Сорбция ионов свинца и кадмия наночастицами железа и магнетита в присутствии гуминовых кислот и их транслокация в растения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Осипова Елена Александровна

• Осипова Елена Александровна
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Осипова Елена Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ КАК ПРИРОДНЫЕ ДЕТОКСИКАНТЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

1.1 Связывание ионов металлов гуминовыми кислотами

1.2 Пути поступления тяжелых металлов в окружающую среду и взаимодействие их с компонентами экосистемы

1.2.1 Загрязнение окружающей среды соединениями свинца и кадмия

1.2.2 Пути поступления наночастиц железа и магнетита в экосистему и их трансформация

1.3 Взаимодействие наночастиц железа и магнетита с почвенными компонентами

1.3.1 Взаимодействие с неорганической составляющей почвы

1.3.2 Взаимодействие с органической составляющей почвы

1.3.3 Взаимодействие с биогенной составляющей почвы

1.4 Влияние наночастиц железа на растения

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследования

2.1.1 Пшеница (Triticum vulgare vill)

2.1.2 Наночастицы железа и магнетита

2.1.3 Гуминовые кислоты

2.2.4 Почва

2.2 Методология и методы исследования

2.2.1 Определение физико-химических параметров сорбции ионов свинца и кадмия на наночастицах железа и магнетита в присутствии гуминовых кислот

2.2.2 Определение токсичной концентрации НЧ железа и магнетита по отношению к пшенице

2.2.3 Оценка изменения ферментативной активности почвы под воздействием гуминовых кислот и наночастиц железа и магнетита

2.2.4 Оценка связывающей способности наночастиц железа и магнетита в отношении ионов свинца и кадмия по изменению элементного состава побегов

пшеницы, произрастающей в почве в лабораторных условиях

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОРБЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ СВИНЦА И КАДМИЯ НА НАНОЧАСТИЦАХ ЖЕЛЕЗА И МАГНЕТИТА ИЗ МОДЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ

3.1 Влияние соотношения масс наночастиц и гуминовых кислот

3.2 Влияние времени контакта

3.3 Изотермы сорбции ионов свинца и кадмия на НЧ железа и магнетита

3.4 Выводы по первому этапу исследования

ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ КОНЦЕНТРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НАНОЧАСТИЦ ЖЕЛЕЗА И МАГНЕТИТА НА ПШЕНИЦУ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ

4.1 Влияние различных концентраций водных растворов наночастиц железа и магнетита на пшеницу в сравнении с воздействием сульфатов двух и трехвалентного железа

4.1.1 Влияние концентрации и формы поступления железа на энергию прорастания семян

4.1.2 Влияние концентрации и формы поступления железа на ростовые параметры пшеницы

4.1.3 Влияние концентрации и формы поступления железа на количество фотосинтетических пигментов в пшенице

4.1.4 Влияние концентрации и формы поступления железа на поглощение этого элемента пшеницей

4.2 Влияние совместного воздействия железосодержащих наночастиц и гуминовых кислот, содержащих токсичные элементы, на мофометрические параметры и элементный состав пшеницы

4.2.1 Влияние гуминовых кислот и железосодержащих наночастиц на энергию прорастания семян пшеницы

4.2.2 Влияние гуминовых кислот и железосодержащих наночастиц на морфометрические показатели пшеницы

4.2.3 Влияние гуминовых кислот и железосодержащих наночастиц на элементный состав пшеницы

4.3 Выводы по второму этапу исследования

ГЛАВА 5 ВЛИЯНИЕ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ И ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ НАНОЧАСТИЦ НА ЦЕЛЛЮЛОЗОРАЗРУШАЮЩЮЮ И ФЕРМЕНТАТИВНУЮ АКТИВНОСТИ ПОЧВЫ

5.1 Каталазная активность почвы

5.2 Инвертазная активность почвы

5.3 Оценка нитрифицирующей активности почвы

5.4 Оценка целлюлозоразлагающей активности почвы

5.5 Выводы по третьему этапу исследования

ГЛАВА 6 ОЦЕНКА СВЯЗЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВИНЦА И КАДМИЯ НАНОЧАСТИЦАМИ ЖЕЛЕЗА И МАГНЕТИТА ПО ИЗМЕНЕНИЮ ЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ПОБЕГОВ ПШЕНИЦЫ ВЫРАЩЕННЫХ В ПОЧВЕ С ДОБАВЛЕНИЕМ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ, СОДЕРЖАЩИХ ТОКСИЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

6.1 Оценка ростовых показателей пшеницы

6.2 Фотосинтетические пигменты

6.3 Элементный состав

6.4 Выводы по четвертому этапу исследования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) Элементный статус населения России

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Экспериментальные данные

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сорбция ионов свинца и кадмия наночастицами железа и магнетита в присутствии гуминовых кислот и их транслокация в растения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В результате антропогенной деятельности человека в почвенных и водных средах происходит накопление ионов тяжелых металлов, которое приводит к серьезным экологическим последствиям, вследствие высокой токсичности и способности перемещаться по пищевым цепям [1, 2].

К веществам первого класса опасности относятся соединения свинца и кадмия, которые попадают в окружающую среду в результате контролируемых и неконтролируемых выбросов [3-9].

Одним из путей решения проблемы снижения негативного антропогенного воздействия на окружающую среду является совершенствование существующих и разработка новых экологичных сорбентов для создания инновационных способов дезактивации загрязнителей, основанных на природных процессах самоочищения [9-30].

Для восстановления почв и очистки вод, загрязненных тяжелыми металлами, в США и Европе применяют наночастицы (НЧ) железа [10-13], окисляющиеся в окружающей среде до двух- и трехвалентных оксидов. На поверхности НЧ железа могут прочно удерживаться токсичные элементы такие как мышьяк [14], свинец [15], медь [16], кадмий [17], хром [10, 18]. Известно также, что в структуре магнетита (FeO•Fe2O3) возможны разнообразные замещения железа [26]. Двухвалентное железо замещается на марганец, титан, никель, а трехвалентное на ванадий, цинк, медь.

Природными детоксикантами тяжелых металлов являются гуминовые кислоты (ГК), которые за счет высокой реакционной способности и широкого спектра функциональных групп (карбоксильные, гидроксильные, карбонильные, азот- и серосодержащие) способны трансформировать тяжёлые металлы в малоподвижные формы, ограничивая их доступность растениям.

С одной стороны исследование совместного влияния ГК и НЧ на сорбцию и транслокацию тяжёлых металлов в растения позволило бы приблизиться к созданию инновационных способов дезактивации загрязнителей, основанных на природных процессах самоочищения, а с другой стороны, существует предположение, что ГК способны изменить поверхностные заряды НЧ и привести к их растворению, сопровождающемуся повторной мобилизацией ранее сорбированных загрязняющих веществ [31-34]. Поэтому закономерности связывания токсичных металлов наночастицами железа и магнетита в присутствии гуминовых кислот требуют тщательного исследования.

Степень разработанности. Изучением процесса удерживания тяжелых металлов на наночастицах железа и магнетита занимались многие российские и зарубежные ученые [14, 15, 17, 33, 35-38]. При этом гуминовые кислоты рассматривались как модификаторы поверхности наночастиц, предотвращающие их агрегацию и повышающие сорбцию токсичных элементов [39] и как вещества влияющие на процесс окисления и старения наночастиц [32, 34]. Процесс связывания токсичных элементов наночастицами железа и магнетита в присутствии гуминовых кислот остается малоизученным.

Исследования, направленные на выявление физико-химических закономерностей связывания токсичных металлов наночастицами и природными сорбентами, позволят целенаправленно их применять для снижения негативного воздействия на окружающую среду.

Цель работы - определить влияние гуминовых кислот на эффективность использования наночастиц железа и магнетита в качестве сорбентов, снижающих биодоступность ионов свинца и кадмия на примере пшеницы (Triticum vulgare vill).

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- установить временные и концентрационные зависимости сорбции ионов свинца и кадмия на железе и магнетите из модельных растворов с учетом влияния гуминовых кислот;

- определить по изменению морфометрических параметров пшеницы и количеству фотосинтетических пигментов оптимальную концентрацию водных

растворов НЧ железа и магнетита, оценить изменение этих параметров при добавлении гуминовых кислот, содержащих токсичные элементы (свинец, кадмий);

- исследовать связывающую способность наночастиц железа и магнетита с ионами кадмия и свинца по изменению элементного состава побегов пшеницы;

- оценить изменение ферментативной и целлюлозоразрушающей активности почвы под действием НЧ железа, магнетита и гуминовых кислот.

Научная новизна.

Впервые установлено влияние соотношения масс гуминовых кислот и наночастиц на степень извлечения ионов свинца и кадмия из водных растворов. Исследованы равновесные и кинетические зависимости сорбции ионов свинца и кадмия на НЧ железа и магнетита с учетом влияния гуминовых кислот. Установлена смена механизма сорбции ионов свинца и кадмия на НЧ железа и магнетита при внесении гуминовых кислот.

Впервые исследовано совместное воздействие гуминовых кислот, НЧ железа и магнетита на морфометрические параметры растений и фотосинтетическую активность Triticum vulgare vill. Установлено, что токсичное действие НЧ железа и магнетита по отношению к пшенице начинает проявляться при концентрации 0,125 г/л, наилучшие морфометрические параметры наблюдаются при выращивании пшеницы в водном растворе НЧ железа с концентрацией 110-4 г/л и в водном растворе магнетита с концентрацией 110-3 г/л. Добавление гуминовых кислот приводит к задержке стимулирующего действия НЧ железа и магнетита на морфометрические параметры растений при тех же концентрациях.

Впервые оценено совместное воздействие гуминовых кислот и НЧ железа и магнетита на биодоступность элементов почвы для растений пшеницы. Показано, что НЧ железа в большей степени переходят в надземную часть растений, НЧ магнетита задерживаются в корнях. Добавление гуминовых кислот (ГК) практически не оказывает влияния на уровень железа в надземных частях пшеницы, формирующегося под действием НЧ железа. Адсорбция разветвленных молекул ГК на поверхности магнетита снижает количество железа в надземной

части пшеницы по сравнению с опытом без ГК. НЧ железа и магнетита снижают коэффициент биологического поглощения свинца к 21 дню примерно в 2 раза, кадмия на 25 %.

Впервые исследована ферментативная и целлюлозоразрушающая активность почвы при внесении НЧ железа и магнетита как в присутствии ГК, так и без них: при увеличении концентрации железа происходит увеличение каталазной, нитрифицирующей и целлюлозоразрушающей активностей. Установлено синергетическое действие ГК и НЧ железа в отношении ферментативной и целлюлозоразрушающей активностей почв.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты исследования вносят вклад в развитие представлений о процессах взаимодействия НЧ железа и магнетита с тяжелыми металлами в присутствии ГК. Результаты исследования могут быть полезны в научных разработках способов снижения поступления тяжелых металлов в растения.

Полученные результаты позволяют рекомендовать использовать НЧ магнетита в присутствии ГК для ремедиации почв и очистки вод, загрязненных ионами Pb2+ и Cd2+.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта на проведение крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технического развития 075-15-2024-550; государственного задания № FSGU-2023-0007 от 15.11.2023 г.; Областного гранта № 26 «Создание научно-методической основы для разработки функциональных экспорт ориентированных продуктов питания, на основе природно-обогащенного цинком сельскохозяйственного сырья в Оренбургской области» (2018 г.); гранта Российского научного фонда №2 14-16-00060 «Разработка новых подходов к оценке элементного статуса животных, обеспечивающих создание технологий выявления и коррекции элементозов» (2014 г.); Областного гранта № 19 «Физические свойства целинных и пахотных почв Оренбургского Предуралья как функция амфифильных компонентов гумуса и их динамика в ряду географической зональности» (2014 г.); гранта РГНФ и правительства Оренбургской области № проекта 12 - 16 - 56003 «Экологическая оценка

содержания цинка в экосистеме (почва, вода, продукты питания, человек), с целью улучшения качества продуктов питания производимых на территории Оренбургского региона» (2012 - 2013 г.г.); гранта Оренбургской области в сфере научной и научно-технической деятельности по теме исследования «Изучение биологических эффектов, связанных с поступлением наночастиц, и их органоминеральных комплексов в растительный и почвенный компоненты природных и техногенных ландшафтов».

Результаты исследования вошли в учебные пособия «Методы концентрирования и разделения микроэлементов», «Токсикологическая химия» (рекомендованы Ученым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»).

Методология и методы исследования. Методологическая часть исследования основана на аргументированном применении алгоритмов научного поиска для комплексного исследования процессов связывания тяжелых металлов железосодержащими НЧ в присутствии гуминовых кислот. В работе использовали современные физико-химические методы анализа: масс-спектрометрию с индукционно-связанной плазмой, ИК-спектроскопию, потенциометрию, спектрофотометрию, рентгенофазовый анализ, биотестирование.

Выбор биологического объекта для исследования воздействия НЧ, диапазона концентраций, составов опытных и контрольных групп тестируемых организмов устанавливали в соответствии с методическими рекомендациями МР 1.2.0054-11 "Порядок и методы оценки воздействия искусственных наночастиц и наноматериалов на токсическое действие химических веществ".

Основные положения, выносимые на защиту:

- Результаты изучения равновесных и кинетических зависимостей сорбции ионов свинца и кадмия на НЧ железа и магнетита с учетом влияния гуминовых кислот;

- Определение оптимальных концентраций НЧ железа и магнетита по изменению морфометрических параметров пшеницы и количеству

фотосинтетических пигментов; оценка изменения морфометрических параметров пшеницы при добавлении гуминовых кислот, содержащих токсичные элементы;

- Закономерности связывания ионов свинца и кадмия НЧ железа и магнетита в присутствии гуминовых кислот на примере изменения элементного состава побегов пшеницы;

- Зависимости ферментативной и целлюлозоразрушающей активностей почвы от содержания НЧ железа, магнетита и гуминовых кислот.

Достоверность полученных результатов обеспечена использованием современных методов исследования с применением аттестованных средств измерения, воспроизводимостью экспериментальных данных, репрезентативным объемом групп наблюдений, использованием современных методов объективной оценки и верификации полученных научных результатов, а также применением современных методов статистической обработки данных. Выводы и положения аргументированы системным анализом достаточного объема выборок разноплановых исследований.

Личный вклад автора заключается в научном обосновании, постановке цели, в выборе методов и объектов исследования, в проведении эксперимента для достижения поставленных задач, выполнении аналитической работы, обобщении и интерпретации полученных данных. Анализ и обсуждение экспериментальных данных проведены совместно с научным руководителем и соавторами публикаций.

В диссертации обобщены исследования за период 2011 - 2024 гг.

Апробация работы. Результаты проведённой работы были представлены на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 275-летию Оренбургской губернии и 85-летию Оренбургской области «Оренбургские горизонты: прошлое, настоящее, будущее» (Оренбург, 2019); International Symposium «Earth sciences: history, contemporary issues and prospects» (Moscow, 2020), на Японско-российской конференции «Химическая физика молекул и полифункциональных материалов» (Оренбург, 2021), на X Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 25-летию кафедры биологии и почвоведения (Оренбург, 2021), Meeting of the Russian Society for Trace Elements in Medicine (RUSTEM) (Orenburg, 2021), на Всероссийской

научно-практической конференции с международным участием «Теория и практика инновационных исследований в области естественных наук» (Оренбург, 2022).

Публикации по результатам исследования.

По материалам диссертации опубликовано 19 научных работ, из них 6 статей в журналах из Перечня рецензируемых научных изданий (в том числе 1 статья - в изданиях, включенных в международные базы Web of Science и Scopus), 6 тезисов докладов на конференциях международного и Всероссийского уровня и 2 патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 194 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения, списка сокращений, списка литературы. Список литературы включает 221 источник, в том числе 143 отечественных и 78 зарубежных авторов. Диссертация содержит 27 таблиц, иллюстрирована 46 рисунками, включает 2 приложения.

ГЛАВА 1 ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ КАК ПРИРОДНЫЕ ДЕТОКСИКАНТЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ 1.1 Связывание ионов металлов гуминовыми кислотами

На биодоступность и потенциальное поглощение тяжелых металлов сельскохозяйственными культурами, влияет органическое вещество почвы.

Органическое вещество почвы образуется из остатков живых организмов -растений, микроорганизмов, животных, а также продуктов их жизнедеятельности в результате химического, физического и микробиологического разложения полисахаридов, липидов, белков, а также (повторной) полимеризации фенольных и ароматических компонентов, таких как лигнин, дубильные вещества (танины) [40-41].

В процессе гумификации органических остатков образуются высокомолекулярные соединения - гумусовые вещества, которые имеют нестехиометрический и гетерогенный элементный состав, что не позволяет присвоить им единую структурную формулу. Поэтому существуют только гипотетические модели позволяющие предположить химическое строение. Наиболее полная модель, которая отвечала элементному составу гуминовых веществ, содержала наиболее вероятные структурные фрагменты и показывала гетерогенный характер была предложена в 1970 году Дитером Кляйнхемпелем (рисунок 1.1).

Гумусовые вещества подразделяются в соответствии с их растворимостью в кислых и щелочных растворах на гуминовые кислоты (ГК), фульвокислоты и гумин. Фракция гуминовых веществ более прочно связана с минеральной частью почвы [41, 42].

ГК нерастворимы при рН < 2 и растворимы в щелочах, фульвокислоты -растворимы, гумины - нерастворимы в воде во всем диапазоне рН [41, 43, 44].

Множество функциональных групп (карбоксильные, спиртовые, фенольные, метоксильные, амидные, эфирные и кетонные группы) обуславливает активное взаимодействие их с разнообразными минеральными компонентами, вследствие

ионообменных реакций, адсорбции на поверхности, комплексообразования, коагуляций. В результате образуются гуматы, фульваты и комплексные соединения [45].

соон

Рисунок 1.1 - Гипотетическая структура гуминовых веществ почвы по

Дитеру Кляйнхемпелю [41 ]

В состав ГК входит не только органическая составляющая (атомы углерода, водорода, кислорода, азота, серы), но и неорганическая часть, представленная различными ионами металлов, оксидами кремния, алюминия и гигроскопической влаги. Поэтому брутто-формула ГК записывается следующим образом:

СНО^яМ (АЪОз)г (ЗЮ2)х X (Н20)у , (1)

где М - ионы металлов; т, п, z, р, q, 1, г, х, у - стехиометрические коэффициенты [50].

Точных молекулярных формул ГК не существует, все варианты, встречающиеся в литературе, имеют гипотетический характер и созданы с учетом физических и химических свойств [43, 46].

Из всего разнообразия можно выделить модели ГК в виде блок-схем. К такому типу относится строение ГК, предложенное учеными из Польши В. Мистерски и В. Логиновым (рисунок 1.2) [47].

ГК состоит из ароматического ядра, к которому прикрепляются различные функциональные группы (карбонильные, карбоксильные, гидроксильные, аминогруппы и др. ), которые могут взаимодействовать с минеральными компонентами почвы. На периферии ядра присутствуют аминокислоты, полипептиды, алкоксильные группы, фосфатные группы и др. способные образовывать комплексы и участвовать в сорбционных процессах.

В периферийную часть входят также зольные компоненты - силикаты, алюмосиликаты, оксиды железа и другие, связанные с органической матрицей кислородными мостиками [48].

Ядро

Периферическая часть

V V ? V V V

к я

-о-с6н,о6

I ^

-с-о-р-о

О />

-Г-О-Са -0-Р-0 О

Комплексы, сорбция

А1,0,, Яе ,0

СаО, 510, Р,05

Минеральные компоненты

Рисунок 1.2 - Схема строения гуминовой кислоты по Мистерски и Логинову

В состав негидролизуемой части входят слабо сконденсированные ароматические фрагменты сопряженные - С=С - мостиками. Гидролизуемая часть связана с негидролизуемой с помощью ковалентных связей и может состоять из моно- и полисахаридов, полипептидов, аминокислот, жирных кислот.

Согласно представлениям Орлова Д. С. ГК состоят из негидролизуемой (каркас) и гидролизуемой частей (рисунок 1.3) [47].

Негидролизуемая часть Гидролизуемая часть

Отличие в структуре ГК, предложенной Комиссаровым и Логиновым, состоит в том, что негидролизуемая часть содержит большое число взаимно сопряженных ароматических колец с включением гетероциклов азота (рисунок 1.4) [49].

Наиболее широкое распространение получила модель ГК по Ф. Стивенсону, включающая в себя бензольные кольца с карбоксильными и фенольными группами, азотсодержащие гетероциклы, хиноидные структуры, которые связаны между собой мостиками через азот и кислород (рисунок 1.5) [50].

Основываясь на модели Ф. Стивенсона и современных данных о элементном составе, количестве и составе функциональных групп, величинах молекулярных

масс отдельных компонентов и используя современные инструментальные методы анализа ученые из Израиля предложили макромолекулярную структуру ГК (рисунок 1.6) [46].

Рисунок 1.4- Схема отдельного фрагмента гуминовой кислоты (Комиссаров,

Логинов, 1993) [51]

о " о он

I

и-сн

I

С =()

I

\н

I

к

Рисунок 1.5 - Схема строения структурной ячейки гуминовой кислоты по

Ф. Стивенсону (1993) [50]

о

Рисунок 1.6 - Макромолекулярная структура гуминовых кислот [46]

Таким образом, ГК представляют собой гетерогенные, химически активные молекулы. Их точные свойства и структура определяется видом субстрата из которого они выделяются, но тем не менее, средние свойства всех ГК удивительно однородны [46]. ГК состоят из ароматических, алифатических, фенольных, хиноновых и ^производных компонентов, которые ковалентно связаны через С-^ C-O-C и N-C связи, с большим количеством кислородсодержащих функциональных групп (карбоксила, фенола, спиртового кетона, сложного эфира и эфира). Наличие карбоксильных и фенольных групп в структуре ГК определяет их способность вступать в реакции с ионами металлов. При чем для разных металлов наблюдаются разные типы взаимодействия:

1) ГК со щелочными и щелочно-земельными элементами образуют гуматы,

2) с переходными элементами за счет координационных связей ГК образуют комплексы;

3) молекулы ГК координируются вокруг наноразмерных форм металлов [52].

Наличие в структуре ГК следующих фрагментов:

О

позволяет образовывать с металлами за счет координационных связей устойчивые хелатные комплексы.

В почвах с нейтральной реакцией среды гуминовые вещества могут закреплять значительные количества меди, цинка и даже марганца, особенно если в составе гумуса ГК преобладают над фульвокислотами (чернозем) [42].

Скорость взаимодействия металлов с ГК определяется ионной силой растворов, стандартным окислительно-восстановительным потенциалом, реакцией среды, устойчивостью образуемых комплексов.

Связывание ионов металлов ГК зависит также от конкуренции элементов за реакционные центры. Медь и свинец более интенсивно взаимодействуют с ГК, чем цинк и кадмий [45]. Различия обусловлены тем, что металлы первой пары формируют с ГК преимущественно координационные связи, а второй — ионные.

Влияние органического вещества на питание растений микроэлементами зависит от растворимости и устойчивости образующихся в почве органоминеральных соединений [45].

В процессе образования комплексов могут выделяться катионы водорода:

По данным Орлова Д.С. адсорбция металлов ГК происходит в следующей последовательности [53]:

Бе3+ > Л13+ >> Бе2+ > Си2+ >> 7п2+ > Со2+ > РЬ2+ >> Са2+ >> Мд2+

Однако, этот ряд зависит от природы материала, из которого выделяют ГК. Кроме способности вступать в реакции комплексообразования, ГК могут принимать участие в окислительно-восстановительных реакциях, за счет хиноидных фрагментов и фенольных групп:

Подобно фенолам ГК могут вести себя как доноры или акцепторы электронов в зависимости от окислительно-восстановительного состояния системы [41].

ГК способны восстанавливать ионы металлов в высшей степени окисления, переводя, как правило, в менее токсичные формы с промежуточной или низшей валентности.

Механизм протекания окислительно-восстановительных реакций с ГК зависит от величины электродного потенциала взаимодействующих компонентов, рН, ионной силы, присутствия микроорганизмов, кислорода и наличия конкурирующих компонентов [37, 54, 55].

ГК обладают высоким сродством и к наночастицам (НЧ). Как правило, ГК повышают стабильность водных растворов НЧ за счет электростатических и стерических эффектов [34].

Некоторые НЧ используют для очистки от токсичных элементов и специально вводят их в окружающую среду. К таким НЧ относятся НЧ магнетита и железа. На их поверхности прочно удерживаются такие токсичные элементы как мышьяк, свинец, кадмий [56-59]. Еще хорошо фиксируются на частицах как элементы с переменной валентностью (хром, мышьяк, сурьма) так и элементы с постоянной валентностью, например, цинк. И на этот процесс могут влиять физико-химические условия среды, различные микроорганизмы, а также гумусовые вещества почвы [32, 34, 60].

Например, окислительно-восстановительные реакции между ГК и магнетитом потенциально могут привести к изменениям стехиометрии между Fe2+ и Fe3+, и в последствии растворить наночастицы магнетита, увеличивая, таким образом, количество водорастворимых форм железа [32, 34]. В результате этого процесса возможна повторная мобилизация ранее сорбированных на поверхности наночастиц загрязняющих веществ [32].

Поэтому установление возможного синергического или антагонистического взаимодействия наночастиц железа и магнетита с химическими токсикантами в присутствии гуминовых кислот является необходимым для лучшего понимания экологических последствий широкого использования наночастиц.

1.2 Пути поступления тяжелых металлов в окружающую среду и взаимодействие их с компонентами экосистемы

1.2.1 Загрязнение окружающей среды соединениями свинца и кадмия

Серьезной экологической проблемой является загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами, так как они обладают токсичным действием и способны перемещаться по пищевых цепям [61].

Среди тяжелых металлов к веществам первого класса опасности относят соединения свинца и кадмия.

Соединения этих металлов являются канцерогенами [62], а соединения свинца обладают еще кумулятивным действием и энзимопатическим эффектом, снижающим активность ферментов [6, 63]. Кроме того, свинец является синергистом и увеличивает токсичность других металлов [64, 65].

Кадмий относится к редким элементам (содержание в земной коре 1,4 10-5 % по массе), в природе сопутствует цинковым рудам. В России кадмий извлекается на цинковых заводах АО «Челябинский цинковый завод», компанией РУСАЛ (на предприятии «Уралметком» в Челябинске), Новосибирский металлургический комбинат (НМК), ООО «Приморский горно-обогатительный комбинат», ПАО «Ковдорский ГОК» и практически весь экспортируется [66].

Кадмий получают как промежуточный продукт в процессах извлечения цинка и свинца пирометаллургическим, гидрометаллургическим и комбинированным способами.

В гидрометаллургическом процессе получения цинка из сульфида цинка, оксида и его концентратов в результате обжига, выщелачивания и электроэкстракции побочными продуктами являются кадмиевый и свинцово-серебряный концентраты рисунок 1.7.

Рисунок 1.7 - Упрощенная схема гидрометаллургического способа получения

цинка и кадмия

Примерно 86 % кадмия в мире используется в производстве никель-кадмиевых батарей, 9 % для синтеза пигментов, 4 % в покрытиях (кадмирование) и 1% для других целей, включая сплавы, солнечные батареи [67].

Около 80 % мирового потребления свинца расходуется на производство аккумуляторных батарей для автомобилей, 6 % - на производство прокатных и прессованных изделий, 5 % - на производство пигментов и красок, 3 % на изделия военно-промышленного комплекса, 2 % - на производство сплавов и литьё, 1 % -на оболочки кабелей, остальное используется при производстве рентгенографической и спектрографической аппаратуры [68].

На территории России свинец получают переплавкой из отработанных свинцовых аккумуляторов. При этом объем производства, вырос за последние десять лет примерно на треть, составив к 2018 году 140 тыс. тонн металла в год [66]. Россия занимает второе (после Перу) место в мире по экспортным поставкам свинцовых концентратов. Выпуск свинцовых концентратов в 2021 году составил 414,3 тыс. т, количество содержащегося в них металла - 212,3 тыс. т. Металлургическая переработка свинцовых концентратов на территории России не осуществляется, они в полном объеме направляются на экспорт [68].

Добыча свинца осуществляется из недр. Основные месторождения свинца представлены на рисунке 1.8 [68].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Осипова Елена Александровна, 2025 год

- С. 8.

176 Самсонова Н. Е. Кремний в почве и растениях / Н. Е. Самсонова // Агрохимия. - 2005. - №. 6. - С. 76-86.

177 Лисицын, Е. М. Работа генетических систем пшеницы в зависимости от пути поступления алюминия в растение / Е. М. Лисицын, О. С. Амунова //Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2017. - №. 6 (61). - С. 8-14.

178 Влияние ризобактерий Pseudomonas fluorescens spb2137 на алюмоустойчивость растений пшеницы / А. И. Шапошников, Н. М. Макарова, М. Е. Баганова [и др.] // Национальная ассоциация ученых. - 2015. -№ 4-6 (9). - С. 133136.

179 The Role of the Plasma Membrane H+-ATPase in Plant Responses to Aluminum Toxicity / J. Zhang, J. Wei, D. Li [et al.] // Frontiers in plant science. - 2017.

- Vol. 8. - Р. 1757.

180 Пухальская, Н. В. Проблемные вопросы алюминиевой токсичности / Н. В. Пухальская //Агрохимия. - 2005. - №. 8. - С. 70-82.

181 Jiang, H. X. Antagonistic actions of boron against inhibitory effects of aluminum toxicity on growth, CO2 assimilation, ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, and photosynthetic electron transport probed by the JIP-test, of Citrus grandis seedlings / H. X. Jiang, N. Tang, J. G. Zheng, L. S. Chen // BMC plant biology. -2009. - Vol. 9. - № 102.

182 Сорока, Т. А. Влияние регуляторов роста и микроэлементов на урожайность и качество зерна озимой пшеницы / Т. А. Сорока // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2012. - Т. 33. - №. 1-1.

- с. 42-44.

183 Решетникова, С. Н. Динамика содержания бора в органах яровой пшеницы / С. Н. Решетникова, И. Л. Федорова // Таврический научный обозреватель. - 2015. - №. 3-2. - С. 162-164.

184 Simultaneous Biofortification of Wheat with Zinc, Iodine, Selenium, and Iron through Foliar Treatment of a Micronutrient Cocktail in Six Countries / C. Zou, Y. Du, A. Rashid [et al.] // Journal of agricultural and food chemistry. - 2019. - vol. 67. №. 29. - Р. 8096-8106.

185 Сальникова, Е. В. Цинк - эссенциальный микроэлемент (обзор) / Е. В. Сальникова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2012. - №2. 10 (146). - С. 170-172.

186 Сальникова Е. В. Потребность человека в цинке и его источники (обзор) / Е. В. Сальникова // Микроэлементы в медицине. - 2016. - Т. 17. - №2 4. - С. 11-15.

187 Лебедев, С. В. Изменение количества меди, цинка и марганца в пшенице под действием различных форм железа с гуминовыми кислотами / С. В. Лебедев, Е. А. Осипова, Е. А. Аркушенко, С. А. Женеев // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. - 2014. - №. 12-1. - С. 31-35.

188 Битюцкий, Н. П. Микроэлементы высших растений : монография / Н.П. Битюцкий; Санкт-Петербургский государственный университет. - Санкт-Петербург: Изд-во Санкт-Петербургского государственного университета, 2011. -367 с.

189 Митрохина, О. А. Некорневые обработки посевов озимой пшеницы микроэлементами в различные фазы развития / О. А. Митрохина // Земледелие. -2014. - № 5. - С. 30-31.

190 Рогачева, С. М. Влияние растворимых соединений марганца на высшие растения и оценка фитоэкстракционной способности растений / С. М. Рогачева, А. Ф. Каменец, Н. А. Шилова // Известия Самарского научного центра РАН. - 2016. -Т. 18. - №5-3. - С. 484-488.

191 Копылова Л. В. Аккумуляция железа и марганца в листьях древесных растений в техногенных районах Забайкальского края // Известия Самарского научного центра РАН. - 2010. - №1-3. - С. 709-712.

192 Туленинова М.А. / Тяжелые металлы как фактор фитотоксичности почв и растений / М.А. Туленинова; под общ. ред. В.М. Панарина // Современные проблемы экологии : XX международная научно-техническая конференция, Тула, 05 марта 2018 года. - Тула: Издательство "Инновационные технологии", 2018. - С. 30-35.

193 Арбаев, Т. К. Биогенная миграция микроэлементов в почвенно-растительном покрове г. Каракол / Т. К. Арбаев, Б. К. Калдыбаев // Исследование живой природы Кыргызстана. - 2021. - № 1. - С. 49-52.

194 Голов, В. И. Баланс азота, цинка и олова в посевах сои на почвах Амурской области / В. И. Голов, М. Л. Бурдуковский // Масличные культуры. -2012. - № 2 (151-152). - С. 138-145.

195 Гундарева, А. Н. Влияние микроэлементов на рост и развитие злаковых растений (на примере пшеницы) / А. Н. Гундарева // Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2006. - № 3. - С. 197-201.

196 Фаизова, В. И. Ферментативная активность черноземов Центрального Предкавказья / В. И. Фаизова // Аграрный вестник Северного Кавказа. - 2014. -№ 3(15). - С. 154-157.

197 Конышева, Е. Н. Влияние тяжелых металлов и их детоксикантов на ферментативную активность почв / Е. Н. Конышева, И. С. Коротченко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2011. - №1. - С. 114119.

198 Коротченко, И. С. Ферментативная активность чернозема выщелоченного, загрязненного медью / И. С. Коротченко, Н. Н. Кириенко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2014. - № 3. -С. 103-109.

199 Хазиев, Ф. Х. Функциональная роль ферментов в почвенных процессах / Ф. Х. Хазиев // Вестник Академии наук Республики Башкортостан. - 2015. - Т. 20. - № 2(78). - С. 14-24.

200 Полякова, Н.В. Использование биологических параметров для оценки окультуренности серых лесных почв / Н.В. Полякова, Ю.Н. Платонычева, Е.Н.

Володина, М.А. Нарчев // Плодородие. - 2010. - №4. - С. 40-42.

201 Хазиева, Ф. Х. Методы почвенной энзимологии / Ф. Х. Хазиева. -Москва : Наука, 2005. - 251 с.

202 Табаленкова, Г. Н. Распределение и использование 14С-ассимилятов в растениях с различной морфологической и физиологической организацией донорно-акцепторной системы // Известия Самарского научного центра РАН. -2018. - №5-3. - С. 463-468.

203 Патент № 2539861 Российская Федерация, МПК A01C 1/06(2006.01), A01H 1/04(2006.01), A01G 7/00(2006.01), B82Y 99/00(2011.01). Способ повышения содержания фотосинтетических пигментов пшеницы мягкой Triticum vulgare Vill : № 2013147540/13 : заявл. 24.10.13; опубл. 27.01.15 / Лебедев С. В., Межуева Л. В., Короткова А. М., Кван О. В., Осипова Е. А., Бурцева Т. И. ; заявитель Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. проф. образования "Оренбург. гос. ун-т". -5 с. - Текст : непосредственный.

204 Nowicka, B. Improving photosynthesis, plant productivity and abiotic stress tolerance - current trends and future perspectives / B. Nowicka, J. Ciura, R. Szymanska, J. Kruk // Journal of plant physiology. - 2018. -Vol. 231. - Р. 415-433.

205 Photosynthetic Parameters Show Specific Responses to Essential Mineral Deficiencies / M. Ohnishi, R. Furutani, T. Sohtome [et al.] // Antioxidants (Basel, Switzerland). - 2021. - Vol. 10 (7). - P. 996.

206 Суворова, Е. Е. Оптимальная и токсичная концентрации бора в растениях при фолиарной обработке роз в защищенном грунте / Е. Е. Суворова, Е. Б. Пашкевич, Е. А. Сидорова // Проблемы агрохимии и экологии. - 2013. - № 3. -С. 12-15.

207 Eyyubova, E. J. Adsorption study of Fe (III) on modified adsorbent: adsorption isotherms and kinetics / E. J. Eyyubova, Kh. J. Nagiyev, F. M. Chiragov // Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. - 2022. - Vol. 22(4). - P. 433-441.

208 Осипова, Е.А. Сорбция свинца органоминеральными сорбентами на основе железа / Е.А. Осипова, А. О. Быкова, А. И. Каримова // Теория и практика инновационных исследований в области естественных наук: материалы Всерос.

науч.-практ. конф. с междунар. участием, Оренбург, 21-22 апр. 2022 г. / Оренбург. гос. ун-т ; гл. ред. Е. В. Сальникова. - Оренбург. гос. ун-т. - Оренбург : ОГУ. -2022. - С. 90-92.

209 Осипова, Е. А. Оценка изменения содержания токсичных элементов (Pb, As, Hg, Cd) в надземной части пшеницы Triticum vulgare Vill под воздействием вносимой в почву водной суспензии гуминовых кислот с различными формами железа / С. В. Лебедев, О. Н. Каныгина, А. М. Короткова // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. - 2018. - Т. 26. - № 2. - С. 195-206.

210 Осипова, Е.А. Физико-химические закономерности связывания ионов свинца и кадмия наночастицами железа и магнетита в присутствии гуминовых кислот / Е. А. Осипова. // Известия высших учебных заведений. Серия «химия и химическая технология». - 2023. - Т. 66. - Вып. 9. - С. 65-70.

211 Лебедев, С. В. Изменение количества тяжелых металлов в пшенице под действием различных форм железа с гуминовыми кислотами / С. В. Лебедев, Е. А. Осипова // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 11 -11. - С. 2438-2442.

212 Лебедев, С. В. Изменение количества макроэлементов в пшенице под действием различных форм железа с гуминовыми кислотами / С. В. Лебедев, Е. А. Осипова, Е. В. Сальникова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2015. - № 6(181). - С. 73-77.

213 Лебедев, С. В. Оценка содержания тяжелых металлов в зерновых культурах Оренбургской области / С. В. Лебедев, Г. Б. Родионова, Е. В. Сальникова, Е. А. Кудрявцева // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2011. - № 12 (131). - С. 407-409.

214 Осипова, Е. А. Изменение содержания хлорофилла в побегах пшеницы под действием различных форм железа / Е. А. Осипова, С. В. Лебедев // Микроэлементы в медицине, - 2021. - № S 1. - С. 54-55.

215 Физико-химические методы исследования в анализе объектов окружающей среды (обзор) / Сальникова Е.В., Скальный А.В., Осипова Е.А.,

Бурцева Т.И. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2016. - Т. 19, № 8. - С. 32-36.

216 Осипова, Е.А. Сравнительная оценка изменения каталазной активности чернозема под действием различных форм и концентраций железа с добавлением гуминовых кислот, выделенных из бурого угля Тюльганского месторождения / Е.А. Осипова, А.А. Юдин, Н.Е. Кремнева // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 275-летию Оренбургской губернии и 85-летию Оренбургской области «Оренбургские горизонты: прошлое, настоящее, будущее». - Оренбург: ООО «Фронтир», 2019. - 356-359 С.

217 Biological effects of iron nanoparticles entering the soil / L. V. Galaktionova, N. A. Terehova, E. A. Osipova [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2020. - Vol. 579. - P. 012087.

218 Osipova, E. A. Influence of the entered form of iron on the morphometric parameters of wheat / E. A. Osipova // Chemical Physics of Molecules and Polyfunctional Materials : X Japanese-Russian Conference, Hiroshima, 09-11 декабря 2020 года. -Orenburg: Orenburg State University, 2021. - P. 137-142.

219 Ильина, Е. Д. Магнитные наночастицы на основе магнетита как перспективные сорбенты (обзор) / Е. Д. Ильина, Е. А. Осипова // Проблемы экологии Южного Урала : сборник материалов X Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 25-летию кафедры биологии и почвоведения, Оренбург, 20-21 октября 2021 года. -Оренбург: Оренбургский государственный университет, 2021. - С. 120-123.

220 Osipova, E. A. Changes in iron levels of wheat exposed to nanoparticles and ion forms of iron / E. A. Osipova, S. V. Lebedev // Trace Elements and Electrolytes. -2021. - Vol. 38, No. 3. - P. 152.

221 Патент № 2635103 Российская Федерация, МПК A01C 1/06(2006.01) Средство стимулирования роста сельскохозяйственных культур, преимущественно пшеницы : № 2016145515 : заявл. 21.11.2016 : опубл. 09.11.2017 / Галактионова Л. В., Лебедев С.В., Гавриш И.А., Сальникова Е.В., Осипова Е.А., Сизова Е.А. ;

заявитель ФГБНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства. - 6 с. : ил. - Текст : непосредственный.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Элементный статус населения России

ю

о сч

ЭК

3 К л

и и

РР <

К

к

о о О

ЬЧ К

к

Ч

о ей К о

г

н о

эК

3 К н к

4

Г)

<

И о к

о К

Яг-

1

1 8 | Зг£

*- 1 в.5

« 153 ¿3=

жИтиш!

1§П|{|!|;]!

!МШй1,1 ¡¡|111|||||1 __ сл ' та "а о л- з д> ЪД I '

3=5 ш

= и

Г)

аай ■Л

1

1

I-

35

00 8Я

¡31"

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное) Экспериментальные данные

2,0 1,8 1,6

К и И

о аз

1-1 ^ Н 1 л

Л £ О 1,4

£ р О

а- ^ а 1 п

5 ^ £1,0

к о 2

2 0,8

Л £

° & 0,6

К

^ 1,2

К

си

2 к

л о и

и «

X

К

х к и о и

ЕГ К Л

н и

о

л о

0,4 0,2 0,0

2,0

«1,8 и '

К' 1,6

н

О 1,4 §1,2

1,0

и 2 0,8 ей & 0,6

С 0,4

0,2

0,0

4 день

М0-6 140-5 140-4 140-3 0,125 0,25 0,5

Концентрация наночастиц железа Бе0, г/л

7 день

1-10-6 1-10-5 1-10-4 140-3 0,125 0,25 0,5

Концентрация наночастиц железа Бе0, г/л

х

и

и

с е ч

и р

т о

2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0

О И

о

& н 0,8

ое 2 2 0,6 2 £

$ с? 0,4

0) X д

н

К

0,2 0,0

-• — ■ т растения

-Д-- вес побега на единицу фитомассы -■— относительный прирост по высоте см/г -Х--- вес корней на единицу фитомассы

-А— т побега О— I побега

-В— т корней -Ж— кол-во корней

14 день

1-10-6 1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 0,25 Концентрация железа, г/л

0,5

0

1

2

0

1

2

0

1

2

и 14-й день

4 день

0 1-10-6 1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 0,25 Концентрация железа, г/л

0,5

1

2

7-й день

1-10-6 1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 Концентрация железа, г/л

0,25

0,5

0

1

2

-•— т растения

-Д-- вес побега на единицу фитомассы -■— относительный прирост по высоте -Х--- вес корней на единицу фитомассы — контроль

-А— т побега О— I побега -В— т корней -Ж— кол-во корней

14 день

1-10-6 1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 Концентрация железа, г/л

0,25

0,5

0

1

2

относительно контроля

0 1-10-6 1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 0,25 Концентрация железа, г/л

1-10-6

1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 0,25 Концентрация железа, г/л

т растения 4— т побега

Д-- вес побега на единицу фитомассы I побега

относительный прирост по высоте 0— т корней —Х--- вес корней на единицу фитомассы ■Ж— кол-во корней контроль

0 1-10-6 1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 0,25 Концентрация железа, г/л

0 М0-6 140-5 140-4 1-10-3 0,125 0,25 0,5 1

Концентрация железа, г/л

1-10-6

1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 0,25

Концентрация железа, г/л

т растения т побега

--Д-- вес побега на единицу фитомассы —О— I побега

■ относительный прирост по высоте —В— т корней

—X— вес корней на единицу фитомассы —Ж— кол-во корней — контроль

14 день

0 1-10-6 1-10-5 1-10-4 1-10-3 0,125 0,25 Концентрация железа, г/л

1.1.1

0,5

2

1

2

ч е

я

т о

2,0

о

& 1,5 тн о

1,0

я о

^ I

ел

% а

о ти

■е §

0,5

2 ё

0,0

2,5

ч е

я

то2,0

ар

я

о

о

& 1,5

о

н | 1,0

ел е

к н ои

ор он0,5 2 ё

0,0

2,5

от2,0

ар

я

тр

е

а

о

-е р

о

о

& 1,5

тн

§

о

5 1,0

л е

ети

о о0,5 н т о

0,0

—• — - длина побега —А— максимальная длина корня — А— число корней —О— масса растения

■ относительный прирост по высоте контроль (вода+ГК)

0,0001

0,001 0,01 Концентрация железа, г/л

14 день

0,1

0,0001

0,001 0,01 Концентрация железа, г/л

21 день

0,1

0,0001

0,001 0,01 Концентрация железа, г/л

0,1

1

1

1

^ Я

ср

и Я 2,0

а н 2,0

Л О

& а

и 5

ё & 1,5

§ Ё

О о

И §

1,0

<и

<и

II 8 0,5 о я 2 ё

0,0

—• — ■ длина побега —А— максимальная длина корня — А— число корней —О— масса растения

■ относительный прирост по высоте контроль (вода+ГК)

0,0001

0,001 0,01 Концентрация железа, г/л

0,1

2,5

о

-е

ч е

я

т о

2,0

1,5

1,0

Е 8 0,5

о он

т

О

0,0

2,5

ч е

* 2,0 о

ар я

тр е

а

о

-е р

о

1,5

тн

§

он1,0

е

ети

8 0,5

н т о

0,0

14 день

0,0001

0,0001

0,001 0,01 Концентрация железа, г/л

21 день

0,1

0,001 0,01 Концентрация железа, г/л

0,1

1

1

1

ч

<и

-а

&

53 я 2,0

^ н ' о

л

& а

и 5

и Я 1,5 £

й §

1,0

^. К а 8 0,5 о к 2 ё

0,0

7 день

—•— - длина побега —А— максимальная длина корня — А— число корней —О— масса растения

■ относительный прирост по высоте

-контроль (вода+ГК)

>— __. --—. -

Л ~ ч ? — с

^ ^ ^ -г 4 \ ^^

0,0001

0,001 0,01 Концентрация железа, г/л

14 день

§1,0

\

^ 1--------т г" ______ " N N V. N ч

0,0001

I5

<и

н т о

<и

о

Л

о о й и

а §

н 3

и

я а

о К ■е §

2 ё

2,5

2,0

1,5

1,0