Химический состав лесных почв определяет токсичность мышьяка для биома

Южнокорейские ученые обнаружили, что химический состав почв в лесах играет решающую роль в том, насколько токсичным становится мышьяк для обитающих в почве организмов. При этом молодые особи демонстрируют значительно более высокую чувствительность к загрязнению, чем взрослые.

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Journal of Hazardous Materials, проведено на фоне продолжающейся угрозы для окружающих экосистем со стороны заброшенных золотых рудников по всему миру. В ходе работы команда профессора Юн-Сика Ли из Пусанского национального университета изучила, как мышьяк взаимодействует с различными лесными почвами, протестировав ногохвосток — мелких членистоногих, служащих ключевыми индикаторами здоровья почвы. Ученые обнаружили, что недавно поступивший в почву мышьяк преимущественно накапливается в подвижных фракциях, что делает его немедленно биодоступным для организмов.

Исследование показало, что такие характеристики почвы, как емкость катионного обмена, содержание фосфора и окиси алюминия, существенно влияют на то, как мышьяк связывается и перемещается в лесных экосистемах. Даже при одинаковых общих концентрациях мышьяка в разных типах почв уровни загрязнения и токсичность значительно различались в зависимости от этих свойств. Используя методы последовательной экстракции, команда разделила мышьяк на пять фракций от слабо связанных и высокомобильных до сильно связанных и в основном неактивных. Наибольшую опасность для почвенных организмов представляли мобильные, особенно для молодых коллембол (ногохвосток).

Ученые выявили резкие различия в том, как мышьяк влияет на организмы на разных стадиях жизни. Взрослые коллемболы накапливали мышьяк без значимого влияния на выживаемость, тогда как у молодых особей наблюдалось значительное снижение репродуктивных возможностей при воздействии подвижных фракций мышьяка. Эта уязвимость на ранних этапах развития свидетельствует о том, что современные оценки рисков могут недооценивать опасность загрязнения, сосредотачиваясь преимущественно на взрослых организмах. Полученные результаты подтверждают необходимость разработки более тонких экотоксикологических оценок, учитывающих различную чувствительность к возрасту.

Сегодня загрязнение мышьяком из заброшенных горнодобывающих объектов продолжает представлять экологическую угрозу по всему миру. В новой работе подчеркивается необходимость оценки рисков с учетом специфики почв на основе биодоступных фракций мышьяка, а не только его общих концентраций. Такой подход может обеспечить более прочную основу для целевого управления экосистемами и стратегий ремедиации вблизи бывших горнодобывающих районов.

Поддержать работу блога донатом можно по ссылке.