биологию, химию, прикладную физику, инженерию, материаловедение и даже механику и электротехнику.

Нанотехнологию выделяют как отдельную область науки не потому, что она изучает вещества, размером менее 100 нм, а в связи с тем, что свойства этих веществ начинают зависеть от размера. Свойства наночастиц отличны от свойств как от объемной фазы вещества, так и от молекул или атомов, их составляющих.

Нанотоксикология была предложена как новая отрасль токсикологии, чтобы обратить внимание на неблагоприятные эффекты, вызванные наночастицами.

Нанонаука и нанотехнологии стали возможными только в 1910-х годах с разработкой первых инструментов для измерения и изготовления наноструктур. Но фактическое развитие началось с открытия электронов и нейтронов, которые показали ученым, что материя действительно может существовать в гораздо меньшем масштабе, чем то, что мы обычно считаем малым, или то, что они считали возможным в то время. Именно в это время зародилось любопытство к наноструктурам. Хотя идеи нанотехнологий: производство наноразмерных объектов и проведение наноразмерных манипуляций, возникали в течение довольно долгого времени, рождение концепции нанотехнолии обычно связывают с лекцией Ричарда Фейнмана «There's Plenty of Room at the Bottom», на заседании Американского Физического Общества в Калтехе 29 декабря 1959, в ходе которой он задал вопрос «Что произойдет, если мы сможем расложить атомы по одному так, как мы хотим?» (Фейнман, 2002).

Термин «нанотехнология» был впервые определен профессором Токийского научного университета Норио Танигути в статье 1974 года (Taniguchi, 1974). В 1980-х годах основная идея этого определения была исследована гораздо глубже доктором К. Эриком Дрекслером, который в своих выступлениях и книге «Двигатели творчества: грядущая эра нанотехнологий» пропагандировал технологическое значение явлений и устройств в наномасштабе (Drexler, 1992), и поэтому термин приобрел свой нынешний смысл.

Наноматериалы - материалы, обладающие уникальными свойствами, обусловленными их наноразмером, диапазоном от 1 до100 нм. Один нанометр (нм) составляет одну миллиардную, или 10-9 метра. Однако это определение в настоящее время остается спорным относительно диапазона размеров и наличия размерных свойств частиц.

По международной классификации (ШРАС) максимальный размер наночастиц - 100 нм. Но этот критерий - формальный, так как наночастицы определяются не размерами, а проявлением у них в этом размерном диапазоне новых свойств, которые буду отличными от свойств объемной фазы того же материала (Гусев, 2005).

Несмотря на большой ажиотаж по поводу потенциальных применений нанотехнологий, большинство современных коммерческих применений ограничивается использованием искусственно полученных наночастиц. Так в солнцезащитных кремах, косметике, поверхностных покрытиях, красках и лаках для уличной мебели содержатся наночастицы диоксида титана и наночастицы оксида цинка; в пищевой упаковке, дезинфицирующих средствах и бытовой технике - наночастицы серебра. Как правило, свойства наночастиц отличаются от свойств того же материала более крупных размеров (Гусев, Ремпель, 2001). Это объясняется двумя основными факторами: поверхностными эффектами (увеличение реакционной способности из-за увеличения доли атомов на поверхности) и квантовыми эффектами (уникальное поведение из-за квантовых эффектов). Примером класса материалов, который явно использует квантовые эффекты, являются квантовые точки - синтезированные наноструктуры с размерами до нескольких нанометров. Наночастицы могут вступать в процессы агрегации и в реакции с другими химическими элементами практически без энергии активации. Чем меньше частица, тем больше ее отношение площади поверхности к объему и тем выше ее химическая реакционная способность и биологическая активность.

Наночастицы обладают уникальными свойствами (Бондаренко и др., 2009; Суздалев и др., 2009; Третьяков, Гудилин, 2009). При исследовании токсичности наночастиц необходимо обратить внимание на их размер, форму и кристаллографический класс. Кроме того, важную роль играет способ производства наночастиц. Существует три основных уникальных физических свойства наночастиц, и все они взаимосвязаны: (1) они очень мобильны в свободном состоянии (например, при отсутствии дополнительного стороннего влияния); (2) они имеют огромные удельные поверхности (например, стандартная чайная ложка, сделанная из наносфер кремнезема диаметром 10-нм, имеет большую площадь поверхности, чем дюжина теннисных кортов); и (3) они могут проявлять квантовые эффекты.

Наночастицы обычно классифицируются на основе их размерности, морфологии, состава, однородности и агломерации. Важное дополнительное различие должно быть сделано между наноструктурированными тонкими пленками или другими фиксированными объектами в нанометровом масштабе (например, схемы внутри компьютерных микропроцессоров) и свободными наночастицами. Движение свободных наночастиц не ограничено, и они могут легко попасть в окружающую среду, приводя к воздействию на живые организмы. Некоторые классификации различают органические и неорганические наночастицы: первая группа включает дендримеры, липосомы и полимерные наночастицы, в то время как последняя включает фуллерены, квантовые точки и наночастицы золота. Другие классификации разделяют наночастицы в зависимости от того, являются ли они углеродными, керамическими, полупроводниковыми или полимерными. Способ классификации наночастиц, как правило, зависит от их применения, например, в диагностике или терапии по сравнению с фундаментальными исследованиями, или может зависеть от способа производства.

В зависимости от размера, наночастицы можно разделить на нанокластеры или нанокристаллы (1-5 нм, содержащие до 1000 атомов) и

собственно наночастицы диаметром от 5 до 100 нм, состоящие из 103 - 106 атомов (Третьяков и др., 2004). Так можно классифицировать только изотропные частицы. Нитевидные и пластинчатые частицы включают и гораздо большее количество атомов, но по своим свойствам они относятся к наноматериалам. По размерности дисперсных частиц наноматериалы классифицируются на три группы (Бакеева, 2008):

1. Трёхмерные (объёмные) наночастицы - материалы, которые наноразмерены во всех трех измерениях. К ним относятся тонкие пленки, нанесенные на атомном уровне, коллоиды и свободные наночастицы с различной морфологией

2. Двумерные (тонкие плёнки и слои) наночастицы имеют два измерения в наномасштабных размерах. К таким системам относятся двумерные наноструктурированные пленки с наноструктурами и нанопористые фильтры, используемые для отделения мелких частиц и фильтрации. Среди тонких жидких плёнок выделяют пенные, эмульсионные и смачивающие.

3. Одномерные частицы - с одним измерением в нанометровом масштабе. К ним относятся-очень тонкие пленки, поверхностные покрытия и антиотражающие и твердые покрытия на очки. Тонкие пленки были разработаны в различных областях, таких как электроника, химия и инженерия.

1.2. СВОЙСТВА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАБОТЕ НАНОПОРОШКОВ

НИКЕЛЯ, ЦИНКА И МЕДИ

Нанопорошок никеля содержит не менее 99,8 % масс. металлического никеля. Элементный состав: N1 =99,76 %, Мв = 0,04 %, А1 = 0,057 %, = 0,05%, Б = 0,001 %, Т1 =0,01%, Бе = 0,05%, Со = 0,03 %.

По внешнему виду никель - порошок темно-серого цвета. Размер частиц 70 - 80 нм. Характерное изображение порошков наночастиц никеля

-5

приведено на рис.1. Насыпная плотность - около 0.66 г/см . Рентгенофазовый

анализ показывает, что материал представляет кристаллический никель.

собой чистый

Рис.1. Общий вид нанопорошка никеля

Нанопорошок цинка содержит металлический цинк около 99,95 % масс. В случае контакта с воздухом содержание активного металла уменьшается до 90 %.

По внешнему виду цинк - порошок серого или темно-серого цвета. Размер частиц 90 - 150 нм. Частицы цинка, в сухом виде легко образуют микроагломераты, которые легко разрушаются на наночастицы обработкой спиртом или ультразвуком (рис.2). При взаимодействии с открытым пламенем в воздухе воспламеняется. При нагревании в атмосфере сухого воздуха до 600С не воспламеняется. Воспламеняется при температуре 320 0С.

Рис.2. Характерное изображение наночастиц порошка цинка

Нанопорошок меди содержит металлическую медь около 98 % масс, остальное другие химические элементы. При контакте с воздухом содержание активного металла падает до 85-90%,остальное сорбированные газы, оксид меди и Н20.

По внешнему виду медь - порошок темно-бурого цвета. Размер частиц от 50 до 100 нм. Частиц порошка Си (100) имеют в основном сферическую форму, частицы порошка Си (50) имеют огранку. Насыпная плотность -около 5 г/см3. Быстро окисляется при контакте с воздушной атмосферой. Точка плавления

1200 0С. Удельная поверхность, измеренная методом БЭТ,

9 9

для Си (50) около 12 м /г, для Си (100) - 6,8м /г. Порошки легко образуют агломераты. Общий вид порошков представлен на рис. 3 - 4.

Рис.3. Общий вид нанопорошка Cu (100)

Рис.4. Общий вид нанопорошка Cu (50)

1.3. ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ И ПОВЕДЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Наночастицы могут поступать в окружающую среду как в результате естественных природных процессов, так и в результате антропогенного фактора. Схема миграции наночастиц в окружающей среде представлена на рис. 5 (ЕРА, 2007; ЯиЬаЬд, 2007).

Рис 5. Пути миграции наночастиц, подтвержденные экспериментально

(сплошная линия) и предполагаемые (точки) Источники поступления наночастиц в окружающую среду можно разделить на природные и антропогенные. Хотя мы обычно связываем загрязнение воздуха с деятельностью человека (автомобили, промышленность и горение древесного угля), природные явления, такие как песчаные бури, извержения вулкана и лесные пожары могут произвести такое огромное количество выбросов в форме наночастиц, что они значительно повлияют на качество воздуха во всем мире. Наночастицы, полученные в результате деятельности человека, составляют только приблизительно 10% из общего количества попадающих в окружающую среду наночастиц, остающиеся 90% имеют естественное происхождение (Taylor, 2002).

Крупнейшим источником загрязнения окружающей среды наночастицами являются пыльные бури. Долгосрочная миграция как минеральной пыли, так и антропогенных загрязнителей из крупных континентов в последнее время стала предметом интенсивных исследований. Примерно 50% частиц атмосферного аэрозоля тропосферы являются минералами, происходящими из пустынь (Shi et al., 2005). Размер частиц, образующихся во время пылевой бури, варьируются от 100 Нм до нескольких микрон, при этом от трети до половины массы пыли меньше 2,5 мкм. Частицы в диапазоне 100-200 Нм могут достигать концентрации 1500

-5

частиц/см . Спутниковые снимки выявили динамику крупномасштабной миграции пыли по континентам, и продемонстрировали, что наночастицы генерируемые крупными экологическими событиями в одной части мира могут повлиять на регионы за тысячи километров. Например, пыльные бури, происходящие каждую весну в пустыне Гоби сильно влияют на качество воздуха в Азии и Северной Америке.

Естественным источником поступления наночастиц в окружающую среду являются лесные пожары и пожары травы, вызванные, в первую очередь, ударами молнии или человеческой деятельностью. Крупные пожары могут распространять пепел и дым тысячи квадратных миль и приводят к увеличению количества твердых частиц (включая наночастицы), превышающие стандарты качества окружающего воздуха.

К попаданию наночастиц в атмосферу приводит извержение вулкана. Когда вулкан извергается, зола и газы, содержащие твердые частицы в диапазоне от размеров от нано до микрон поднимаются высоко в атмосферу, иногда достигая высот более 18000 метров. Количество частиц, выбрасываемых в атмосферу, огромно. Извержение вулкана может выбросить до 30 миллионов тонн золы. Вулканический пепел, который достигает верхней тропосферы и стратосферы (два самых низких слоя атмосферы) могут распространяться по всему миру и влияять на все области Земли в течение многих лет.

Большое количество наночастиц содержат аэрозоли морской соли, выбрасываемые из морей и океанов по всему миру. Эти аэрозоли сформированы испарением воды. Их размер колеблется от 100 Нм до нескольких микрон.

Наночастицы, созданные человеком (антропогенные), попадают в окружающую среду в результате крупных промышленных процессов. В современной жизни именно частицы с электростанций и реактивных самолетов, и других транспортных средств (а именно, работающих на двигателях внутреннего сгорания) составляют основную долю выбросов наночастиц. Дизельные и автомобильные выхлопы являются основным источником атмосферных нано-и микрочастиц в городах. Большинство частиц выхлопных газов транспортных средств находятся в диапазоне размеров 20-130 нм для дизельные двигателей и 20-60 нм для бензиновых двигателей. Антропогенные наночастицы включают частично сожженные углеводороды (в саже), церий (оксид церия: из выхлопных газов транспортных средств), металлическая пыль (от тормозных накладок), карбонат кальция (в моторных смазочных маслах), и кремнезем (от автошин автомобиля). Большое количество наноматериалов используется в косметике. Наноматериалы пользуются успехом в косметической промышленности по нескольким причинам: из-за их способности проникать в защитные слои кожи глубже, чем любая косметика; некоторые наночастицы, например, фуллерены обладают антиоксидантными свойствами, что помогает поддерживать молодость кожи; из-за их небольшого размера и определенных оптических свойств, они скрывают морщины и маленькие складки.

Многие косметические и средства личной гигиены включают наноматериалы. Наночастицы содержатся в дезодорантах, мыле, шампунях, кремах, лаке для ногтей, духах и многих других предметах личной гигиены.

Серебряные наночастицы используются в качестве антибактериальных/противогрибковых агентов в широком диапазоне: дезинфицирующие средства, носки, подушки, шлепанцы, маски для лица,

влажные салфетки, моющие средства, воздушные фильтры, покрытия холодильников, пылесосов, стиральных машин, контейнеры для хранения продовольственных продуктов, сотовых телефонах.

Покрытия из наночастиц широко используются для изготовления тканей. Сейчас можно найти одежду со встроенным солнцезащитным кремом и системой контроля влажности. Ткань, содержащая наночастицы бамбукового угля, обладает антибактериальным противогрибковым действием. Она предназначена для использования в качестве масок, махровых салфеток, стелек для обуви. Включенные в ткань наночастицы размером 30 нм препятствуют попаданию пыли в волокна ткани. Наночастицы или нановолокна используются в качестве водоотталкивающего средства в производстве мягких игрушек и матрасов.

Такое широкое применение наночастиц в повседневной жизни неизбежно приводит к попаданию их в окружающую среду. Источниками поступления наночастиц в окружающую среду являются также полупроводниковая промышленность, сброс бытовых и промышленных сточных вод, здравоохранение и фотографическую промышленность.

Механизмы воздействия наночастиц на живые организмы - мало исследованная область. Не вызывает сомнения факт токсичности многих наноматериалов. Проникая в биосферу, наночастицы могут вызвать последствия, прогнозировать которые пока невозможно из-за недостатка информации. Попадая в почву, наночастицы могут образовывать комплексные соединения, агрегировать, растворяться, переходить в коллоидную или ионную форму (Batley et al., 2013; Garner, Keller, 2014). Наночастицы более растворимы в среде, чем крупные частицы такого же состава (Dobrovolskaia, McNeil, 2007). Исследование трансформации наночастиц также затруднено в связи со сложностью обнаружения техногенных наночастиц в присутствии природных коллоидов (Gimbert et al., 2007).

Таким образом, на сегодняшний день процессы трансформации наночастиц в почвах, механизмы их биологической активности и влияние на живые организмы исследованы недостаточно и требует дальнейшего более полного изучения.

1.4. ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА СВОЙСТВА ПОЧВ И ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Немногих научные работы посвящены изучению влияния загрязнения наночастицами тяжелых металлов на окружающую среду. Как известно, небольшие количества многих металлов, включая медь, магний, натрий, калий, кальций и железо важны для надлежащего функционирования биологических систем. Однако, в более высоких дозах металлы могут иметь токсичный эффект, и влияние высокого уровня может вызвать значительные экологические последствия. Воздействие же наночастиц, в отличие от обычных металлов мало предсказуемо.

В настоящее время установлено, что химические и биологические свойства наночастиц, а также их поведение в природных средах существенно отличаются от свойств и поведения исходного материала, из которого они были получены. Наноматериалы способны образовывать комплексные соединения с ранее неизвестными свойствами (Hassellov, Reradman,2008; Christian, Von der Kammer, 2008; Глущенко, Скальный, 2010), так как они имеют большее количество атомов, находящихся на поверхности по сравнению с частицами большего размера (Губин и др., 2006).

Во многих странах проводятся многочисленные исследования последствий попадания производимых наноматериалов в окружающую среду (Challenge and opportnunity..., 2004; Методологические проблемы..., 2007). Однако, на настоящий момент исследований в области токсичности наночастиц недостаточно для получения общей картины возможного их влияния на компоненты окружающей среды (Oberdörster et al., 2007; Kahru,

2013). Главным образом исследования обращены к влиянию наночастиц на животных (Fahmy, Cormier, 2009; Griffitt et al., 2007; Gomes et al., 2012).

Рядом авторов доказано накопление наночастиц в тканях живых организмов. Так, наночастицы были обнаружены в тканях червей Eisenia fetida (Petersen, 2008), дождевых червей (Unrine et al., 2008; Unrine et al, 2010), нематод (Meyer et al., 2010), ногохвосток (Handy et al., 2012).

Изучению изменения ферментативной активности почвы при воздействии наночастиц посвящено немногое количество работ. Н.И. Косолапова и соавторы (2010) изучали влияния углеродных нанотрубок на ферментативную активность чернозема типичного. Исследователи установили различный характер изменений ферментативной активности в зависимости от дозы загрязняющего вещества. Они зафиксировали, постепенное приближение значения исследуемого параметра к контролю, что свидетельствует о закреплении наноуглеродного материала в почвенном комплексе течением времени (спустя 60-90 дней), приводящее к снижению последствий попадания нанотрубок в почву.

Y.J Shin с соавторами (2012) протестировал в почвах, обработанных наночастицами серебра (1, 10, 100 и 1000 мкг / г(-1)) и ионами серебра (0.035, 0.175, 0.525, 1 и 1,5 мкг / г(-1)).шесть экзоферментов, связанные с циклами питательных веществ (уреаза, кислая фосфатаза, арилсульфатаза, Р-глюкозидаза) и общей микробной активности (дегидрогеназ, флуоресцеин диацетат гидролазы).В результате исследования наночастицы серебра оказали более сильное негативное влияние, даже в небольшом количестве, чем ионная форма. Наиболее чувствительными к загрязнению оказались уреаза и дегидрогеназы. Негативное влияние наночастицы серебра оказывают и на другие почвенные ферменты: фосфомоноэстеразы, арилсульфатазы, P-D-глюкозидазы и лейцин-аминопептидазы (Peyrot et al.,

2014).

S Kim. С соавтарами отмечают отрицательное влияние загрязнения наночастицами цинка (Kim et al., 2011) и меди (Kim et al., 2013) на

дегидрогеназу почвы, Р-глюкозидазу и кислую фосфатазу. Дегидрогеназа оказалась более чуствительной к загрязнению данными веществами.

Механизм ингибирующего действия наночастиц металлов на ферменты, по-видимому, обусловлен их взаимодействием с сульфгидрильными группами (Fischer et al., 2002; Karajanagi et al., 2004; Hong et al., 2004; Bayraktar et al., 2006; Xiong, 2005; Manceau et al., 2008).

К противоположным выводам о влияние наночастиц на ферментативную активность почвы пришли В. Asadishad с коллегами. (Asadishad,2018) По результатам их исследований наночастицы оксида цинка, оксида меди, диоксида титана и наночастиц серебра либо не оказывали значительного влияния на активность почвенных ферментов, либо напротив увеличивали их активность.

Важно отметить, что почву невозможно полностью очистить от тяжелых металлов, даже с помощью самымх современных методов. Однако можно снизить их токсическое действие, способствуя их переходу из одной формы в другую (Шеуджен и др., 2008). Механизм же трансформации наночастиц тяжелых металлов в почве до конца не изучен, что значительно затрудняет поиск способа минимизации их негативного влияния на почву и ее компоненты.

Исследований по воздействию наночастиц на наземные растения (включая сельскохозяйственные зерновые культуры) (Dimkpa et al., 2012a, 2012b, 2012c; Wang et al., 2012; Shaw and Hossain, 2013), редко охватывают поведение наночастиц в почвенно - растительной системе. Имеющиеся литературные данные по изучению опасности наночастиц не дают четкого понимания их влиянии и на растительный организм (Райкова и др, 2006).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тимошенко Алена Николаевна, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анциферова И. В. Источники поступления наночастиц в окружающую среду // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. 2012. № 2. С. 54-66.

2. Астафурова Т.П., Моргалёв Ю.Н., Боровикова Г.В., Зотикова А.П., Верхотурова Г.С., Зайцева Т.А., Постовалова В.М., Моргалёва Т.Г. Особенности концентрационной зависимости развития проростков пшеницы в водных дисперсных системах наночастиц платины //Физиология растений и генетика. 2013. Т. 45. № 6. С. 544-549.

3. Бабушкина И. В., Бородулин В. Б., Коршунов Г. В., Пучиньян Д. М. Изучение антибактериального действия наночастиц меди и железа на клинические штаммы Staphylococcus aureus // Саратовский научно-медицинский журнал. 2010. №1. С 11-14.

4. Бакеева И.В. Наночастицы золота как структурирующие агенты при образовании гибридных нанокомпозитов / И.В. Бакеева и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2008. № 2. С. 329-336.

5. Баклицкая О. Наночастицы серебра могут быть опасны // Наука и жизнь 19.04.2011 URL: http:// www.nkj.ru/news/19470/ (дата обращения 01.03.2016).

6. Баклицкая О. Наночастицы серебра могут быть опасны // Наука и жизнь 19.04.2011 URL: http:// www.nkj.ru/news/19470/ (дата обращения 01.03.2016).

7. Бондаренко С.А., Бондарнко Е.А., Каргин Н.И., Михнев Л.В., Климонский С.О., Третьяков Ю.Д. Исследование структурных и оптических свойств пленочных фотонных кристаллов на основе микросфер SiO2. Известия ВУЗов. Сев.-Кав. Регион. Серия: Естеств. Науки. 2009. № 1. 38-41.

8. Важенина Е.А. Влияние техногенных выбросов через атмосферу на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв // Агрохимия. 1983. № 5. С. 74-80.3

9. Вальков В.Ф. Генезис почв Северного Кавказа. Ростов н/Д: Изд-во Ростовского университета, 1977. 159 с.

10. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Методология исследования биологической активности почв на примере Северного Кавказа // Научная мысль Кавказа. Изд-во СКНЦВШ. 1999. № 1. С. 32-37.

11. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Почвы юга России: классификация и диагностика. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. 168 с.

12. Вальков В.Ф., Жаркова М.Г. Песчаные почвы Юга России // Научная мысль Кавказа. 2008. № 3. С. 48-52.

13. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвы юга России. Ростов н/Д: Изд-во Эверест, 2008. 276 с.

14. Вальков, В. Ф. Почвоведение: учебник для бакалавров / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: Издательство Юрайт, 2013. 527 с.

15. Водяницкий Ю.Н. Загрязнение почв тяжелыми металлами и металлоидами и их экологическая опасность (аналитический обзор) // Почвоведение. 2013. № 7. С. 872-881.

16. Галстян А.Ш. Унификация методов определения активности ферментов почв // Почвоведение. 1978. № 2. С. 107-114.

17. Глущенко Н. Н., Скальный А. В. Токсичность наночастиц цинка и его биологические свойства // Актуальные проблемы транспортной медицины. 2010. № 3. (21). С. 118-121.

18. Голубева Н.И. Токсичность различных наноматериалов при обработке семян яровой пшеницы / Н.И. Голубева, С.Д. Полищук // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2012. №4(16). С. 21-24.

19. Гончарук Е.И., Сидоренко Г.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве: Руководство. М., 1986. 320 с.

20. Горленко М.В. Функциональное биоразнообразие почвенных микроорганизмов: подходы к оценке / Труды конференции «Перспективы развития почвенной биологии». М., 2001. С. 228-234.

21. Гузев В.С., Левин С.В. Техногенные изменения сообщества почвенных микроорганизмов / Труды конференции «Перспективы развития почвенной биологии». М., 2001. С. 178-219.

22. Гульченко С. И., Гусев А.А., Захарова О. В. Перспективы создания антибактериальных препаратов на основе наночастиц меди // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2014. №5. С 1397-1399.

23. Гусев А.А. Предварительные результаты комплексного биотестирования углеродного наноматериала - перспективного носителя лекарственных препаратов / А.А. Гусев, О.Н. Зайцева, И.А. Полякова, Е.Б. Горшенева // Вестник тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. - Тамбов. 2010. Т. 15. № 5. С. 1538-1541.

24. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М., Физматлит, 2005. 416 с.

25. Гусев А.И., Ремпель А.А. Нанокристаллические материалы. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. 224 с.

26. Дерябина Т.Д. Оценка безопасности ионов, нано - и микрочастиц железа и меди в тесте прорастания семян ТгШсит aestivum // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 12 (131). С. 386-389.

27. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1995. - 320 с.

28. Добровольский В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами // Почвоведение. 1999. № 5. С. 639-645.

29. Добровольский Г.В., Гришина Л.А. Охрана почв. М.: Изд-во МГУ, 1985. 224 с.

30. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. - 416

с.

31. Егоров Н.И., Шафронов О.Д., Егоров Д.Н., Сулейманов Е.В. Разработка и проведение экспериментальной оценки эффективности применения в растениеводстве новых видов удобрений, полученных с использованием нанотехнологий // Вестник Нижегородского университета. 2008. № 6. С. 94-99.

32. Жаркова М.Г., Спивакова Н.А., Колесников С.И.Моделирование загрязнения чернозема обыкновенного тяжелыми металлами (Сг, Си, №, РЬ) с целью установления их экологически безопасных концентраций // Материалы V Всероссийского съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева. Ростов-на-Дону. 2008. С. 286.

33. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв: учебник. - 3-е изд., испр. и доп.- М.: Изд-во МГУ. 2005.445 с.

34. Казеев К.Ш., Колесников С.И. Биологическая характеристика почв Краснодарского края // Проблемы почвенной зоологии: Материалы докладов I Всероссийского совещания. Ростов н/Д: Изд-во облИУУ, 1996. С. 50-51.

35. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов н/Д: Изд-во Рост. ун-та, 2003. 204 с.

36. Казеев К.Ш., Фомин С.Е., Колесников С.И, Вальков В.Ф. Биологические свойства локально переувлажненных почв Ростовской области // Почвоведение. 2004. № 3. С. 361-372.

37. КиберЛенинка: https:/^yberleшnka.ru/artide/n/vozdeystvie-nanochastits-medi-na-rasteniya-i-pochvennye-mikroorganizmy-obzor-literatury

38. Коваленко Л.В., Фолманис Г.Э. Биологически активные нанопорошки железа. М.: Наука, 2006. 124 а

39. Колесников С.И., Жаркова М.Г., Самохвалова Л.С., Кутузова И.В., Налета Е.В., Зубков Д.А., Казеев К.Ш. Оценка экотоксичности тяжелых

металлов и нефти по биологическим показателям чернозема // Экология. 2014. № 3. С. 163-173.

40. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного // Экология. 2000. № 3. С. 193-201.

41. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф., Пономарева С.В. Ранжирование химических элементов по степени их экологической опасности для почвы // Доклады РАСХН. 2010. № 1. С. 27-29.

42. Колесников С.И., Жаркова М.Г., Кутузова И.В., Казеев К.Ш. Сопоставление результатов лабораторного и полевого моделирования химического загрязнения почв // Агрохимия. 2013. № 5. С. 86-94.

43. Колесников С.И. Оценка устойчивости черноземов Юга России к химическому загрязнению // Современное состояние чернозёмов: материалы II Международной научной конференции. Ростов-на-Дону, 2018. Том. 1. С. 23-24.

44. Короткова А.М. Влияние нано и ионных форм меди на пигментный со-став пшеницы обыкновенной / А.М. Короткова // Химия растительного сырья. 2014. №3. С.133-138.

45. Косолапова Н.И. Исследование влияния многослойных углеродных нанотрубок на каталазную активность чернозема типичного / Н. И. Косолапова, И. Б. Кометиани // Нанотехнологии: наука и производство. -2011. № 1. С. 11-14.

46. Криволуцкий Д.А., Тихимиров Ф.А., Федоров Е.А. Биоиндикация и экологическое нормирование. Докл. Всес. Симп. (Звенигород, 1985). М.: Наука, 1987. С. 18-27.

47. Кудрявцева, Е.А. Влияние различных форм железа на прорастание семян ТгШсит Aestivum / Кудрявцева Е.А., Анилова Л.В., Кузьмин С.Н., Шарыгина М.В. // Вестник ОГУ : теоретический и науч. -практический журнал /ФГАОУ ВПО "Оренбургский государственный университет". Оренбург. 2013. № 6(155). С. 46-48.

48. Левин С.В., Гузев В.С., Асеева И.В., Бабьева И.П., Марфенина О.Е., Умаров М.М. Тяжелые металлы как фактор антропогенного воздействия на почвенную микробиоту // Микроорганизмы и охрана почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. С. 5-46.

49. Лущаева И.В., Моргалев Ю.Н. Изучение воздействия наночастиц TiO2 и A12O3 на бактерии Pseudomonas fluorescens и Bacillus mucilaginosus // Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2009. №4.

50. Мамонова И.А. Действие наночастиц меди на клинические штаммы Staphylococcus epidermidis // Вестник новых медицинских технологий. 2011. Т. XVIII, №1. С. 27-28.

51. Мамонова И.А., Бабушкина И.В. Антибактериальная активность наночастиц никеля II Инфекция и иммунитет. 2012. Т. 2. № 1-2. С. 225.

52. Маркетинговое исследование рынка нанопорошков. Москва: Маркетинговая группа «Текарт», 2009. 38 с.

53. Маслоброд С.Н., Миргород Ю.А., Бородина В.Г., Борщ Н.А. Влияние водных дисперсных систем с наночастицами серебра и меди на прорастание семян // ЭОМ. 2014. № 4. С. 103-112.

54. Методологические проблемы изучения и оценки био- и нанотехнологий (нановолны, частицы, структуры, процессы, биообъекты) в экологии человека и гигиене окружающей среды / Под ред. Ю.А. Рахманина. Москва, 2007.

55. Минкина Т.М., Полякова А.В., Паршина Я.Ю. Изменение микробиологической активности чернозема обякновенного при внесении цинка и свинца // Изв. вузов Сев-Кав. регион. Естественные науки. 2004. № 5. С.83-87.

56. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы как компоненты биогеоценоза. М.: Наука. 1984. 161 с.

57. На пороге новых технологий. Аналитический обзор. URL: http:// fs.moex.com/files/2496/ (дата обращения 02.08.2017).

58. Нанотехнологии. Азбука для всех / под ред. Ю.Д. Третьякова. М.: Физматлит, 2008. 387 с.

59. Ольховская И.П., Рахметова А.А., Богословская О.А., Глущенко Н.Н. Влияние наночастиц металлов на прорастание семян // Актуальные проблемы и достижения в сельскохозяйственных науках: сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. 2016. № 3. с.13-14

60. Помазкина Л.В., Котова Л.Г., Лубнина Е.В. Биогеохимический мониторинг и оценка режимов функционирования агроэкосистем на техногенно загрязненных почвах. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1999. 208 с.

61. Райкова А.П., Паничкин Л.А., Райкова Н.Н. Исследование влияния ультрадисперсных порошков металлов, полученных различными способами, на рост и развитие растений // Материалы Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии и информационные тех-нологии - технологии XXI века». М., 2006. С. 108-111.

62. Скутарь А.И., Кофтина В.А. Влияние наночастиц железа на колониеобразующую способность E. Coli. // Бюллетень медицинских интернет-конференций. 2016. Т 6. № 5. С. 512

63. Суздалев И.П., Максимов Ю.В., Имшенник В.К., Новичихин С.В., Матвеев В.В., Гудилин Е.А., Петрова О.В., Третьяков Ю.Д., Чуев М.А. Магнитные фазовые переходы в наноструктурах с различными кластерными упорядочениями. Российские нанотехнологии. 2009. № 4 (7-8). C. 102-108.

64. Терехова В.А. Биотестирование почв: подходы и проблемы // Почвоведение. 2011. № 2. С. 190-198.

65. Терехова В.А., Гладкова М.М. Инженерные наноматериалы в почве: проблемы оценки их воздействия на живые организмы // Почвоведение. 2014. № 1. С. 82-90.

66. Тихомиров Ф.А., Розанов Б.Г. Методологические вопросы охраны почвенного покрова от загрязнения // Экология. 1985. № 4. С. 3-11.

67. Третьяков Ю.Д., Гудилин Е.А. Основные направления фундаментальных и ориентированных фундаментальных исследований в области наноматериалов. Альтернативная энергетика и экология. 2009. № 6. C. 39-67.

68. Третьяков Ю.Д., Лукашин А.В., Елисеев А.А. Синтез функциональных нанокомпозитов на основе твердофазных нанореакторов. Успехи химии. 2004. № 73 (9). С. 974-998.

69. Трифонова Т.А. Экологическая безопасность наночастиц, наноматериалов и нанотехнологий. Владимир: изд-во Владим. гос. ун-та, 2009. 64 с.

70. Устинова В.И., Кремнёва Н.Е., Осипов А.А., Мишукова Т.Г. Влияние наночастиц железа на почвенную активность каталазы в присутствии гуминовых кислот//Международное научное издание современные фундаментальные и прикладные исследования. 2015. № 3(18). С. 11-15.

71. Фейнман Р.Ф. Внизу полным-полно места: приглашение в новый мир физики. // Рос. хим. ж-л, 2002. т. XLVI. №5. с. 4-6.

72. Фомина М.А., Иванычева Ю.Н., Чурилов Г.И. Влияние нанопорошков меди и оксида меди на морфологические показатели, химический состав и состояние антиоксидантной защиты вики озимой // Вестник РУДН. Сер.: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2012. № 3. С. 67-72.

73. Черных Н.А., Ладонин В.Ф. Вопросы нормирования содержания тяжелых металлов в почве // Химия в сель. хоз-ве. 1995. № 10. С. 10-13.

74. Чурилов Г.И. Влияние нанопорошков железа, меди, кобальта в системе почва - растение// ВЕСТНИК ОГУ декабрь 2009. №12 (106). С 148151.

75. Шеуджен А.Х. , Хурум Х.Д., Лебедовский И.А. Микроэлементы и формы их соединений в почвах Кубани. Майкоп: Полиграфиздат, 2008. 56 с.

76. Шеуджен А.Х. Биогеохимия. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея» , 2003. 1028 с.

77. Шеуджен А.Х. Агрохимия чернозема / А. Х. Шеуджен.- Майкоп: Полиграф - Юг, 2015. 232 с.

78. Шульгина Т.А. Водный раствор наночастиц меди и его антимикробная активность // Успехи современного естествознания. 2012. № 12. С. 143-143.

79. Щеглов, Д. И. Черноземы центра Русской равнины и их эволюция под влиянием естественных и антропогенных факторов/Д. И. Щеглов. - М.: Изд-во «Наука», 1999. 214 с.

80. Экологический атлас Ростовской области / Под ред. В.Е. Закруткина. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. 120 с.

81. Якушева Е.В., Сизова Е.А., Гавриш И.А., Лебедев С.В., Каюмов Ф.Г. Действие наночастиц Al2O3 на почвенный микробиоценоз, состояние антиоксидантной системы и микрофлору кишечника красного калифорнийского червя (Eisenia Боейёа) // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52. №1. С.191-199.

82. Ali S., Farooq M.A., Yasmeen T., Hussain S., Arif M.S. The influence of sili-con on the growth of barley, photosynthesis and ultrastructure in chromium-stress // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2013. V. 89. P. 66-72.

83. Asadishad B., Chahal S., Akbari A., Cianciarelli V., Azodi M., Ghoshal S., Tufenkji N. Amendment of Agricultural Soil with Metal Nanoparticles: Effects on Soil Enzyme Activity and Microbial Community Composition // Environ. Sci. Technol. 2018. V. 52. № 4. P. 1908-1918.

84. Baek Y.W., An Y.J. Microbial toxicity of metal oxide nanoparticles (CuO, NiO, ZnO, and SbO2) to Escherichia coli, Bacillus subtilis, and Streptococcus aureus // Sci. Total Environ. 2011. V. 409. P. 1603-1608.

85. Batley G.E., Kirby J.K., McLaughlin M.J. Fate and risks of nanomaterials in aquatic and terrestrial environments // Accounts Chem. Res. 2013. V. 46. № 3. P. 854-862.

86. Bayraktar H., Ghosh P.S, Rotello V.M, Knapp M.J. Disruption of protein-protein interactions using nanoparticles: Inhibition of cytochrome C peroxidase. // Chem. Comm. 2006. P. 1390-1392.

87. Behrens S. Preparation of functional magnetic nanocomposites and hybridT materials: recent progress and future directions / S. Behrens // Nanoscale. 2011. № 3. P.877-922.

88. Ben-Moshe T., Frenk S., Dror I., Minz D., Berkowitz B. Effects of metal oxide nanoparticles on soil properties // Chemosphere. 2013. Vol. 90. P. 640-646

89. Bosi S., Da Ros T., Spalluto G., Prato M. Fullerene derivatives: an attractive tool for biological applications // Eur. J. Med. Chem. 2003. № 38. P. 913-923.

90. Challenge and opportnunity on the critical path to new medical products. - Rockville, MD, USA: US food and drug administration (FDA, 2004) // http:// www.fda.gov/oc/initiatives/ criticalpath/ whitepaper.html /

91. Chatterjee A.K., Chakraborty R., Basu T. Mechanism of antibacterial activity of copper nanoparticles // Nanotechnology. 2014. 25. P. 135101.

92. Christian P., Von der Kammer F., Baalousha M., Hofmann Th. Nanoparticles: structure, pro perties, preparation and behavior in environmental media // Ecotoxicology. 2008. № 17. P. 326-343.

93. Collins D, Luxton T, Kumar N, Shah S, Walker VK, Shah V Assessing the impact of copper and zinc oxide nanoparticles on soil: A field study. // PLoS One. 2012. №7 (8).

94. Da Silva L.C., Oliva M.A., Azevedo A.A., de Araujo J.M. Responses of restinga plant species to pollution from an iron pelletization factory // Water Air Soil Pollut. 2006. V. 175. P. 241-256.

95. Deryabin D., Aleshina E., Vasilchenko A., Deryabina T., Efremova L., Kari-mov I., Korolevskaya L.B. Investigation of copper nanoparticles antibacterial mechanisms tested by luminescent Escherichia coli strains // Nanotechnol. Russia. 2013. 8. P. 402-408.

96. Dimkpa C.O., Calder A., Britt D.W., McLean J.E., Anderson A.J. Responses of a soil bacterium, Pseudomonas chlororaphis O6 to commercial metal oxide nanoparticles compared with responses to metal ions // Environ. Pollut.

2011. V. 159. №7. P. 1749-1756.

97. Dimkpa C.O., Mclean J.E., Britt D.W., Anderson A.J. CuO and ZnO nanoparticles differently affect the secretion of fluorescent siderophores in the beneficial root colonizer, Pseudomonas chlororaphis O6 // Nanotoxicology. 2012a. V.6. №6. P. 635-642.

98. Dimkpa C.O., McLean J.E., Britt D.W., Johnson W.P., Arey B., Lea A.S., Anderson AJ. Nanospecific inhibition of pyoverdine siderophore production in Pseudomonas chlororaphis O6 by CuO nanoparticles // Chem. Res. Toxicol.

2012. V. 25. №5. P. 1066-1074.

99. Dinesh R., Anandaraj M., Srinivasan V., Hamza S., Engineered nanoparticles in the soil and their potential implications to microbial activity // Geoderma. 2012. V. 173. P. 19-27.

100. Dobrovolskaia M.A., McNeil S.E. Immunological properties of engineered nanomaterials // Nature Nanotechnology. 2007. V. 2. № 8. P. 469-478.

101. Drexler K.E. Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation. New York: John Wiley & Sons, 1992.

102. El-Temsah Y.S, Joner E.J. Impact of Fe and Ag nanoparticles on seed germi-nation and differences in bioavailability during exposure in aqueous suspension and soil // Environ Toxicol. 2012. V. 27. P. 42-49.

103. EPA Nanotechnology White Paper. 2007. EPA/100/B-07/001 Feb-

2007.

104. Fahmy B. and Cormier S.A. Copper oxide nanoparticles induce oxidative stress and cytotoxicity in airway epithelial cells. // Toxicol in Vitro. 2009. № 23 (7). P. 1365-1371

105. Fischer N.O, Mcintosh C.M, Simard J.M, Rotello V.M. Inhibition of chymotrypsin through surface binding using nanoparticle-based receptors. // Proc. Na. Acad. Sci. 2002. № 99. P. 5018-5023.

106. Future Markets. Nanomaterials. 2015. The Global Market for Copper Oxide Nanoparticles, 2010-2025. Future Markets: Tomorrow's technology, Today (available at http://www.futuremarketsinc.com/global-market-copper-oxide-nanoparticles-2010-2025).

107. Gajjar P., Pettee B., Britt D.W., Huang W., Johnson W.P., Anderson A.J. An-timicrobial activities of commercial nanoparticles against an environmental soil microbe, Pseudomonas putida KT2440 // J. Biol. Eng. 2009. 3. P. 1-13.

108. Garner K.L., Keller A.A. Emerging patterns for engineered nanomaterials in the environment: a review of fate and toxicity studies // J. Nanoparticle Res. 2014. V. 16. № 8. P. 2503.

109. Geremias R., Fattorini D., Favere V.T.D., Pedrosa R.C. Bioaccumulation and toxic effects of copper in common onion Allium cepa L.// Chemistry and Ecology. 2010. № 26(1). P. 19-26.

110. Ghosh M., Bhadra S., Adegoke A., Bandyopadhyay M., Mukherjee A. MWCNT uptake in Allium cepa root cells induces cytotoxic and genotoxic responses and results in DNA hyper-methylation // Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis 2015. № 774. P. 49-58.

111. Gimbert L.J., Hamon R.E., Casey P.S., Worsfold P.J. Partitioning and stability of engineered ZnO nanoparticles in soil suspensions using field-flow fractionation//Environmental Chemistry. 2007. V. 4. P. 8-10.

112. Gladkova M.M. Effects of carbon and metal contain ing nanomaterials on test organisms of main trophical level // Proceedings of the international conference "Man and Environment: Enemies or Friends". June 22-24. 2011. Pushchino-Moscow. P. 256-259.

113. Gladkova M.M. Effects of carbon and metal contain ing nanomaterials on test organisms of main trophical level // Proceedings of the international conference "Man and Environment: Enemies or Friends". June 22-24. 2011. Pushchino-Moscow. P. 256-259.

114. Gomes, T.; Pereira, C.G.; Cardoso, C.; Pinheiro, J.P.; Cancio, I.; Bebianno, M.J. Accumulation and toxicity of copper oxide nanoparticles in the digestive gland of Mytilus galloprovincialis. // Aquat. Toxicol. 2012. № 118-119. P. 72-79

115. Griffitt, R.J.; Weil, R.; Hyndman, K.A.; Denslow, N.D.; Powers, K.; Taylor, D.; Barber, D.S. Exposure to copper nanoparticles causes gill injury and acute lethality in Zebrafish (Danio rerio). // Environ. Sci. Technol. 2007. № 41. P. 8178-8186.

116. Gunawan C., Teoh W.Y., Marquis C.P., Amal R. Cytotoxic origin of copper (II) oxide nanoparticles: comparative studies with micron-sized particles, leachate, and metal salts // ACS Nano. 2011. 5(9). P. 7214-7225.

117. H. Gleiter. Nanostructured materials: basic concepts and microstructure. //Acta Mater. 2000. V 48. P. 1-29.

118. Handy R.D., Cornelis G., Fernandes T., Tsyusko O., Decho A., Sabo/Attwood T., Metcalfe C., Steevens J.A., Klaine S.J., Koelmans A.A., Horne N. Ecotoxicity test methods for engineered nanomaterials: practical experiences and recommendations from the bench // Environmental Toxicology and Chemistry. 2012. V. 31. № 1. P. 15-31.

119. Hansch M, Emmerling C Effects of silver nanoparticles on the microbiota and enzyme activity in soil. // J Plant Nutrition and Soil Science. 2010. №. 173. P. 554-558.

120. Hassellov M., Reradman J. W., Ranville J. F., Tiede K. Nanoparticle analysis and characte rization methodologies in environmental risk assessment of engineered nanoparticles // Ecotoxicology. 2008. № 17. P. 344-361.

121. Hong R., Fischer N.O, Verma A., Goodman C.M, Emrick T., Rotello V.M. Control of protein structure and function through surface recognition by tailored nanoparticle scaffolds. J Am Chem. Soc. 2004. № 126 P. 739-743.

122. IUSS Working Group WRB. 2015. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106.

123. Jin L., Son Y., DeForest J.L., Kang Y.J., Kim W., Chung H. Singlewalled carbon nanotubes alter soil microbial community composition // Sci. Total Environ. 2014. 466. P. 533-538.

124. Josko I., Oleszczuk P., Skwarek E. J. Toxicity of combined mixtures of nanoparticles to plants // Hazardous Materials. 2017. V. 331. P. 200-209.

125. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. 4th Edition. Boca Raton, FL: Crc Press. 2010. pp. 548.

126. Kahru A. Mapping the dawn of nanoecotoxicological research /A. Kahr, A. Ivask // Accounts of Chemical Research. 2013. V. 46. № 3. P. 823-833.

127. Karajanagi S.S, Vertegel A.A, Kane R.S, Dordick J.S. Structure and function of enzymes adsorbed onto single-walled carbon nanotubes. // Langmuir. 2004. № 20. P. 11594-11599.

128. Khanna V.K. Nanomaterials and their Properties / Integrated Nanoelectronics, (New Delhi: Springer). 2016. P. 25- 41.

129. Kim S., Kim J., Lee I. Effects of Zn and ZnO nanoparticles and Zn2+ on soil enzyme activity and bioaccumulation of Zn in Cucumis sativus // Chemistry and Ecology. 16 Feb. 2011. V. 27. P. 49-55.

130. Kim S., Sin H., Lee S., Lee I. Influence of Metal Oxide Particles on Soil Enzyme Activity and Bioaccumulation of Two Plants // J. Microbiol. Biotechnol. 2013. V. 23. № 9. P. 1279-1286.

131. Kumar N., Shah V., Walker V.K. Perturbation of an arctic soil microbial community by metal nanoparticles // J. Hazard. Mater. 2011. 190. P. 816-822.

132. Kuprichenkov M.T. Pochvy Stavropol'ja [Soil of the Stavropol Territory] / M.T. Kuprichenkov. -Stavropol': Stavropol'skaja kraevaja tipografija [Stavropol Regional Printing House], 2005. 424 p. [in Russian]

133. Lee W.M., An Y.J., Yoon H., Kweon H.S. Toxicity and bioavailability of copper nanoparticles to the terrestrial plants mung bean (Phaseolus radiatus) and wheat (Triticum aestivum): plant agar test for water-insoluble nanoparticles. // Environ. Toxicol. Chem. 2008. № 27. P. 1915-1921.

134. Li X., Yang Y., Jia L., Chen H., Wei X. Zinc-induced oxidative damage, antioxidant enzyme response and proline metabolism in roots and leaves of wheat plants // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2013. №89. P.150-157.

135. Lin D., Xing B. Phytotoxicity of nanoparticles: inhibition of seed germination and root growth // Environ. Pollut. 2007. № 150(2). P. 243-250.

136. Ling Y., Yatts D. Particle surface characteristics may play an important role in phytotoxicity of aluminia nanoparticles // Toxicology Letters. 2005. Vol. 158. P. 122-132.

137. Ma X.M., Geiser-Lee J., Deng Y., Kolmakov A. Interactions between engi-neered nanoparticles (ENPs) and plants: Phytotoxicity, uptake and accumulation // Science of the Total Environment. 2010. V. 408. P. 3053- 3061.

138. Ma X.M., Geiser-Lee J., Deng Y., Kolmakov A. Interactions between engi-neered nanoparticles (ENPs) and plants: Phytotoxicity, uptake and accumulation // Science of the Total Environment. 2010. V. 408. P. 3053- 3061.

139. Mahapatra O., Bhagat M., Gopalakrishnan C., Arunachalam K.D. Ultrafine dispersed CuO nanoparticles and their antibacterial activity // J. Exp. Nanosci. 2008. 3. P. 185-193.

140. Manceau A., Nagy K.L., Marcus M.A., Lanson M., Geoffroy N., Jacquet T. Formation of metallic copper nanoparticles at the soil-root interface // Environ. Sci. Technol. 2008. V.42. №5. P. 1766-1772.

141. Meyer J.N., Lord C.A., Yang X.Y., Turner E.A., Badireddy A.R., Marinakos S.M., Chilkoti A., Wiesner M.R., Auffan M. Intracellular uptake and associ-ated toxicity of silver nanoparticles in Caenorhabditis elegans // Aquatic Tox-icology. 2010. October. V. 100. №. 2. P. 140-150.

142. Mortimer M., Kasemets K., Ma, Vodovnik Marins ek-Logar R., Kahru A. Ex-posure to CuO nanoparticles changes the fatty acid composition of protozoa Tetrahymena thermophile // Environ. Sci. Technol. 2011. 45. P. 6617-6624.

143. Murashov V. Comments on «Particle surface characteristics may play an im-portant role in phytotoxicity of alumina nanoparticles» // Toxicological Letters. 2006. V. 164. P. 185-187.

144. Murashov V. Comments on «Particle surface characteristics may play an im-portant role in phytotoxicity of alumina nanoparticles» // Toxicological Letters. 2006. V. 164. P. 185-187.

145. Neal A.L. What can be inferred from bacterium-nanoparticel interactions about the potential consequences of environmental exposure to nanoparticles? // Ecotoxicology. 2008. Vol. 17. P. 362-371.

146. Oberdörster G. Toxicology of nanoparticles: а historical perspective / G. Oberdörster, V. Stone, K. Donaldson // Nanotoxicology. 2007. V. 1. № 1. P. 225.

147. Padmavathy N., Vijayaraghavan R. Enhanced bioactivity of ZnO nanoparticles - an antimicrobial study // Sci. Technol. Adv. Mater. 2008. V. 9. № 3. P. 035004.

148. Petersen E.J., Huang Q., Weber W.J. Bioaccumulation of radiolabeled carbon nanotubes by Eiseniafetida // Environmental Science & Technology. 2008. V. 42. P. 3090-3095.

149. Peyrot C., Wilkinson K.J., Desrosiers M., Sauvé S. Effects of silver nanopar-ticles on soil enzyme activities with and without added organic matter // Envi-ron. Toxicol. Chem. 2014. V. 33(1). P. 115-25.

150. Racuciu M., Miclaus S., Creanga D. The response of plant tissues to magnetic fluid and electromagnetic exposure // Rom. J. Biophys. 2009. V. 19. Р. 73-82.

151. Riahi-Madvar A., Rezaee F., Jalali V. Effects of alumina nanoparticles on morphological properties and antioxidant system of Triticum aestivum // Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Electrical Engineering. 2012. № 3. P. 595-603.

152. Rico C.M., Majumdar S., Duarte-Gardea M., Peralta-Videa J.R., Gardea-Torresdey J.L. Interaction of nanoparticles with edible plants and their possible implications in the food chain // J. Agric. Food Chem. 2011. V. 59. P. 3485-3498.

153. Rubahn H.G. Nanotechnology. Is it dangerous? Health worries over nanotechnology. NanoSYD MCI Alsion 2 Sunderborg. Syddansk Universitet, EU, 2007.

154. Shah V., Belozerova I. Influence of metal nanoparticles on the soil microbial community and germination of lettuce seeds // Water Air Soil Pollut.

2009. Vol. 197. Р. 143-148.

155. Shaw and Hossain Impact of nano-CuO stress on rice (Oryza sativa L.) seedlings. Chemosphere. 93:906-915. doi: 10.1016/j. chemosphere.2013.05.044

156. Sheudzhen A.H. Agrohimija. Chast' 4. Fundamental'naja agrohimija [Agrochemistry. Part 4. Fundamental agrochemistry] / A.H. Sheudzhen. -Krasnodar: KubGAU [Kuban State Agrarian University], 2016. 529 p. [in Russian].

157. Shi Z., Shao L., Jones T.P., Lu S. Microscopy and mineralogy of airborne particles collected during severe dust storm episodes in Beijing, China J. Geophys. 2005. V.110. №1. P.1-10

158. Shin Y.J., Kwak J.I., An Y.J. An Evidence for the inhibitory effects of silver nanoparticles on the activities of soil exoenzymes // Chemosphere. 2012. V. 88. №4. P. 524-529.

159. Taylor D.A Dust in the wind Environ // Health Perspect., 2002. № 110 Р.80-87

160. Unrine J.M., Tsyusko O.V., Hunyadi S.E., Judy J.D., Bertsch P.M. Effects of particle size on chemical speciation and bioavailability of copper to earth-worms (Eisenia fetida) exposed to copper nanoparticles // Environ.

2010.Qual. 39. P. 1942-1953.

161. Unrine J.P. Bertsch P.M, Hunyadi S.E. Bioavailability, trophic transfer, and toxicity of manufactured metal and metal oxide nanoparticles in terrestrial en-vironments / Nanoscience and nanotechnology: Environmental and health im-pacts. John Wiley & Sons, Hoboken, NJ. 2008. p. 345-366.

162. Wang H., Wick R.L., Xing B. Toxicity of nanoparticulate and bulk ZnO, Al2O3 and TiO2 to the nematode Caenorhabditis elegans.// Environ. Pollut. 2009. № 157. P. 1171-1177.

163. Wang Z., Li N., Zhao J., White J.C., Qu P., Xing B. CuO nanoparticle interaction with human epithelial cells: Cellular uptake, location, export, and genotoxicity. // Chem. Res. Toxicol. 2012. № 25. P. 1512-1521.

164. Wang Z.L.J., Zhao J., Xing B. Toxicity and internalization of CuO nanoparti-cles to prokaryotic alga Microcystis aeruginosa as affected by dissolved or-ganic matter // Environ. Sci. Technol. 2011. 45. P. 6032-6040.

165. Wang Z.L.Y., Wu B., Horst A., Kang Y., Tang Y.J., Chen D.R. Antimicrobial activities of aerosolized transition metal oxide nanoparticles // Chemosphere. 2010. 80. P. 525-529.

166. Williams D.N., Ehrman S.H., Holoman T.R.P. Evaluation of the microbial growth response to inorganic nanoparticles // Nanobiotechnology. 2006. Vol. 4. № 3. P. 771-779.

167. Williams D.N., Ehrman S.H., Holoman T.R.P. Evaluation of the microbial growth response to inorganic nanoparticles // Nanobiotechnology. 2006. Vol. 4. № 3. P. 771-779.

168. World Reference Base for Soil Resources. FAO, Rome. 2006. 128 pp.

169. World Reference Base for Soil Resources. FAO, Rome. 2006. 128 pp.

170. Xiong Z.T.W.H. Copper toxicity and bioaccumulation in Chinese cabbage (Brassica pekinensis Rupr.) // Environ. Toxicol. 2005. № 20.P. 188-194.

171. Yadav G., Shrivastava P.K., Singh V.P., Prasad S.M. The intensity of light changes the degree of arsenic toxicity in seedlings Helianthus annuus L // Biological Trace Element Research. 2014. № 158. P. 410-421.

172. Yan S., Zhao L., Li H., Zhang Q., Tan J., Huang M., He S., Li L. Single-walled carbon nanotubes selectively influence maize root tissue development accompanied by the change in the related gene expression // Journal of Hazardous Materials. 2013. № 246-247. P. 110-118.

173. Yatts D., Ling Y. Nanoparticles could have a negative effect on plant growth // Nanotechnology News. 2007. № 3. P. 86-92.

174. Yruela I. Copper in plants // Brazilian Journal of Plant Physiology. 2005. 17. P. 145-156.

175. Z H., Han J., Xiao J.Q, Jin Y. Uptake, translocation and accumulation of manufactured iron oxide nanoparticles by pumpkin plants // Environment Monitoring. 2008. № 10. P. 713-717.

176. Zuverza-Mena N., Martínez-Fernández D., Du W., Hernandez-Viezcas J.A., Bonilla-Bird N., López-Moreno M.L., Komárek M., Peralta-Videa J.R., Gardea-Torresdey J.L. Exposure of engineered nanomaterials to plants: Insights into the physiological and biochemical responses -A review. Plant Physiol. Biochem. 2017. V. 110. P. 236-264.