Влияние загрязнения нанопорошками оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al, Si на состояние чернозема обыкновенного и сельскохозяйственных растений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Вардуни Владимир Марэнович

• Вардуни Владимир Марэнович
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Вардуни Владимир Марэнович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности воздействия наночастиц и наноматериалов на окружающую среду

1.2. Влияние наночастиц на живые организмы

1.3. Влияние наночастиц на показатели биологической активности почвы... 41 ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Оценка фитотоксичности нанопорошков оксидов для сельскохозяйственных растений

2.2. Оценка цитотоксичности и генотоксичности нанопорошков оксидов и оксидов для сельскохозяйственных растений

2.3. Исследования действия нанопорошков оксидов железа на рост и развитие растений в культуре in vitro

2.4. Визуализация нанопорошков оксидов в клетке

2.5. Оценка влияния нанопорошков оксидов и оксидов на эколого-

биологическое состояние чернозема обыкновенного

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Оценка фитотоксичности нанопорошков оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al для растений пшеницы мягкой (Triticum aestivum L.), нанопорошков Zn и Ti для гороха посевного (Pisum sativum L.) и редиса посевного (Raphanus sativus L.)

3.2. Оценка цитотоксичности и генотоксичности нанопорошков оксидов Fe для растений пшеницы мягкой (Triticum aestivum L.), нанопорошков оксидов и оксидов Zn и Ti для гороха посевного (Pisum sativum L.) и редиса посевного (Raphanus sativus L.)

3.3. Воздействие нанопорошков оксида железа на рост и развитие растений томата обыкновенного (Lycopersicon esculentum ) сорта Дубрава в культуре in vitro

3.4. Влияние нанопорошков оксидов Со, №, Си, Ti, Fe, А1, Si и оксидов Со, М, Си, 7п, Ti, Fe, А1, Si на изменение эколого-биологических свойств чернозема обыкновенного

3.4.1. Влияние нанопорошков оксидов Со, М, Си, 7п, Ti, Fe, А1, Si и оксидов Со, М, Си, 7п, Ti, Fe, А1, Si на ферментативную активность

3.4.2. Влияние нанопорошков оксидов Со, М, Си, 7п, Ti, Fe, А1, Si и оксидов Со, М, Си, 7п, Ti, Fe, А1, Si на численность бактерий

3.4.3. Влияние нанопорошков оксидов Со, М, Си, 7п, Ti, Fe, А1, Si и оксидов Со, М, Си, 7п, Ti, Fe, А1, Si на фитотоксичность почвы

3.4.4. Влияние нанопорошков на интегральный показатель эколого-биологического состояния (ИПБС) почвы

3.4.5. Оценка возможности использования биологических показателей в диагностике устойчивости чернозема обыкновенного к загрязнению

наночастицами ТМ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

111

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

МИ - Митотический индекс НМ - Наноматериалы НЧ - Наночастицы ТМ - тяжелые металлы АХр - аберрации хромосом

ИПБС - интегральный показатель биологического состояния

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние загрязнения нанопорошками оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al, Si на состояние чернозема обыкновенного и сельскохозяйственных растений»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В последние годы интерес к изучению наноразмерных частиц существенно возрос. Это связано с тем, что открылись новые перспективы использования наноматериалов во многих областях науки и техники, в частности в химической, электротехнической, парфюмерно-косметической промышленности, медицине, сельском хозяйстве и т.д. Экологи, селекционеры и генетики растений проявляют повышенный интерес к продуктам нанотехнологии - нанопорошкам металлов, которые оказывают отчетливо выраженное бактерицидное действие на растительные объекты. Наночастицы могут действовать как микроэлементы минерального питания растений пролонгированного действия, повышая адаптивный потенциал растительных организмов (например, продуктивность и экологическую устойчивость). С другой стороны, многие нанапорошки являются соединениями токсичных элементов, в частности, тяжелых металлов. Кроме того, нанопорошки могут оказывать косвенное негативное действие, поскольку, являясь эффективными адсорбентами, могут быть носителями большого числа токсических веществ. Обеспечивающие защиту организму системы не всегда способны распознавать наночастицы. Из-за малого размера они могут не подвергаться биотрансформации и не выводиться из организма. В результате происходит накопление наночастиц в растительных, животных организмах, микроорганизмах, что в свою очередь увеличивает их поступление в организм человека.

Развитие и всестороннее внедрение нанотехнологий на настоящий момент обостряют проблемы, связанные с воздействием техногенных наночастиц на живые организмы и почву. Несмотря на множество исследований, посвященных воздействию наночастиц на живые организмы и почву (Демидчик, 2014; Заядан, 2012; Макаров, 2014; Короткова, 2014; Кудрявцева, 2013; Падалко, 2016; Дыкман, 2017; Колесников и др., 2019),

проблема получения новых знаний о механизмах воздействия наночастиц на различные объекты остается чрезвычайно актуальной. Имеющиеся сведения зачастую имеют разрозненный характер и еще не позволяют в полной мере оценить риск от поступления наночастиц в пищевые цепи (как экологический для естественных экосистем, так и социально-экономический для агроэкосистем), определить предельно допустимые концентрации наночастиц в различных средах, установить различия в воздействии наночастиц и частиц более крупного размера и т.д.

Цель и задачи исследования.

Целью данного исследования было изучение закономерностей воздействия нанопорошков оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al, Si на состояние чернозема обыкновенного и сельскохозяйственных растений.

Для осуществления поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Оценить фитотоксичность нанопорошков оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al для растений пшеницы мягкой (Triticum aestivum L.), нанопоршков оксидов Zn и Ti для гороха посевного (Pisum sativum L.) и редиса посевного (Raphanus sativus L.).

2. Оценить цитотоксичность и генотоксичность нанопорошков оксидов Fe для растений пшеницы мягкой (Triticum aestivum L.), нанопорошков оксидов Zn и Ti для гороха посевного (Pisum sativum L.) и редиса посевного (Raphanus sativus L.).

3. Исследовать воздействия нанопорошков оксидов Fe на рост и развитие растений томата обыкновенного (Lycopersicon esculentum) сорта Дубрава в культуре in vitro.

4. Исследовать воздействие нанопорошков оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al, Si на эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности воздействия нанопорошков оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al на состояние сельскохозяйственных растений определяются их

природой, концентрацией, продолжительностью воздействия, а также видовыми особенностями и фазой роста растения. В зависимости от указанных параметров можно наблюдать как стимулирующий, так и угнетающий эффекты.

2. Нанопорошки исследованных оксидов характеризуются мутагенным воздействием на хромосомный аппарат клеток корневой меристемы сельскохозяйственных растений. Мутагенный эффект максимален при высоких концентрациях нанопорошков оксидов. В целом, цито- и генотоксический эффекты зависят от вида растения, типа и концентрации нанопорошков оксидов.

3. Характер воздействия нанопорошков оксидов железа и оксидов железа на морфометрические параметры растений в культуре in vitro зависит от концентрации, продолжительности действия и фазы развития растений.

4. Загрязнение чернозема обыкновенного нанопорошками оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al, Si снижают его ферментативную активность, численность и активность бактерий, увеличивают фитотоксичность почвы. Нанопорошки оксидов всех исследуемых элементов являются более экотоксичными, чем их микрочастицы. При этом уменьшение размера частиц увеличивает их экотоксичность в разной степени. Среди «микроэлементов» более значительно увеличивается экотоксичность оксидов цинка и кобальта, среди «макроэлементов» — оксидов кремния и железа.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование состояния растений и почв, подвергшихся воздействию нанопорошков оксидов Co, Ni, Cu, Zn, Ti, Fe, Al, Si. Установлены закономерности влияния нанопорошков оксидов на показатели фито-, цито- и генотоксичности для сельскохозяйственных растений, параметры роста и развития растений в культуре in vitro, а также на изменение эколого-биологических свойств чернозема обыкновенного: численности и активности микроорганизмов, активности ферментов, фитотоксичности почвы.

Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость исследования состоит в получении новых знаний о закономерностях и механизмах воздействия нанопорошков оксидов Со, М, Си, 7п, Т^ Fe, А1, Si на состояние чернозема обыкновенного и ряда сельскохозяйственных растений. Практическая значимость исследования обусловлена возможностью использования полученных данных в охране растений и почв от загрязнения наночастицами, при экологическом нормировании концентрации наночастиц в сельскохозяйственных растениях и почвах, при изготовлении препаратов на основе наночастиц для сельского хозяйства.

Личный вклад соискателя. Вклад соискателя состоит в планировании исследований, формулировке цели и задач, выборе объектов и методов, проведении экспериментов и лабораторных анализов, анализе, обобщении и интерпретации полученных результатов, формулировке выводов и основных защищаемых положений, подготовке рукописей диссертации и автореферата. Подготовка научных публикаций по теме исследования осуществлена самостоятельно или в составе научного коллектива при активном участии автора.

Апробация работы. Основные результаты были представлены и обсуждены на 5 международных конференциях: Международная научная конференция и молодежная научная конференция «Окружающая среда и человек. Современные проблемы генетики, селекции и биотехнологии. Материалы международной научной конференции и молодежной научной конференции памяти члена-корреспондента РАН Д.Г. Матишова» (г. Ростов-на-Дону, 2016 г.); Международная научная конференция, посвященная 90-летию Ботанического сада Южного федерального университета «Современные технологии в изучении биоразнообразия и интродукции растений» (г. Ростов-на-Дону-Таганрог, 2017 г.); Молодежная научная конференция с международным участием. Южный федеральный университет (Ростов-на-Дону, 2017 г.); Международная научная конференция

«Теоретические и технологические основы биогеохимических потоков веществ в агроландшафтах», приуроченная к 65-летию кафедры агрохимии и физиологии растений ГАУ (Ставрополь, 2018 г.); Материалы XIV Съезда Русского ботанического общества и конференции «Ботаника в современном мире» (Махачкала, 2018), а также на заседании Ростовского отделения Русского Ботанического Общества (РБО) (г. Ростов-на-Дону, 2019 г.).

Публикации. По теме исследования опубликовано 19 научных работ, в том числе 2 статьи в журнале, индексируемых в Scopus, 2 статьи в журналах из Перечня ЮФУ, 8 РИД (базы данных), 7 статей и тезисов в других изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 134 страницах машинописного текста и состоит из следующих разделов: «Введение», «Глава 1. Обзор литературы», «Глава 2. Материалы и методы исследований», «Глава 3. Результаты и обсуждение», «Заключение», «Выводы», «Список использованных источников». Работа содержит 40 рисунков и 42 таблицы, список литературы включает 177 источников, в т.ч. 69 на иностранных языках.

Конкурсная поддержка работы. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (6.6222.2017/8.9, 0852-2020-0029) и при государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации (НШ-3464.2018.11, НШ-2511.2020.11).

Благодарности. Автор благодарит научного руководителя, д.с.-х.н., профессора С.И. Колесникова, к.б.н. А.Н. Тимошенко, к.б.н. П.А. Дмитриева, к.б.н. О.А. Капралову, к.б.н. М.М. Середу, м.н.с. В.А. Чохели, сотрудников кафедры экологии и природопользования и Ботанического сада ЮФУ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности воздействия наночастиц и наноматериалов на

окружающую среду

Нанообъектом можно считать объект, у которого один, два или все три размера будут находиться в пределах от 1 до 100 нм. Это может быть изолированный твердофазный объект, с четкой границей между объектом и окружающей его средой, при этом размеры объекта по одному из измерений будут колебаться в пределах от 1 до 100 нм (Юрин, Молчан, 2015).

Согласно международной классификации (IUPAC) предельный размер наночастиц - 100 нм, хотя это формальный критерий. Понятие наночастиц связано не с их размером, а с проявлением у них в этом размерном диапазоне новых свойств, отличных от свойств объемной фазы того же материала (Гусев, 2005).

Наночастицы с выраженной дискретностью системы уровней энергии часто называют «квантовыми точками» или «искусственными атомами»; чаще всего они имеют состав типичных полупроводниковых материалов (R.Turton, 2000; Wang, Balandin, 2001).

Для изотропных (сферических) частиц приято разделение на частицы упорядоченного строения (1-5 нм) и собственно наночастицы (5-100 нм) (Третьяков и др., 2004). По геометрическому признаку наночастицы делят на трехмерные (в наноинтервале находятся три размера), двухмерные (в наноинтервале находится только один размер), одномерные (у которых поперечные размеры находятся в наноинтервале, а длина может быть сколь угодно велика) (Азаренко и др., 2009; Бакеева, 2008).

Наночастицы, как и материя другой размерности, находятся и всегда находились в биосфере и их естественная концентрация необходима для нормального функционирования живых организмов. Основными процессами возникновения наночастиц в природе являются лесные пожары,

вулканическая деятельность, поднятая с поверхности пыль, аэрозоли, образующиеся в туманах, прибойные явления (Шуленбург, 2008).

Технический прогресс привёл к нарушению естественного баланса веществ в биосфере, в том числе и веществ размерности наночастиц. С ростом промышленного производства количество наночастиц увеличилось в десятки и сотни раз, в результате чего выявилась проблема воздействия наночастиц на окружающую среду и на человека (Балабанов, 2008).

Исследований в области влияния наночастиц на живые организмы не проводилось в достаточном объеме ввиду недоосознанности проблемы. Техногенные наночастицы находились в составе аэрозолей или дисперсных систем, основу которых составляют частицы относительно большего размера (до миллиметровых), и исследования в области воздействия техногенных выбросов проводились в рамках экотоксикологии и токсикологии макроматериалов. Не было разработано доступных методов выявления и идентификации наночастиц, изучения их физико-химических и биологических свойств (Моргалёв и др., 2010).

Широкий круг вопросов, связанный с методами производства, физико-химическими особенностями, путями и способами распространения наноматериалов в окружающей среде в их жизненном цикле, закономерностями воздействия наноматериалов на окружающую среду и организм человека, методами контроля, сертификации и оценки соответствия нанотехнологий (включая вопросы безопасности) охране труда и производственной безопасности кратко освещены (Шайтан, 2009; Моргалёв и др., 2010).

Обсуждение проблем определения количества и источников поступления наночастиц в окружающую среду, степени ее загрязнения, выбора наиболее эффективных методик, возможности составления прогнозов ведется в рамках наноэкотоксикологии (КапорагйЫеБ......, 2008).

В работах многих исследователей затрагивается тема важности выбора аналитических методов при определении токсичности наноматериалов (Krug et al., 2008; Mueller, Nowack, 2008; Scheringer, 2008).

Источники поступления наночастиц в окружающую среду имеют разное происхождение - естественное, или природное (вулканический пепел, вулканическая пыль, лесные бури, лесные пожары, пылевые бури Сахары и т.д.), или антропогенное (сжигание топлива в двигателях и на электростанциях, сжигание мусора, промышленное производство) (Анцифирова, 2012).

Наночастицы сульфидных минералов - элементарной серы, барита, ангидрита - могут перемещаться на большие расстояния. Металлы (аллюминий, хром, цинк, титан) хорошо сохраняются в морской воде, частицы железа образуют в ней наночастицы в виде магнитотактических бактерий. Кадмий и цинк, обнаруживаясь в сульфидных остатках, легко попадают в океаны (Анцифирова, 2012).

Говоря о наночастицах тяжелых металлов, следует учитывать, что тяжелые металлы являются сильнейшими химическими загрязнителями и веществами, проявляющими мутагенную активность. Среди природных источников поступления тяжелых металлов в окружающую среду следует отметить выветривание горных пород и минералов, эрозийные процессы, вулканическую деятельность. К источникам антропогенного происхождения следует отнести добычу и переработку полезных ископаемых, сжигание топлива, транспорт, сельское хозяйство и т.д.) (Емельянов, 2008; Анцифирова, 2012).

В таблице 1 указаны некоторые источники поступления НЧ в окружающую среду (Сизова, Кожевникова, Леднева, 2016).

Возможны различные пути попадания наночастиц в окружающую среду. В частности, в почву наночастицы могут попадать с атмосферными осадками, дождевой водой, со сточными и канализационными водами производств, с удобрениями. В водную среду наночастицы могут попадать

непосредственно со сточными водами от различных производств (Шуленбург, 2008). Известно, что наночастицы способны накапливаться в воздухе, почве, в сточных водах, однако для моделирования этих процессов данных недостаточно.

Таблица 1 - Источники поступления НЧ в окружающую среду

Природные Антропогенные

Образующиеся ненамеренно Созданные намеренно

Кластеризация в газах и образование аэрозолей Сжигание топлива в двигателях, на энергостанциях и т. д. Сконструированные нанообъекты

Лесные пожары Сжигание мусора Фуллерены

Вулканические выбросы Сварка, пайка Нанотрубки

Пыль, поднятая с поверхности Добыча полезных ископаемых (карьеры, шахты) Неорганические нанокристаллы, квантовые точки

Вирусы Бытовые отходы Лекарства «точного» действия

Продукты жизнедеятельности (пленки, коллоиды и т. д.) Промышленное производство, строительство Нанопленки, мицеллы, коллоиды

Биообъекты (пыльца растений, споры, бактерии и т. д.) Приготовление пищи и другие бытовые нужды Применение НМ в быту

Одно из побочных явлений сжигания топлива в двигателях, на энергостанциях, сжигания мусора, сварки, пайки, добычи полезных ископаемых, разработки карьеров, шахт, промышленного производства, строительства, приготовления пищи и других бытовых нужд - это выброс огромного количества техногенных наночастиц в окружающую среду. В этих процессах, в основном, возникают такие классы наночастиц, как измельчённые природные минералы, окислы металлов, углеродные нанотрубки и др. (Мазуренко, 2009; Анциферова, 2012).

Наночастицы могут разрушаться в результате контакта с химическими веществами, микроорганизмами, под действием света. Поведение наночастиц в различных средах изучено недостаточно. Как правило, наночастицы легче

вступают в химические реакции по сравнению с более крупными объектами того же состава, образуют различные комплексы (Трифонова, 2009).

Экотоксичность наночастиц тяжелых металлов по отношению к биологическим свойствам почвы (состав и численность микроорганизмов, ферментативная активность, фитотоксичность и т.д.) проявляется в зависимости от химической природы металла, размера наночастиц и т.д. (Тимошенко и др. 2017).

Ряд уникальных физико-химических свойств НЧ определяет особенности их токсикологического воздействия. К ним относятся:

1. Исключительно малая величина (нановеличина) до 100 нм (Никитин, 2009). Особая размерность НЧ позволяет проникать последним через биологические мембраны, накапливать свою концентрацию во внутренней среде, влиять на организм в целом изнутри, возможно, встраиваться во многие биополимеры, тем самым, изменять их функции (Онищенко, 2011).

2. Крайне высокая удельная поверхность (отношение площади поверхности к массе) (Никитин, 2009). Увеличивается удельная поверхность НЧ, что усиливает химический потенциал на границах между двумя фазами и приводит к достаточно сильному увеличению растворимости и большей активности (Онищенко, 2011).

3. Высокая химическая активность поверхности НЧ, специфическая активность НЧ, возникающая только на наноуровне, уникальная химическая структура, не имеющая аналогов среди более крупных частиц; высокая степень взаимодействия между НЧ (Никитин, 2009). Имея подобные свойства, НЧ могут адсорбировать значительное

количество токсичных веществ, например, пестицидов, радионуклидов, бактериальных токсинов, микотоксинов и транспортировать антибиотики внутрь клетки (Онищенко, 2011).

Классификация наночастиц представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Классификация наночастиц

Вид наночастиц Разновидности

Углеродные наночастицы Фуллерены Цельноуглеродные наночастицы

Кремнеземные наночастицы Аэросил

Дендримеры Полиамидоамин Полилизин

Липосомы Малые однослойные липосомы Большие однослойные липосомы Многослойные липосомы

Полимерные наночастицы Полиаспартат-Ь-полиэтиленгликоль Поликапролактон-b- метоксиполиэтиленгликоль Синтетические Полиметилметакрилат Полиметилцианакрилат и др. Гамма-полиглутаминовая кислота Полилактид Натуральные Хитозан Альбумин Желатин Агароза

Квантовые точки Селенид кадмия Теллурид кадмия Фосфидиндия Арсенид индия

Неорганические наночастицы Наночастицы металлов: золото, серебро, платина, титан, цинк, железо, оксид кремния

Перфторуглеродные наночастицы Наночастицы, состоящие из жидкого перфторуглеродного ядра, покрытые липидным монослоем

Биологические и биогенные наночастицы Ферменты, белки, рибосомы, вирусы

Фуллерены являются одними из самых известных наноструктур и представляют собой одну из аллотропных модификаций углерода. Фуллерены - высокоструктурированные кластеры атомов углерода, с числом атомов п=30-120. Атомы углерода молекул фуллеренов расположены в вершинах правильных шести- и пятиугольников, составляющих поверхность сферы или эллипсоида. Самым симметричным и наиболее стабильным среди фуллеренов является фуллерен с 60-ю атомами углерода (Елецкий, Смирнов, 1995).

Дендримеры являются искусственными трехмерными сфероидными полимерными наночастицами, молекулы, которых имеют сверхразветвленное строение. Дендримеры обладают небольшой степенью полидисперсности; размер частиц полимера варьируется от 1 до 10 нм. Дендримеры получают из мономеров. Типичными мономерами являются полиамидоамин и аминокислота лизин. Контролируемые размеры и свойства поверхности, а также стабильность дендримеров делают их весьма перспективными для использования в качестве переносчиков лекарственных препаратов. Эффективность их применения для трансдермальной доставки ряда препаратов доказана на животных (Gupta et al., 2006).

Липосомы являются наночастицами шаровидной формы, ограниченными билипидной мембраной, в полости которой находится водная среда. Активное вещество может располагаться в ядре липосомы, либо в ее липидной оболочке. Большинство липосом имеют диаметр менее 400 нм. Липосомы могут быть однослойными малыми, большими и многослойными. В зависимости от состава и пути попадания в клетку липосомы могут быть разделены на пять классов: стандартные липосомы, липосомы, чувствительные к рН, катионные липосомы, липосомы с иммунными свойствами и длительно циркулирующие липосомы (Fencke, Chonn, Cullis, 2008).

Полимерные материалы обладают рядом преимуществ, определяющих эффективность их применения в технологиях доставки: биосовместимость, способность к биодеградации, функциональная совместимость. Типичными соединениями, которые представляют основу для создания полимерных наночастиц, являются полимолочная и полигликолевая кислоты, полиэтиленгликоль, поликапралактон и др., а также их различные сополимеры. Полимерные мицеллы представляют собой коллоидные частицы, имеющие ядро и оболочку. Лекарственные препараты и контрастные агенты могут либо помещаться в липидное ядро мицеллы, либо ковалентно связываться с ее поверхностью. Мицеллы имеют несколько

меньшие размеры, чем липосомы (около 50 нм). Они представляют интерес в первую очередь как переносчики гидрофобных лекарственных препаратов (Yang, Lu, Cai et. al., 1999).

Квантовые точки являются полупроводниковыми нанокристаллами, представляющими собой мельчайшие частицы, сопоставимые по размеру с молекулами белков и нуклеиновых кислот. При возбуждении внешним светом они дают практически непрерывную палитру четких цветов (Wu, Wieckowski, Pastorin et al., 2005). Флюоресценция квантовых точек возбуждается белым светом, причем частицы нанокристаллов могут быть присоединены к биомолекулам и обеспечивать длительно существующий сигнал, многократно превосходящий по яркости используемые красители.

Перфторуглеродные наночастицы представляют собой ядро, состоящее из жидкого перфторуглерода, и фосфолипидной оболочки. Размер этих частиц лежит в пределах 200-250 нм. Они не летучи, биологически инертны, химически стабильны и не подвергаются распаду в организме. (Partlow, Chen, Brant et al., 2007).

К неорганическим наночастицам в основном относятся наноструктуры, полученные на основе оксида кремния. Они имеют кремниевое ядро и внешнюю оболочку из атомов металла. Также к неорганическим наночастицам относят оксиды и соли различных металлов. Наночастицы цинка, титана и железа чаще других применяют в качестве переносчиков. Препараты с этими частицами могут эффективно доставлять биологически активные молекулы сквозь различные барьеры клетки, и существенно изменять характер действия медикаментов. Золотые коллоидные наночастицы широко применяется в терапевтических целях в онкологической практике (Абаева и др., 2010). Неорганические наночастицы также широко используются в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве и других сферах.

В лабораторных условиях сейчас НЧ создаются с уже заданными свойствами. По данным программы Национальной Нанотехнологической

Инициативы нанотехнологией считаются только те разработки, технологии, в которых соблюдаются определенные условия: использование нанообъектов, создание структур, устройств или систем, которые способны приобретать особые свойства благодаря соединению с нанообъектами, контроль качества на атомном и молекулярном уровнях создаваемых объектов (Фатхутдинова, Халиуллин, Залялов; 2009).

Наноматериалы (НМ) - материалы, обладающие качественно новыми свойствами, функциональной активностью и эксплуатационными характеристиками и, соответственно имеющие новые сферы применения (рис.1).

Рисунок 1 - Отличительные свойства НМ и области их применения

(Годымчук, Ихалайнен, 2013)

В зависимости от размера объекта принято выделять четыре категории НМ: 1) индивидуальные нанообъекты (условно от 1 до 100 нм); 2) микрообъекты (от 1 мкм до 1 мм), состоящие из множества нанообъектов; 3) макрообъекты (>1 мм), состоящие из множества нанообъектов первой категории; 4) макрообъекты, состоящие из множества нанообъектов второй категории.

Данная классификация дополнительно к признаку увеличения размера объекта выявляет признак усложнения структуры: первая категория -простые объекты, вторая и последующие включают в себя все предыдущие.

НМ (нанообъекты) в зависимости от размерности делят на 3 класса: 1) нульмерные (точки, не имеющие размера, симметрия ОБ); 2) одномерные (волокна, нанотрубки, симметрия 1Б); 3) двумерные (пленки, симметрия 2Б); 4) трехмерные (отдельные частицы, симметрия ЗБ) (Таблица 3) (Годымчук, Ихалайнен, 2013).

Таблица 3 - Классификация НМ по размерности

Класс материалов Размерная характеристика Примеры

Точки Точки, не имеющие размера 0 Б Квантовые точки

Нановолокна (нанотрубки) Два характеристических размера (толщина стенок и диаметр) не превышают 100 нм, 1 Б Углеродные нанотрубки, полимерные нановолокна, дендримеры, кремниевые наностержни, золотые нанопрутья

Нанопленки, Нанопокрытия Один характеристический размер (толщина пленки) не превышает 100 нм, 2 Б Оксиды, сульфиды и карбиды металлов Мо32, Ас! Лб), полимерные пленки, графеновые пленки и др.

Нанопорошки, Наночастицы (НЧ) Три характеристических размера (средне - поверхностный диаметр) не превышают 100 нм, 3 Б Частицы металлов (Л1, Бе, Си), оксидов, металлов (А12Оэ,2пО, СиО, П 02 и т.д.), карбидов, нитридов, металлических сплавов, фуллерены и др.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вардуни Владимир Марэнович, 2020 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абаева Л.Ф., Шумский В.И., Петрицкая Е.Н., Рогаткин Д.А., Любченко П.М. Наночастицы и нанотехнологии в медицине сегодня и завтра // Альманах клинической медицины. №22. 2010. С. 10-16.

2. Абраменко Н.Б. Исследование и моделирование токсического действия наночастиц серебра на гидробионтах // автореферат дис. кандидата химических наук: 02.00.04 / Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН. Химический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова. М.: 2017. 23 с.

3. Агафонов А.В., Редозубов А.А., Козик В.В., Краев А.С. Фотокаталитическая активность нанопорошков диоксида титана, полученных золь-гель методом при различных значениях pH // Журнал неорганической химии. - Б.м., 2015. - Т. 60, № 8. - С. 1001-1008.

4. Азаренко Н.А., Береснев В.М., Погребняк А.Д., Маликов Л.В., Турбин П.В. Наноматериалы, нанопокрытия, нанотехнологии: Учебное пособие. -Харьков, 2009. - 209с.

5. Алов И. А., Патология митоза // Вестник АН СССР. 1965. № 11. - С. 58-66.

6. Амплеева Л.Е. Физиологическое состояние кроликов при введении в рацион вики, выращенной с использованием ультрадисперсных порошков железа и кобальта // автореферат дис. кандидата биологических наук: 03.00.13 / Рязан. гос. с.-х. акад. им. П.А. Костычева. Рязань, 2006. 23 с.

7. Ананян, М.А. Возможности использования нанотехнологий в агропромышленном комплексе / М.А. Ананян // Применение нанотехнологий и наноматериалов в АПК: сборник докладов. - М.: ФГНУ «Росинформагротех». - 2008. - С. 6-11.

8. Анциферова, И.В. Источники поступления наночастиц в окружающую среду / И.В. Анциферова // Vestnik.pstu.ru. - 2012. - С.55-56.

9. Арефьева, О.А., Рогачева С.М., Кузнецов П.Е. Наносистемы для доставки химических веществ к корням растений // Материалы 1 Международного форума по нанотехнологиям. Москва, 3-5 дек. 2008 г.

10. Астафурова Т.П., Моргалёв Ю.Н., Зотикова А.П., Верхотурова Г.С., Михайлова С.И, Буренина А.А., Зайцева Т.А., Постовалова В.М., Цыцарева Л.К., Боровикова Г.В. Влияние наночастиц диоксида титана и оксида алюминия на морфофизиологические параметры растений // Вестник Томского государственного университета. - Томск, 2011. -С.113 - 122.

11. Багаева Т.В., Ионова Н.Э., Надеева Г.В. Микробиологическая ремедиация природных систем от тяжелых металлов // Учеб.-метод. пособие. Казань: Казанский университет, 2013. - 56 с.

12. Балабанов В. И. Нанотехнологии. Наука будущего. // М.: Эксмо, 2008. 256 с.

13. Баранов М.Е. Экологический эффект биогенных наночастиц ферригидрита при ремедиации нефтезагрязненных почвенных субстратов : автореферат дис. ... кандидата биологических наук : 03.02.08 / Баранов Михаил Евгеньевич; [Место защиты: Краснодар. гос. аграр. ун-т]. - Красноярск, 2015. - 18 с.

14. Брачкова Д.С. Зависимость токсичности наночастиц от их размера, формы, свойств поверхности // Материалы VII Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». 2015. URL: https://scienceforum.ru/2015/article/2015016337

15. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С. И. Почвоведение: учебник для бакалавров. 4-е изд., перераб. и доп. - М: Юрайт, 2014. - С.527.

16. Вардуни Т. В. Свободно-радикальные процессы и уровень аббераций хромосом в листьях древесных растений как тест-системы на генотоксичность городской среды. Экология. 2000. № 4. - С. 270.

17. Виноградов Д.В. Влияние нанокристаллического металла железа на продуктивность ярового рапса // Инновационные технологии и

технические средства возделывания кормовых культур в зонах сухого земледелия на основе адаптивных и перспективных систем земледелия: матер. междун. науч.практ. конф. - Волгоград: ИПК «Нива» ВГСХА, 2010. -43-45с.

18. Влияние наночастиц серебра на ростовые процессы пшеницы. И.Н. Юркова и др. Вестник ВСГУТУ. 2014. № 1. С. 69-73.

19. Волкова И.Н., Кондакова Г.В. Экологическое почвоведение. Лабораторные занятия для студентов-экологов (бакалавров): Метод. указания. -Ярославль, 2002. - С.35.

20. Вострикова Т. В. Цитоэкология берёзы повислой (Betulapendula Roth.): Дис. канд. биол. наук. - Воронеж, 2002. - С.86.

21. Геращенко И.И. Мембранотропные свойства наноразмерного диоксида кремния. Мед.-биол. аспекты поверхностных явлений, 2009, 1(16): 288306.

22. Глазко, В. И. Нанотехнолоии и наноматериалы в сельском хозяйстве / В.И.Глазко, С.Л. Белопухов - М.: РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева. - 2008. - 228 с.

23. Глущенко Н.Н., Богословская О.А., Ольховская И.П. Сравнительная токсичность солей и наночастиц металлов и особенность их биологического действия // Материалы Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии и информационные технологии - технологии XXI века». М., 2006. С. 93-95.

24. Годымчук А.Ю., Ихалайнен Е.С. Влияние высокодисперсных частиц различной природы на ранние стадии онтогенеза растений рапса (Brassica napus) // Науковедение. - Томск, 2013. - №5. - С.2 -17.

25. Годымчук А. Ю., Савельев Г. Г., Зыкова А. П. Экология наноматериалов: учебное пособие; под ред. Л.Н. Патрикеева и А.А. Ревиной. - М.: «БИНОМ». Лаборатория знаний, 2012. - 272 с.

26. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2011 г.

27. Гостимский С.А., Дьяков М.И., Ивановская Е.В., Монахова М.А. Практикум по цитогенетике. - М.: МГУ, 1974. - С.275. (Цаценко, 2016).

28. Данилов А. Дуализм наночастиц // Российские нанотехнологии - 2009. Т.41. №5. с.20-21.

29. Демидчик В.В. Эффект металл-содержащих наночастиц на высшие растения / Биотехнологические приемы в сохранении биоразнообразия и селекции растений — Минск, 2014. — c 84

30. Дыкман Л.А., Щёголев С.Ю. Взаимодействие растений с наночастицами благородных металлов // Сельскохозяйственная биология. М.: 2017, том 52, № 1, с. 13-24.

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. Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Фуллерены и структуры углерода // УФН, т. 165, №9, 1995. С. 977.

33. Емельянов, А.В. Экотоксикологическая оценка наноматериала «Таунит» с применением тест-системы «Эколюм» / А.В. Емельянов [и др.] // Биология - наука XXI века. Тезисы 12 Междунар. Пущинской школы-конф. молодых ученых. Пущино - 2008. - С. 294- 295.

34. Жигач А.Н. Получение ультрадисперсных порошков металлов, сплавов, соединений металлов методом Гена-Миллера: история, современное состояние, перспективы // Российские нанотехнологии. -Б.м., 2012. - Т.7. - № 3-4. - 28-37с.

35. Заядан Б.К., Маторин Д.Н., Усербаева А. А., Садвакасова А.К. Влияние наночастиц серебра на параметры флуоресценции хлорофилла диких и

мутантных штаммов микроводорослей Chlamydomonas reinhardtii // IV Международная конференция «Актуальные проблемы современной альгологии: матер. конф. - Киев, 2012. - С. 115-116.

36. Зверев А.А., Зефиров Т.Л. Статистические методы в биологии: учебно-методическое пособие/ Казань, КФУ, 2013.-42 с.

37. «Зеленые нанотехнологии»: синтез металлических наночастиц с использованием растений // В. В. Макаров и др. // АС:а ШШгае - 2014. -Т. 6 - № 1 (20). - С.37-47.

38. Зиатдинов, А.М. Нанографены и нанографиты: синтез, строение и электронные свойства / А.М. Зиатдинов // Вестник ДВО РАН. - 2006. -№ 5. - С. 57-64.

39. Зитте П., Вайлер Э.В., Кадерайт Й.В., Брезински А., Кернер К. Ботаника. Учебник для вузов: в 4 т. - М.: изд-во «Академия», 2008. -С.496

40. Зотикова А.П., Бендер О.Г., Рудник Т.И. Экофизиологические реакции листового аппарата кедра сибирского на изменение климата // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т. 19, № 11. С. 969-972.

41. Иванов И. В. и др. Эволюция почв и почвенного покрова. Теория, разнообразие природной эволюции и антропогенных трансформаций почв // Пособие для специалистов / отв. ред. В. Н. Кудеяров, И. В. Иванов; Российская акад. наук, Ин-т физ.-хим. и биологических проблем почвоведения, О-во почвоведов им. В. В. Докучаева, Комиссия истории, философии и социологии почвоведения, Науч. Совет РАН по проблемам почвоведения. - Москва: ГЕОС, 2015. - 924 с.

42. Иванычева Ю.Н., Жечкова Т.В., Полищук С.Д. Влияние нанопорошков меди и оксида меди на активность фитогормонов в проростках вики и яровой пшеницы // Вестник ФГБОУ ВПО РГАТУ. - Рязань, 2012. -№1(13). - С.12-14.

43. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биология почв Юга России. Учебник. Ростов-на/Д: изд-во ЦВВР. - 2004. - С.350.

44. Кашин В.К. Условно необходимые микроэлементы в лекарственных растениях Забайкалья // Химия в интересах устойчивого развития. -Новосибирск: изд-во Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН, № 19, 2011. - С. 259 - 266.

45. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007. с.134.

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

47. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологическое состояние и функции почв в условиях химического загрязнения. - Ростов-н/Д: изд-во Ростиздат, 2006. - С.385.

48. Колесников С.И., Тимошенко А.Н., Казеев К.Ш., Акименко Ю.В. Влияние загрязнения наночастицами оксидов никеля и железа на биологические свойства чернозема обыкновенного североприазовского // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. №1. 2016. С. 71-75.

49. Копач О.В., Кузовкова А.А., Азизбекян С.Г., Решетникова В.Н. Использование наночастиц микроэлементов в биотехнологии лекарственных растений: воздействие наночастиц меди на клеточные культуры БИуЬиш шапапиш Ь. // Труды БГУ. - Б.м., Т.8, часть 2, 2013. -С.20-23.

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

51. Косян Д.Б., Макаева А.М., Русакова Е.А. Биологические эффекты наночастиц диоксида кремния// Современные проблемы науки и образования.-2008.-№ 6). Современные проблемы науки и образования. Электронный журнал.-2018.-№ 6 (https://rae.ru/).

52. Кудрявцева Е.А., Анилова Л.В., Кузьмин С.Н., Шарыгина М.В. Влияние различных форм железа на прорастание семян Triticum aestivum L. // Оренбургский государственный университет / Вестник ОГУ №6 (155). 2013. С. 46-48.

53. Куцкир М.В. Определение экологической безопасности наноматериалов на основе морфофизиологических и биохимических показателей сельскохозяйственных культур: Дис. канд. биол. наук. -Рязань, 2014. - С.133.

54. Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для биол. спец. вузов, 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 1990.- 352 с. - ISBN 5-06-000471-6. - OCR.

55. Лебедев С.В. Содержание тяжелых металлов в кормовых культурах Оренбургской области / Г.Б. Родионова, Е.В.Сальникова, Е. А. Кудрявцева // Международное научное издание «Современные фундаментальные и прикладные исследования». - 2011. - №3. - С. 5457.

56. Лебедев С.В., Короткова А.М., Осипова Е.А. Оценка влияния наночастиц железа Fe, наночастиц магнетита Fe3O4 и сульфата железа (ii) на содержание фотосинтетических пигментов Triticum vulgare. Журнал «Физиологии растений».- Т.61,№ 4,г.2014,С.603-607.

57. Луппа X. Основы гистохимии, пер. с нем., М., 1980.

58. Лущаева И.В., Моргалев С.Н. Изучение воздействия наночастиц TiO2 и A12O3 на бактерии Pseudomonas fluorescens и Bacillus mucilaginosus // Вестник ТГУ. Биология. №4(8). - Томск, 2009. - С.97-105.

59. Мазуренко, В.В. Наночастицы, наноматериалы, нанотехнологии: учебное пособие / В.В.Мазуренко, А.Н.Руденко, В.Г.Мазуренко Екатеринбург: УГТУ-УПИ. - 2009. - 102 с.

60. Макаров В.В. «Зеленые» нанотехнологии: синтез металлических наночастиц с использованием растений // А^а Nturae. - Б.м., 2014. - Т. 6 - № 1 (20). - 37-47с.

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

62. Медведев С.С. Физиология растений: учебник. - СПб.: БХВ-Петербург, 2012. - С.512.

63. Минуллина Р.Т., Фахруллин Р.Ф., Ишмухаметова Д.Г. Caenorhabditis elegans в токсикологии и нанотоксикологии // Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация. №2. - Казань, 2012. - С.174 - 182.

64. Мокаров В.В., Лав А., СиницынаО.В., и др. / Зеленые нанотехнологии: синтез металлических наночастиц с использованием растений/ Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова. Москва / 2013.

65. Молчан, О.В. Влияние фуллеренола на прорастание семян, содержание фенольных соединений и их антирадикальную активность в проростках ячменя / О.В.Молчан, Л.В. Обуховская., В.Г Реуцкий // Труды Белорусского государственного университета. Серия «Физиологические, биохимические и молекулярные основы функционирования биосистем» - 2014. Т. 9. - С. 56-61.

66. Моргалёв Ю.Н., Моргалёва Т.Г., Хоч Н.С., Моргалёв С.Ю. Основы безопасности при обращении с наноматериалами. // Курс лекций. Томск, 2010, 136 с.

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

68. Нанотехнологии и наноматериалы в агропромышленном комплексе: / В.Ф. Федоренко [и др.] // Науч. издание. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех». - 2011. - 312 с.

69. Нанобиотехнологическая ремедиация воды и почвы // Глобальные технологические тренды. Новые материалы и нанотехнологии. Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ; Вышка). М.: №7. 2016. С. 3. URL: https://

issek.hse.ru/data/2016/08/03/1119493935/№%207_Тгепё1е11ег_Рацприрода .pdf

70. Нечаева Е.Х., Марковская Г.К., Мельникова Н.А. Параметры оценки биологической активности почвы //Эпоха науки: изд-во: Ачинский филиал Красноярский государственный аграрный университет. -Ачинск, 2015. - С.92.

71. Никитин, 2009. Изучение структуры наночастиц, полученных при взаимодействии ДНК и белка оболочки спиральных фитовирусов. XVI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», Москва, Россия, 2009.

72. Омельченко Г.В. Использование тополя дельтовидного и пилезии многоцветковой в биомониторинге урбосистем: на примере г. Ростова-на-Дону: диссертация...кандидата биологических наук: 03.02.08.-Ростов-на-Дону, 2013.-151 с.

73. Омельченко А.В., Юркова И.Н., Жижина М.Н. Стимулирующее действие наночастиц серебра на рост и развитие растений пшеницы // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского / Серия «Биология, химия». Том 27 (66). 2014. № 1. С. 127135.

74. Онищенко Г.Г. Организация надзора за оборотом наноматериалов, представляющих потенциальную опасность для здоровья человека // Гигиена и санитария. - Б.м., 2011. - №13. - 164-173с.

75. Онищенко Г.Г., Бикотько Б.Г., Покровский В.И., Потапов А.И. Концепция токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов. 2007 // Электронный ресурс: http://www.nanonewsnet.ru/b1og/nikst/kontseptsiya-toksiko1ogicheskikh-issledovanii-nanomaterialov.

76. Остроумов С.А., Поклонов В.А., Котелевцев С.В., Орлов С.Н. Токсичность наночастиц золота для растений в экспериментальной водной системе // Вестн. моск. ун - та, №3. - М., 2014. - С. 19 - 23.

77. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. Издание 4-е, перераб. и доп. - М: изд-во: Агропромиздат, 1988. - С.271.

78. Предварительные результаты комплексного биотестирования углеродного наноматериала - перспективного носителя лекарственных препаратов / A.A. Гусев, О.Н. Зайцева, И.А. Полякова [и др.] // Вестник ТГУ. -2010. - Т.15. - №5. - С. 1538-1540.

79. Радциг М.А. Взаимодействие клеток бактерий с соединениями серебра и золота: Влияние на рост, образование биопленок, механизмы действия, биогенез наночастиц: Автореф. дис. канд. биол. наук. -Москва, 2013. - С.24.

80. 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 технологии - технологии XXI века». М., 2006. С. 108111.

81. Рак М. В. Эффективность кобальтовых удобрений при возделывании ярового ячменя на разных уровнях обеспеченности супесчаной почвы кобальтом / М. В. Рак // Почвоведение и агрохимия. 2015. Т. 55. 2. С. 150-158.

82. Самойловская Н.А., Павлов Г.В., Малышева Н.С. Применение нанопорошка железа и живых микроорганизмов на различных биологических объектах // Ветеринария и кормление. - М.: - No7. -2018. - С. 15-19.

83. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жтлых зданиях и помещенях: Санитарно-эпидемиологические правила

и нормативы.-М: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010.-27 с.

84. Саяпина, Н.В. Экологическая и токсикологическая опасность углеродных нанотрубок: обзор российских публикаций / Н.В. Саяпина [и др.] // Известия Самарского научного центра РАН. - 2014. - Т. 16. -№ 5(2). - С. 949-953.

85. Сизова Е.А., Кожевникова Е.А., Леднева С.А. Источники поступления наноматериалов в окружающую среду // Образование и наука в современных условиях: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф., № 2 (7). - Чебоксары: изд-во ЦНС «Интерактив плюс», 2016. - С. 1415.

86. Синтез наночастиц с использованием растений / П. Горелкин [и др.] //Наноиндустрия. - 2012. - Вып.7. - С.16-22.

87. Сипайлова О.Ю. Морфофункциональная характеристика печени крыс при интраперитонеальном введении наночастиц железа / О.Ю.Сипайлова, Г.И.Корнеев, Е.А. Сизова // Международное научное издание «Современные фундаментальные и прикладные исследования». - 2012. - №2. - 17-21.

88. Стимулирующее действие наночастиц серебра на рост и развитие растений пшеницы / А.В. Омельченко [и др.] // Ученые записки Таврического национального университета Серия «Биология, химия». -2014 - Том 27 (66). - № 1. - С. 127-135.

89. Трифонова Т.А., Ширкин Л.А. Экологическая безопасность наночастиц, наноматериалов и нанотехнологий // Учебное пособие. Владимир 2009 УДК 504.05 ББК 20.18 Т69.

90. Тимошенко А.Н., Колесников С.И., Казеев К.Ш., Акименко Ю.В. Оценка экотоксичности наночастиц тяжелых металлов по биологическим показателям чернозема обыкновенного. Южный федеральный университет. - Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2017. - 106 стр.

91. Тимошенко А.Н., Колесников С.И., Казеев К.Ш., Акименко Ю.В. Изменение биологических показателей серопесков после загрязнения наночастицами Cu, Zn и Ni // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. №2. 2019. С. 106-110.

92. Третьякова Ю.Д. Нанотехнологии. Азбука для всех. - М.: Физматлит, 2008. - С.368.

93. Падалко Е.П. Влияние наночастиц титана, цинка и платины на почвенные микроорганизмы // Бакалаврская работа. НИ ТГУ. Томск: 2016. 60 с.

94. Устинова В.И., Кремнёва Н.Е., Осипов А.А., Мишукова Т.Г. Влияние наночастиц железа на почвенную активность каталазы в присутствии гуминовых кислот // Современные фундаментальные и прикладные исследования. Кисловодск. Изд-во: Автономная некоммерческая организация "Центр общественного развития" №3 (18). - 2015. - С. 1115.

95. Фатхутдинова Л.М., Халиуллин Т.О., Залялов Р.Р. Токсичность искусственных наночастиц // Казанский медицинский журнал. -Казань, 2009. Т.90. - № 4. - 578-584с.

96. Федоренко В.Ф. и др. / Нанотехнологии и наноматериалы в агропромышленном комплексе: // Науч. издание. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех». - 2011. - 312 с 8. Синтез наночастиц с использованием растений / П. Горелкин [и др.] // Наноиндустрия. -2012. - Вып.7. - С.16-22.

97. Хижняк С.В., Гуревич Ю.Л., Мучкина Е.Я., Баранов М.Е. Биогенные наночастицы на основе железа как нейтрализатор токсичности углеводородов // Вестник КрасГАУ. №9. 2011.

98. Цитленок С.И. Цитогенетический мониторинг Allium сера L. в агропопуляциях Томской области Текст. / С.И. Цитленок, A.A. Козлова, C.B. Пулькина и др. // Проблемы эволюционной цитогенетики, селекции и интродукции. 1997. - С. 82-85.

99. Цицуашвили В.С., Минкина Т.М., Невидомская Д.Г., Раджпут В.Д., Манджиева С.С., Сушкова С.Н., Бауэр Т.В., Бурачевская М.В. Воздействие наночастиц меди на процессы жизнедеятельности растений и почвенные микроорганизмы (Обзор литературы) // Вестник аграрной науки Дона. Донской государственный аграрный университет. Зерноград.: Т. 3. №39. 2017. С. 93-100.

100. Чурилов Г.И., Назарова А.А., Амплеева Л.Е., Полищук С.Д. Черкасов О.В. Биологическое действие наноразмерных металлов на различные группы растений // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - Рязань, 2010. -С.148.

101. Шабанова Н.А., Попов В.В., Саркисов П.Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов. — М.: ИКЦ Академкнига, 2007. — 309 с.

102. Шайтан, К.В. Основы нано- и биобезопасности: курс лекций / К.В. Шайтан // НОУДПО «Институт «АйТи». - 2009. - 102 с.

103. Шеуджен А.Х., Корсунова М.И., Бондарева Т.Н., Осипов М.А., Есипенко С.В. Титан в черноземе выщелоченном Западного Предкавказья // КубГАУ, №112(08). - Краснодар, 2015. - С.10.

104. Шуленбург М. Наночастицы - крохотные частицы с огромным потенциалом. Возможности и риски. // BMBF. Бонн, Германия. 2008 г. 60 с.

105. Юрин В.М., Молчан О.В. Наноматериалы и растения: взгляд на проблему // Труды БГУ, Т.10, часть 1. - Минск, 2015. - С. 9-21.

106. Юркова И. Н., Омельченко А.В., Бугара И. А. Влияние наночастиц серебра на ростовые процессы пшеницы // Вестник ВСГУТУ, №1. -Симферополь, 2014. - С.69 - 73.

107. Янин Е.П. Ремедиация территорий, загрязненных химическими элементами: общие подходы, правовые аспекты, основные способы (зарубежный опыт) // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов, 2014, № 3, с. 3-105.

108. An, Y. Assessment of comparative toxicities of lead and copperusing plant assay / Y.An // Chemosphere. - 2006. - Vol. 62. - №. 8. - P. 1359-1365.

109. Begum, P. Induction of cell death by graphene in Arabidopsis thaliana (Columbia ecotype) T87 cell suspensions / P. Begum, B. Fugetsu, // J. Hazard. Mater. - 2013. - Vol. 260. - P.1032-1041.

110. Beneficial role of carbon nanotubes on mustard plant growth: An agricultural prospect / A. Mondal [et al.] // J. Nanopart. Res. - 2011. - Vol. 13/ - P. 4519-4528.

111. Bianco, S. Graphene Phytotoxicity in the Seedling Stage of Cabbage, Tomato, Red Spinach, and Lettuce. In Carbon Nanotubes-From Research to Applications; 978-953-307-500-6 Bianco, S. InTech: Rijeka; Available online: http://www.intechopen.com/books/carbon-nanotubesfromresearch-to-applications/graphene-phytotoxicity-in-the-seedling-stage-of%20cabbage-tomatored-spinach-and-lettuce(accessed on 23 May 2015).

112. Boisselier, E. Gold nanoparticles in nanomedicine: preparations, imaging, diagnostics, therapies and toxicity, E. Boisselier, D. Astruc // Chemical Society Reviews. - 2009. - Vol. 38. - № 6 - P. 1759-1782.

113. Bystrzejewska-Piotrowska, G., Golimowski, J., Urban, P.L., 2009. Nanoparticles: their potential toxicity, waste and environmental management. Waste Manag. 29 (9), 2587-2595.

114. Camara-Martos, F. & Moreno-Rojas R. Cobalt: Toxicology / F. Cámara-Martos // Encyclopedia of Food and Health. - 2016. - 172-178.

115. Carbon nanotubes are able to penetrate plant seed coat and dramatically affect seed germination and plant growth / M.V. Khodakovskaya [et al.] // ACS Nano. - 2009. - Vol.3. - P. 3221-3227.

116. Carbon nanotubes as plant growth regulators: Effects on tomato growth, reproductive system, and soil microbial community / M.V. Khodakovskaya [et al.] // Small. - 2013. - Vol. 12. - P. 115-123.

117. Collins D., Luxton T., Kumar N., Shah S., Walker V.K., Shah V. Assessing the Impact of Copper and Zinc Oxide Nanoparticles on Soil: A Field Study // PLoS ONE. 2012.- V.7(8).- e42663. doi:10.1371/journal.pone.0042663.

118. Demir E., Kaya N., Kaya B. Genotoxic effcts of zinc oxide and titanium dioxide nanoparticles on root meristem cells of Allium cepa by comet assay // Turkish Journal of Biology. - Antalya, 2014.Вардуни Т.В. Перестройки хромосом в клетках высших растений как показатель мониторинга мутагенов окружающей среды: Автореф. дис. канд. биол. наук. -Воронеж,1997. - С.24.

119. Du W., Sun Y., Ji R., Zhu J., Wub J., Guo H. TiO2 and ZnO nanoparticles negatively affect wheat growth and soil enzyme activities in agricultural soil // Journal of Environmental Monitoring. - S.l., 2011. - Vol. 13. - P. 822 -828.

120. Effect of biologically synthesized silver nanoparticles on Bacopa monnieri (Linn.) Wettst / Krishnaraj [et al.] // Plant growth metabolism. Process Biochem. - 2012 - Vol. 47(4). P. 51-658.

121. Effect of nanoparticles on seed germination andseedling growth of Boswellia ovalifoliolata an endemic and endangered medicinal treetaxon / N. Savithramma Nano Vision. - 2012. - Vol. 2. - Р. 61-68.

122. Effect of nano-silver on growth of saffron infloding stress / N. [et al.] // World Acad Sci Eng Technol. - 2012. - №1. - Р. 517-522.

123. Effect of nano-TiO2 on strength of naturally aged seedsand growth of spinach / L. Zheng [et al.] // Biol Trace Elem Res. - 2005. - Vol. 104(1). -Р. 83-91.

124. Effects of functionalized and non-functionalized single-walled carbon nanotubes on root elongation of select crop species / J.E. Canas [et al.] // Environ. Toxicol. Chem. - 2008. - Vol. 27. - P. 1922-1931.

125. Effects of silver nanoparticle exposure on germination and early growth of eleven wetland plants / L.[et al.] PLoS ONE. - 2012. № 7. - Р. 1-7.

126. Evaluation of the ecotoxicity of model nanoparticles / R. Chemosphere. -2009. - Vol. 75(7). - P. 850-857.

127. Fencke D.B., Chonn A., Cullis P.R. Liposomal nanomedicines: an emerging fi eld // Toxicol. Pathol. 2008. V.36, No.1. P.21-29

128. Gold nanoparticles in biology: beyond toxicity to cellular imaging / J. M. Catherine [et al.] // Accounts Chemical Research. - 2008. - Vol. 41 - № 12. - P. 1721-1730.

129. Gruyer N. et al./ Interaction between sliver nanoparticles and plant growth // In: International symposium on new technologies for environment control, energy-saving and crop production in greenhouse and plant factory-green sys // 2013. - Jeju, Korea. P. 6-11.

130. Ge Y., Schimel J. P., Holdena P.A. Identification of Soil Bacteria Susceptible to TiO2 and ZnO // Nanoparticles Applied and Environmental Microbiology. September 2012, Volume 78, Number 18, p. 6749-6758.

131. Gold-nanoparticle inducedenhancement in growth and seed yield of Brassica juncea / S. Arora Plant Growth Regul. - 2012. - Vol. 66. P. 303-310.

132. Graphene oxide amplifies the phytotoxicity of arsenic in wheat / X. Hu [et al.] // Sci. Rep. - 2014. - Vol. 4.

133. Green synthesis of gold nanoparticles from fruit extract of Terminalia arjuna, for the enhanced seed germination activity of Gloriosa superba / K. Gopinath J. Nanostruct. Chem. - 2014. - Vol. 4. - P. 1-11.

134. Gupta U., Agashe H.B., Asthana A., Jain N.K. A review of in vitro - in vivo invesaons on dendrimers: the novel nanoscopic drug carriers // Nanomedicine. 2006. V.2, No.2. P.66-73

135. Han, H.; Liu, X.; Gu, X.; Chen, K.; Lu, D. Multiwalled carbon nanotubes can enhance root elongation of wheat (Triticum aestivum) plants / X. Wang [et al.] //J. Nanopart. Res. - 2012. - Vol. 14. - P. 841-848.

136. Husen A. Carbon and fullerene nanomaterials in plant system // Journal of Nanobiotechnology. - S.l., 2014. - Vol.12. - P. 16-26.

137. Impact of Ag nanoparticle exposure on p,p'-DDE bioaccumulation by Cucurbita pepo (zucchini) and Glycine max (soybean) / R. De la Torre-Roche // Environ. Sci. Technol. -2013. - Vol. 47. - Р. 718-725.

138. Impacts of size and shape of silver nanoparticles on Arabidopsis plant growth and gene expression / Y.Y. Syu [et al.] // Plant Physiol. Biochem. -2014. - Vol. 83. - Р. 57-64.

139. Interaction between sliver nanoparticles and plant growth / N. Gruyer [et al.] // In: International symposium on new technologies for environment control, energy-saving and crop production in greenhouse and plant factory-green sys // 2013. - Jeju, Korea. Р. 6-11.

140. James, T. Driessen Characterization and Properties of Metallic Iron Nanoparticles: Spectroscopy, Electrochemistry, and Kinetics / James T. Nurmi, Paul G. Tratnyek, Vaishnavi Sarathy, Donald R. Baer, James E. Amonette, Klaus Pecher, Chongmin Wang, John C. Linehan, Dean W. Matson, R. Lee Penn, and Michelle D. - Department of Environmental and Biomolecular Systems, Oregon Health & Science University. - 2004.

141. Konieczny P., Goralczyk A.G., Szmyd R., Skalniak L., Koziel J., Filon F.L., Crosera M., Cierniak A., Zuba-Surma E.K., Borowczyk J., Laczna E., Drukala J., Pyza E., Semik D., Woznicka O., Klein A., Jura J. Effects triggered by platinum nanoparticles on primary keratinocytes // International Journal of Nanomedicine 2013: 8. - 3963-3975.

142. Krishnaraj et al. / Effect of biologically synthesized silver nanoparticles on Bacopa monnieri (Linn.) Wettst // Plant growth metabolism. Process Biochem. - 2012 - Vol. 47(4). P. 51-658.

143. Krug H.F. et al., nanoECO Book of Abstracts 2-7 March, 2008, p.53.

144. Kuamri, M. Effect of silver nanoparticle (SNPs) on protein and DNA content to tomato seed (L. esculentum), cucumber (Cucumis sativus) and maize (Zea mays), / M. Kuamri, A. Mukherjee, N. Chandrasekaran // IJHGMBMS. - 2012. - V. 1, No. 1. - Р. 7-15.

145. 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.

146. Mahmoudi M. Assessing the in vitro and in vivo toxicity of superparamagnetic iron oxide nanoparticles // Chem. Rev. - S.l., 2012. -P.2323 - 2338.

147. Manchikanti P., Bandopadhyay T.K. Nanomaterials and effects on biological systems: development of effective regulatory norms. Nanoethics, 2010, 4: 77-83.

148. Maye M. M., Lim I. I. S., Luo J., Rab Z., Rabinovich D., Liu T. B., Zhong C. J., Am J. Mediator-template assembly of nanoparticles // Chem. Soc. 2005, Vol. 127, pp. 1519- 1529.

149. Menard A., Drobne D., Jemec A. Ecotoxicity of nanosized TiO2. Review of in vivo data. Environmental Pollution. - S.l., 2011.

150. Mueller N., Nowack B., Environ. Sci. Technol. 42, 4447 (2008).

151. Nanoparticles in the Environment. Implications and Applications 2-7 March, 2008 Centra Stefano Franscini Monte Verità Ascona, Switzerland http://www.empa.ch/plugin/template/empa/*/60627/—/l=1.

152. Nel A, Xia T, Mädler L, Li N. Toxic potential of materials at the nanolevel. science 311 (5761), 622-627.

153. Palit, S., Sharma, A., Talukder, G. Effects of cobalt on plants / S. Palit, A. Sharma, G. Talukder // The Botanical Review. - 1994. - 60(2). - 149-181.

154. Partlow K.S., Chen J., Brant J.A. et al. 19F magnec resonance imaging for stem/progenitor cell tracking with mulple unique perfl uorocarbon nanobeacons // Federaon Amer. Sociees Experiment. Biology (FASEB). 2007. V.21, No.8. P.1647-1654.

155. Ramesh R., Kavitha P., Kanipandian N., Arun S., Thirumurugan R., S ubramanian P. Alteration of antioxidant enzymes and impairment of DNA in the SiO2 nanoparticles exposed zebra fish (Danio rerio). Environment

Monitoring and Assessment, 2013, 185(7): 5873-5881 (doi: 10.1007/s 10661 -012-2991 -4).

156. Roh J.-Y. / Ecotoxicity of silver nanoparticles on the soil nematode Caenorhabditis elegans using functional ecotoxicogenomics / J.-Y. Roh [et al.] // Environ. Sci. Technol. — 2009. — Vol. 43. — P. 3933—3940.

157. Rundle A., Robertson A.B., Blay A.M., Butler K.M., Callaghan N.I., Dieni C.A., Mac Cormack T.J. Cerium oxide nanoparticles exhibit minimal cardiac and cytotoxicity in the freshwater fish Catostomus commersonii. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 2016, 181-182: 19-26 (doi: 10.1016/j.cbpc.2015.12.007).

158. Salama H. / Effects of silver nanoparticles in some crop plants, Common bean (Phaseolus vulgaris L.) and corn (Zea mays L.) / J. Biotechnology. -2012. - V. 3, No. 10. - P. 190-197.

159. Sharma P. [et al.] / Silver nanopartic lemediated enhancement in growth and antioxidant status of Brassica juncea // Appl Biochem. Biotechnol. - 2012. -V. 167. - P. 2225-2233.

160. Shah, V. Inflence of metal nanoparticles on the soil microbial communityand germination of lettuce seeds. / V. Shah, I. Belozerova // Water Air Soil Pollut. - 2009. - Vol. 197. - P.143-148.

161. Scheringer M., Nature Nanotechnol., 3, 332 (2008).

162. Siddiqui, M. H. Role of nano-SiO2 in germination of tomato (Lycopersicum esculentum seeds Mill.). / M. H. Siddiqui, M. H. Al-Whaibi // Saudi Biol. Sci. - 2014. Vol. 21. P. 13-17.

163. Silver nanopartic lemediated enhancement in growth and antioxidant status of Brassica juncea / P. Sharma [et al.] // Appl Biochem. Biotechnol. - 2012. - V. 167. - P. 2225-2233.

164. Simonin M., Richaume A. Impact of engineered nanoparticles on the activity, abundance, and diversity of soil microbial communities: a review. Environmental Science and Pollution Research. № 463 «Science for Environment Policy» - 2016.

165. Single-walled carbon nanotubes selectively influence maize root tissue development accompanied by the change in the related gene expression / S. Yan [et al.] // J. Hazard. Mater. - 2013. - Vol. 246.- P. 110-118.

166. Sone B. T., Manikandan E., Gurib-Fakim A. & Maaza M. Single-phase a-Cr2O3 nanoparticles' green synthesis using Callistemon viminalis' red flower extract // Green chemistry letters and reviews, 2016. Vol. 9, No. 2, 85-90.

http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/17518253.2016.1151083

167. Stable transformation of soybean callus by DNAcoated gold particles / P. Christou // Plant Physiol. - 1988. - Vol. 87. - P. 671-674.

168. Surface chemistry of carbon nanotubes impacts the growth and expression of water channel protein in tomato plants / H. Villagarcia [et al.] // Small. -2012. - Vol. 8. - P. 2328-2334.

169. Toxic potential of materials at the nanolevel / A. Nel [at al.] // Science. -2006. - N 5761, Vol. 311. - P. 622 - 627.

170. Wang, H.; Ptersen, E.J.; Cleveland, D.; Holbrook, D.R.; Jaruga, P.; Dizdaroglu, M.; Xing, B.; Nelson, C.B. Copper oxide nanoparticle mediated DNA damage in terrestrial plant models / D.H. Atha Environ. Sci. Technol. - 2012. - Vol. 46. - P.1819-1827.

171. Wu W., Wieckowski S., Pastorin G. et al. Targeted delivery of amphotericin B to cells by using funconalized carbon nanotubes // Angew Chem. Int. Ed. Engl. 2005. V.44. P.6358-6362

172. Yamada, K. Cobalt: Its Role in Health and Disease / K. Yamada // Metal Ions in Life Sciences Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. - 2013. - 295-320.

173. Yang S.C., Lu L.F., Cai Y et. al. Body distribuon in mice of intravenously injected camptothecin solid lipid nanoparcles and targeng effect on brain // J. Control . Release. 1999. V.59. P.299-307

174. Xie Y., He Y., Irwin P.L., Jin T., Shi X. Antibacterial activity and mechanism of zinc oxide nanoparticles on Campylobacter jejuni // Appl Environ Microbiol.- 2011.- V.77.- pp. 2325-2331.

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

176. Zuverza-Mena N., Armedariz R., Peralta-Videa J.R., Gardea - Torresdey J.L. Effects of silver nanoparticles on radish sprouts: root growth reduction and modifications in the nutritional value. Front. Plant Sci., 2016, 7: 90.

177. http://abercade.ru/research/analysis/3974.html