Accumulation of Heavy Metals by Plants on Modified Landscapes of Simushir Island
DOI:
https://doi.org/10.52575/2712-7443-2025-49-1-5-15Keywords:
Alnus japonica, Betula ermanii, heavy metals, phytogeochemistry, Sasa kurilensis, Simushir IslandAbstract
The studies were conducted on Simushir Island, Kuril Archipelago, in 2023. The analysis of heavy metals content in the leaves of species characteristic of the island showed that accumulation of heavy metals was highest in Betula ermanii, Alnus japonica, Sasa kurilensis. Betula ermanii, and lowest in Sasa kurilensis. The green mass of Betula ermanii had the highest concentrations of manganese, zinc, copper, nickel and cadmium. The leaves of Alnus japonica contained the highest amount of iron and chromium, while Sasa kurilensis, unlike the other studied species, accumulated lead to the greatest extent. As the island had been an object of an active anthropogenic activity until 1997, the authors analyzed the influence of anthropogenic factors on the content of heavy metals in plant leaves. The highest concentrations of heavy metals were found in the area of the abandoned pier at Broughton Bay, where Betula ermanii accumulated chromium and zinc to the greatest extent, and Alnus japonica accumulated iron and lead. Excess relative concentrations of heavy metals were also recorded in other areas, for example, in the territory of the abandoned settlement of Kraterny.
Downloads
References
Список источников
Данные ООО ИТЦ «СКАНЭКС», Includes IKONOS, 2022. Электронный ресурс. URL: https://yandex.ru/maps/geo (дата обращения: 24.10.2024).
Добровольский В.В. 2003. Основы биогеохимии. Москва, Академия, 400 с.
Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. 1992. Москва, ЦИНАО, 57 с.
Пинегина Т.К., Чирков С.А., Кравчуновская Е.А. 2007. Обследование макросейсмических эффектов Симуширских землетрясений. Южно-Сахалинск, СФ ГС РАН, 17 c.
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение «Дальневосточный региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт» (ФГБУ «ДВНИГМИ»): Симушир. Двумерная многолетняя повторяемость по скорости и направлению ветра. Электронный ресурс. URL http://rus.ferhri.ru/okhotsk/Meteo/Vind_Povt_Kuril/Simushir.htm (дата обращения: 01.02.2025).
Список литературы
Авдощенко В.Г., Климова А.В. 2020. Содержание тяжелых металлов в растениях города Петропавловска-Камчатского (Камчатский край) в 2017–2018 гг. Вестник Камчатского государственного технического университета, 54: 48–64. https://doi.org/10.17217/2079-0333-2020-54-48-64
Баркалов В.Ю. 2009. Флора Курильских островов. Владивосток, Дальнаука, 468 с.
Богатов В.В. 2002. Растительный и животный мир Курильских островов. Владивосток, Дальнаука, 163 c.
Воробьев Д.П. 1968. Дикорастущие деревья и кустарники Дальнего Востока. Ленинград, Наука, 277 с.
Гришин С.Ю. 2008. География растительного покрова Курильских островов (к карте растительности архипелага). Известия Русского географического общества, 140(5): 8–15.
Добровольский В.В., Рощина И.А., Фураев Е.А. 2006. Геохимические особенности ландшафтов острова Кунашир (Курильские острова). В кн.: Геохимия природных и техногенно измененных биогеосистем. Москва, Научный мир: 159–178.
Ермакова С.В. 2022 Содержание тяжелых металлов почв сельскохозяйственных угодий юго-восточной Камчатки на территории Елизовского района. В кн.: Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование. Национальная (всероссийская) научно-практическая конференция, Петропавловск-Камчатский, 29–30 марта 2022. Петропавловск-Камчатский, Камчатский государственный технический университет: 169–172.
Корчагина К.В. 2014. Оценка загрязнения городских почв тяжелыми металлами с учетом профильного распределения их объемных концентраций. Дис. … канд. биол. наук. Москва, 145 с.
Костенков Н.М., Ознобихин В.И. 2011. Почвенно-географическое районирование Курильских островов. Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН, 1: 77–83.
Медведев И.Ф., Деревягин С.С. 2017. Тяжелые металлы в экосистемах. Саратов, Ракурс. 178 с.
Милютина Н.О., Осмоловская Н.Г., Политаева Н.А., Куриленко В.В. 2020. Анализ миграции тяжелых металлов в системе “почва–растение” при эколого-геологической оценке окружающей среды вокруг полигона ТКО в г. Тамбов. Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология, 3: 55–63. https://doi.org/10.31857/S086978092003008X
Мудрый И.В. 1997. Тяжелые металлы в системе почва-растение-человек (обзор). Гигиена и санитария, 1: 16–19.
Опекунова М.Г., Опекунов А.Ю., Сомов В.В., Кукушкин С.Ю., Арестова И.Ю., Лисенков С.А., Никулина А.Р. 2022. Природные и антропогенные факторы формирования химического состава почв о. Шикотан (Курильские острова). Почвоведение, 12: 1592–1609. https://doi.org/10.31857/S0032180X22100343
Петрова Е.Е., Райхерт Е.В. 2013. Влияние автотранспорта на накопление цинка и свинца в почвах и их биологическое поглощение пшеницей мягкой (triticum aestivum) в придорожных агроценозах (в условиях Алейского района Алтайского края). Известия Алтайского государственного университета, 3–2(79): 42–46. https://doi.org/10.14258/izvasu(2013)3.2-07
Плотников И.В. 2022. Особенности накопления тяжелых металлов в зеленой массе кустарников вида Betula nana (береза карликовая) в условиях повышенной антропогенной нагрузки. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 3(215): 70–78. https://doi.org/10.18522/1026-2237-2022-3-70-78
Полохин О.В. 2015. Содержание микроэлементов в вулканических почвах острова Симушир (Курильские острова). В кн.: Отражение био-гео-антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове. V Международная научная конференция, посвященной 85-летию кафедры почвоведения и экологии почв, Томск, 07–11 сентября 2015. Томск, Национальный исследовательский Томский государственный университет: 84–87.
Полохин О.В., Сибирина Л.А. 2013. Почвы и растительность острова Симушир (Курильские острова). Фундаментальные исследования, 10–8: 1766–1769.
Пугин К.Г, Вайсман Я.И., Бояршинов М.Г. 2016. Математическое моделирование эмиссии тяжелых металлов в водные объекты из строительных материалов, полученных на основе отходов производства. Вестник МГСУ, 1: 105–117.
Семенова В.В. 2020. Аккумуляция тяжелых металлов представителями рода тысячелистник (Achillea L.) в условиях высотной зональности северо-восточного Кавказа. Дисс. … канд., биол. наук. Нижний Новгород, 199 с.
Узаков З.З. 2018. Тяжелые металлы и их влияние на растения. Символ науки: международный научный журнал, 1–2: 52–54.
Устинова В.Н., Жилина Е.Н. 2001. Геоэкологические проблемы Сибирского региона. Вопросы географии Сибири: 365–376.
Фураев Е.А. 2013. Геохимия ландшафтов острова Кунашир (Курильские острова). Москва, Прометей, 180 с.
Хамина Н.В. 2024. Экономико-географическая оценка о. Симушир: анализ результатов исследования по итогам комплексной экспедиции «Восточный бастион-Курильская гряда». Международный научно-исследовательский журнал, 2(140): 1–5. https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.140.59
Liu J., Yu J. 2001. Analysis of Biological Geochemistry of Chemical Elements in Betula ermanii Forest in Changbai Mountains, China. Chinese Geographical Science, 11(4): 350–355. https://doi.org/10.1007/s11769-001-0051-z
Yargholi B., Azimi A.A., Baghvand A., Liaghat A.M., Fardi G.A. 2008. Investigation of Cadmium Absorption and Accumulation in Different Parts of Some Vegetables. American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, 3(3): 357–364.
References
Avdoshchenko V.G., Klimova A.V. 2020. Contents of Heavy Metals in the Plants of Petropavlovsk-Kamchatsky (Kamchatka Territory) in 2017–2018. Bulletin оf Kamchatka State Technical University, 54: 48–64 (in Russian). https://doi.org/10.17217/2079-0333-2020-54-48-64
Barkalov V.Yu. 2009. Flora Kuril'skih ostrovov [Flora of the Kuril Islands]. Vladivostok, Pabl. Dal'nauka, 468 p.
Bogatov V.V. 2002. Flora and Fauna of Kuril Islands. Vladivostok, Pabl. Dal'nauka, 163 p. (in Russian).
Vorob'ev D.P. 1968. Dikorastushchie derev'ya i kustarniki Dal'nego Vostoka [Wild Trees and Shrubs of the Far East]. Leningrad, Pabl. Nauka, 277 p.
Grishin S.Yu. 2008. Geography of the Land Cover of Kuril Islands. Proceedings of the Russian Geographical Society,140(5): 8–15 (in Russian).
Dobrovol'skij V.V., Roshchina I.A., Furaev E.A. 2006. Geohimicheskie osobennosti landshaftov ostrova Kunashir (Kuril'skie ostrova) [Geochemical Features of Landscapes of Kunashir Island (Kuril Islands)]. In: Geohimiya prirodnyh i tekhnogenno izmenennyh biogeosistem [Geochemistry of Natural and Technogenically Modified Biogeosystems]. Mosсow, Pabl. Nauchnyj mir: 159–178.
Ermakova S.V. 2022 Heavy Metal Content in Soils of Agricultural Land in South-Eastern Kamchatka on the Territory of the Yelizovsky District. In: Natural Resources, Their Current State, Protection, Commercial and Technical Use. National (All-Russian) scientific and practical conference, Petropavlovsk-Kamchatsky, 29–30 March 2022. Petropavlovsk-Kamchatsky, Pabl. Kamchatka State Technical University: 169–172 (in Russian)
Korchagina K.V. 2014. Ocenka zagryazneniya gorodskih pochv tyazhelymi metallami s uchetom profil'nogo raspredeleniya ih obemnyh koncentracij [Assessment of Pollution of Urban Soils with Heavy Metals Taking into Account the Profile Distribution of Their Volume Concentrations]. Dis. … cand. boil. sciences. Mosсow, 145 p.
Kostenkov N.M., Oznobihin V.I. 2011. Geographic Areas and Soil Zones of the Kuril Islands. ulletin of the North-East Scientific Center, Russia Academy of Sciences Far East Branch, 1: 77–83 (in Russian).
Medvedev I.F., Derevyagin S.S. 2017. Heavy Metals in Ecosystems. Saratov, Pabl. Rakurs, 178 p. (in Russian).
Milyutina N.O., Osmolovskaya N.G., Politaeva N.A., Kurilenko V.V. 2020. Analysis of Heavy Metal Migration in Soil-Plant System Upon the Ecological-Geological Assessment of the Environment Around the Municipal Solid Waste Landfill in Tambov. Geoekologiya. Inzhenernaya Geologiya. Gidrogeologiya. Geokriologiya, 3: 55–63 (in Russian). https://doi.org/10.31857/S086978092003008X
Mudryj I.V. 1997. Tyazhelye metally v sisteme pochva-rastenie-chelovek (obzor) [Heavy Metals in the Soil-Plant-Human System (Review)]. Gigiena i sanitariya, 1: 16–19.
Opekunova M.G., Opekunov A.Yu., Somov V.V., Kukushkin S.Yu., Arestova I.Yu., Lisenkov S.A., Nikulina A.R. 2022. Natural and Anthropogenic Factors of Soils Chemical Composition on Shikotan Island (Kuril Islands). Eurasian Soil Science, 55(12): 1891–1908. https://doi.org/10.1134/s1064229322700077
Petrova E.E., Raikhert E.V. 2013. Effect of Vehicles on the Accumulation of Lead and Zinc in Soils and Their Biological Absorption by Soft Wheat (Trticum Aestivum) in Roadside Agricultural Lands (in the Alei Zone, Altai Territory). Izvestiya of Altai State University, 3–2(79): 42–46 (in Russian). https://doi.org/10.14258/izvasu(2013)3.2-07
Plotnikov I.V. 2022. Features of Accumulation of Heavy Metals in the Green Mass of Betula Nana Shrubs Under Conditions of Increased Anthropogenic Impact. Izvestiya Vuzov. Severo-Kavkazskii Region. Natural Science, 3(215): 70–78 (in Russian). https://doi.org/10.18522/1026-2237-2022-3-70-78
Polokhin O.V. 2015. The Amount of Trace Elements of Volcanic Soils of Simushir Island (Kuril Island). In: Reflection of Bio-Geo-Anthropospheric Interactions in Soils and Soil Cover. V International scientific conference dedicated to the 85th anniversary of the Department of Soil Science and Soil Ecology, Tomsk, 7–11 September 2015. Tomsk, Pabl. National Research Tomsk State University: 84–87 (in Russian).
Polokhin O.V., Sibirina L.A. 2013. Soil and Vegetation Simushir Island (Kuril Island). Fundamental research, 10–8: 1766–1769 (in Russian).
Pugin K.G, Vaysman Ya.I., Boyarshinov M.G. 2016. Mathematical Modeling of the Emission of Heavy Metals into Water Bodies from Building Materials Derived from Production Waste. Vestnik MGSU, 1: 105–117 (in Russian).
Semenova V.V. 2020. Akkumulyaciya tyazhelyh metallov predstavitelyami roda tysyachelistnik (Achillea L.) V usloviyah vysotnoj zonal'nosti severo-vostochnogo Kavkaza [Accumulation of Heavy Metals by Representatives of the Genus Yarrow (Achillea L.) in the Conditions of Altitudinal Zonality of the North-Eastern Caucasus]. Diss. … cand. biol. sciences. Nizhniy Novgorod, 199 p.
Uzakov Z.Z. 2018. Tyazhelye metally i ih vliyanie na rasteniya [Heavy Metals and Their Effects on Plants]. Simvol nauki: mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal, 1–2: 52–54.
Ustinova V.N., Zhilina E.N. 2001. Geoekologicheskie problemy Sibirskogo regiona [Geoecological Problems of the Siberian Region]. Voprosy geografii Sibiri: 365–376.
Furaev E.A. 2013. Geohimiya landshaftov ostrova Kunashir (Kuril'skie ostrova) [Geochemistry of Landscapes of Kunashir Island (Kuril Islands)]. Mosсow, Pabl. Prometey, 180 p.
Khamina N.V. 2024. An Economic and Geographical Assessment of Sumishir Island: An Analysis of the Study Results of the Eastern Bastion-Kuril Ridge Complex Expedition. International Research Journal, 2(140): 1–5. https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.140.59
Liu J., Yu J. 2001. Analysis of Biological Geochemistry of Chemical Elements in Betula ermanii Forest in Changbai Mountains, China. Chinese Geographical Science, 11(4): 350–355. https://doi.org/10.1007/s11769-001-0051-z
Yargholi B., Azimi A.A., Baghvand A., Liaghat A.M., Fardi G.A. 2008. Investigation of Cadmium Absorption and Accumulation in Different Parts of Some Vegetables. American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, 3(3): 357–364.
Share
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2025 Regional Geosystems
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
