ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВЫСШИХ ВОДНЫХ РАСТЕНИЯХ РОДА POTAMOGETON И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА БАВ

ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1 ГЛАВА .1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР................................................. 5 1.1. Механизмы поглощения и накопление тяжелых металлов в растительных организмах 5 1.2. Описание процесса сорбции металлов 8 1.3. Рдест. Ботаническое описание 9 1.3.1. Химический состав и фармакологические свойства рдестов. 10 1.4. Применение БАВ и их классификация 12 1.5. Биологическое значение металлов 14 1.6. Заключение по литературному обзору 15 ГЛАВА.2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 18 2.1. Объекты исследований 18 2.2. Методы исследований 22 2.3. Методика постановки эксперимента 23 ГЛАВА.3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 27 3.1. Установление содержания примесей в высших водных растениях рода Potamogeton и в среде их обитания 27 3.2. Исследования химического состава высших водных растений рода Potamogeton, воды и почвы в месте их произрастания 29 3.3. Расчет соотношения аккумуляции металла 32 3.4. Анализ динамики накопления тяжелых металлов в растениях рода Potamogeton 33 ВЫВОДЫ 35

1. ГОСТ 33331-2015 Водоросли, травы морские и продукция из них. Методы определения массовой доли воды, золы и посторонних примесей. 2. ГОСТ 31413-2010 «Водоросли, травы морские и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб» 3. ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб» 4. ГОСТ 17.4.4.02-2017 «Охрана природы (ССОП)» 5. РД 52.18.685-2006 «Определение массовой доли металлов в пробах почв и донных отложений. Методика выполнения измерений методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии» 6. М 01-46-2013 ПНД Ф 14.1:2.253-09 «Методика измерений массовой концентрации алюминия, бария, бериллия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, лития, марганца, меди, молибдена, мышьяка, никеля, свинца, селена, серебра, стронция, титана, хрома, цинка в пробах природных и сточных вод атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией с использованием атомно-абсорбционного спектрометра модификаций МГА-915, МГА-915М, МГА-915МД» 7. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. –Ленинград, 1987 г. –141–144 с. 8. Антонова Ю.А., Сафонова М.А. Журнал Фундаментальные исследования. –Тяжёлые металлы впочве2007. 43-44 с. 9. Артомонов В. И. Растения и чистота природной среды. –М., 1986 г. 27–31 с. 10. Башмаков Д. И., Лукаткин А. С. Эколого-физиологические аспекты аккумуляции и распределения тяжелых металлов у высших растений. Саранск: Изд-во Мордовского университета, 2009. 236 -273 с. 11. Бобров А. А.Чемерис Е. В.Заметки о речных рдестах (Potamogeton L., Potamogetonaceae) Верхнего Поволжья 2003 – Биологический институт им. Комарова РАН г. Санкт-Петербург 12. Брудастов Ю.А., Васильева Т.Н. Потенциальные фитоаккумуляторы металлов-поллютантов .- Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 6.142-146 с. 13. Водяницкий Ю.Н., МотузоваГ.В.Тяжелые металлы и металлоиды в почвах.- М.:ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. 2008. 7-46 с. 14. Габлер Д., Шошкевич К. Оценка экологического состояния рек с использованием макрофитов на отдельных примерах..2011;52:75-83 с. 15. Галиулин Р. В., Галиулина .Р. А.. Аккумуляция тяжёлых металловводными растениями ? Институт фундаментальных проблем биологии РАН.-2013. 70-72 с. 16. Галиулин Р.В., Галиулина Р.А. Очистка почв от тяжёлых металлов с помощью растений // Вестник Российской академии наук. 2008. Т. 78. № 3. 247-249 с. 17. Георгиевский В. П., Комиссаренко П. Ф., Дмитрук С. Е. Биологически активные вещества лекарственных растений. — Новосибирск: Наука, Сиб. отделение, 1990. — 333 с. 18. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году». — М.: Минприроды России; НИА-Природа. — 2016. — 639 с. 19. Джапова Р. Р., Чимидова В. В. Рдест сарматский // Красная книга Республики Калмыкия. Т. 2. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения растения и грибы. Элиста: ЗАОр «НПП «Джангар», 2014. 78–79 с. 20. Клинкова Г. Ю. Сем. PotamogetonaceaeDumort. – Рдестовые // Флора Нижнего Поволжья. Т. 1. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. 74–88 с. 21. Кузнецов А. В. Контроль техногенного загрязнения почв и растений // Агрохимический вестник. –1997г., 17–29 с. 22. Лисицына Л. И., Папченков В. Г., Артеменко В. И. Флора водоемов волжского бассейна. Определитель сосудистых растений. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2009. 219 с . 23. Новиченко О.В. Получение биологически активных веществ высших водных растений волго-каспийского бассейна на примере Potamogeton PerfoliatusL и ZosteraNoltii: автореферат дис. ... канд.тех.наук: 05.18.07/Ольга Викторовна Новиченко.- Астрахань, 2016.- 11-21с. 24. Новиченко О.В., Егоров М.А. Перспективныенаправленияфизико-химическойбиологииибиотехнологии:сборник тезисов 2016 г. –М.: ФАНО России ФГБУН ИБХ им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, 2016 – С. 100-110 с. 25. Новиченко, О.В. Изучение возможности получения экстракта из Potamogeton perfoliatus L. дельты реки Волги для применения в косметологии. Биотехнология. Взгляд в будущее. Сборник трудов международной 2012 г. – Казань: Изд-во "Казанский университет", 2012. 170-172 с. 26. Новиченко, О.В. Биологически активные вещества высших водных растений PotamogetonPerfoliatusL. И ZosteraNoltii: состав, свойства, применение 2016 г. – Астрахань: Изд-во ФГБУ ВО «Астраханский Государственный Университет», 2016. 15-20 с. 27. Озерский А.Ю. Основы геохимии окружающей среды: учебн. пособие. Красноярск: ИПК СФУ, 2008. 316 с. 28. Папченков В. Г. Рдест сарматский- Красная книга Республики Татарстан (животные, растения, грибы)- Казань: Изд-во «Идел-Пресс», 2016. 503–504 с. 29. Папченков В. Г. Гибриды и малоизвестные виды водных растений- Ярославль: Издатель Александр Рутман, 2007.72 с. 30. Панкова Н. Л. Рдест сарматский- Красная книга Ханты-Мансийского автономного округа- Югры: животные, растения, грибы. Екатеринбург: Изд-во Баско, 2013. 204 с. 31. Рабайчик А., Йозвяк М.А. Возможности использования макрофитов в качестве биоиндикаторов тяжелых металлов, встречающихся в донных отложениях. МонитШродовПширод. 2008;9:19-26 с. 32. Сердюкова, А. Ф. Последствия загрязнения почвы тяжелыми металлами / А. Ф. Сердюкова, Д. А. Барабанщиков. —2017. 131-135 с. 33. Суворова Т. Ф., Бисенова А. Р., М.М. Исследование строения клеточных структур водных растений Волго-Каспийского бассейна с целью их использования в качестве промышленного сырья .-2010. 56-59 с. 34. Титов А. Ф., Таланова В. В., Казнина Н. М.. Физиологические основы устойчивости растений к тяжелым металлам. ? Карельский научный центр РАН.- 2011. 31-68 с. 35. A.K.Upadhyay, N.K.Singh Comparative metal accumulation potential of Potamogeton pectinatus L. and Potamogeton crispus L.: Role of enzymatic and non-enzymatic antioxidants in tolerance and detoxification of metals Balsberg-PahlssonAMToxicity of heavy metals (Zn, Cu, Cd, Pb) to vascular plants: a literature review. 1989.287–319 36. Carlos A. Harguinteguy, Noelia Cofre, Alicia Fernandez Cirelli, Maria Luisa Pignata. The macrophytes Potamogeton pusillus L. and Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdc. as potential bioindicators of a river contaminated by heavy metals.2016. 228-234 37. Haoping Wu, Beibei Hao, Hyunbin Jo, YanpengCai.Seasonality and Species Specificity of Submerged Macrophyte Biomass in Shallow Lakes Under the Influence of Climate Warming and Eutrophication.2021. 105 38. KejianPeng,ChunlingLuoL., Lou, Xiang-Dong Li. Bioaccumulation of Heavy Metals by the Aquatic Plants Potamogeton pectinatus L. and Potamogeton malaianusMiq. and Their Potential Use for Contamination Indicators and in Wastewater Treatment.2008. 300-305 39. Lacher C, Smith RW. Sorption of Hg by Potamogeton natans dead biomass. Miner Engineer. 2002;187-191 40. Phytoremediation of Heavy Metals: An Indispensable Contrivance in Green Remediation Technology Sabreena 1, Shahnawaz Hassan 1, Sartaj Ahmad Bhat 2*, Vineet Kumar 3, Bashir Ahmad Ganai 1,4,* and Fuad Ameen Dem?rezen, D.; Aksoy, A. Accumulation of heavy metals in Typha angustifolia (L.) and Potamogeton pectinatus (L.) living in Sultan Marsh (Kayseri, Turkey). Chemosphere 2004, 56, 685–696 41. Yang, Y.; Shen, Q. Phytoremediation of cadmium-contaminated wetland soil with Typha latifolia L. and the underlying mechanisms involved in the heavy-metal uptake and removal. Environ. Sci. Pollut. Res. 2019, 27, 4905–4916 42. Zotina, T.; Dementyev, D.; Alexandrova, Y. Long-term trends and speciation of artificial radionuclides in two submerged macrophytes of the Yenisei River: A comparative study of Potamogeton lucens and Fontinalis antipyretica. J. Environ. Radioact. 2020, 227-461 43. Аккумуляция тяжёлых металлов растениями -типичными представителями флоры г. Оренбурга[Электронный ресурс]/ cyberleninka.ru.- Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/akkumulyatsiya-tyazhyolyh-metallov-rasteniyami-tipichnymi-predstavitelyami-flory-g-orenburga 44. Выбор метода экстрагирования для получения извлечений из семян пажитника сенного с высоким содержанием биологически активных веществ[Электронный ресурс]/pharmjournal.ru.- Режим доступа: https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/711?locale=ru_RU 45. Механизмы поступления и накопление тяжелых металлов в растительных организмах[Электронный ресурс]/ infopedia.su.- Режим доступа:https://infopedia.su/21x6dc9.html 46. Находка Potamogeton sarmaticusMaemets (Potamogetonaceae) в Тюменской области[Электронный ресурс]/ sciencedirect.com.- Режим доступа:https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/potamogeton 47. Флора [Электронный ресурс]/Астраханский биосферный заповедник.- Режим доступа: https://astrakhanzapoved.ru/about-us/природа/flora/

ГЛАВА .1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Механизмы поглощения и накопление тяжелых металлов в растительных организмах Процесс поглощения металлов растительным организмом является поэтапным процессом, с включением различных механизмов, приуроченных к определенным структурным компонентам тканей растений. 1. Обогащение ионами свободного пространства апопласта (происходящее за счет обменной адсорбции, диффузии, пассивной физико-химической адсорбции); 2. Преодоление мембранного барьера - проникновение ионов в симпласт; 3. Радиальное передвижение по тканям корня и сосудистым проводящим пучкам; 4. Активное включение поступающих ионов в метаболизм; 5. Вертикальное передвижение ионов по стеблям, черешкам и ветвящимся жилкам листьев; 6. Поступление в синтезирующие клетки, утилизация и реутилизация, отток в репродуктивные органы; 7. Транспорт ассимилятов и ионов вниз по флоэме, в корни. При поступлении в корни тяжелых металлов наибольшее значение приобретают первые три этапа, а также передвижение ионов из корней в надземные органы растений. Важнейшим этапом в процессе поглощения растениями ионов металлов является преодоление ими структурного барьера - биологической мембраны. При этом происходит сочетание быстрой адсорбции с активным поглощением. Движение по свободному пространству и пассивное поглощение имеют большое значение при поступлении тяжелых металлов, особенно при повышенных концентрациях их в среде. Превалирование пассивного характера поступления возрастает для металлов, концентрация которых в среде является избыточной для растительного организма.