Heavy Metals and Microelements in the System "Soil – Plant – Product of Plant Processing"
Authors: Сенченко М.А. , Степанова М.В. 
Published: June 2021

В России при производстве национальных напитков и продуктов питания используют сырьё растительного происхождения. Многие участки для возделываемых культур расположены вблизи урбанизированных районов, нефтеперерабатывающих и машиностроительных заводов. Исследования посвящены определению тяжёлых металлов в почвах урбанизированных и сельских районов Ярославской области и проведены в 2019–2020 гг. Целью данного исследования является определение содержания некоторых микроэлементов и тяжёлых металлов в почве, ревене и продукте его переработки – квасе, произведённом разными способами (рассматривались 2 технологии: технология с дополнительной операцией «вымачивание стеблей ревеня» и «настаивание стеблей ревеня и дополнительных ингредиентов» и технология с дополнительной операцией «варка стеблей ревеня и дополнительных ингредиентов»). При исследовании загрязнения почвы микроэлементами и тяжёлыми металлами на всех территориях превышения предельно допустимых концентраций не выявлено. Установлено, что по величине среднего содержания в водной вытяжке почвы исследуемые элементы на всех рассмотренных территориях региона образуют следующий убывающий ряд: железо > свинец > цинк > медь > мышьяк > кадмий. Более высокие концентрации цинка, железа, кадмия, свинца и мышьяка выявлены в урбанизированной территории, а меди – в сельской территории. Анализ миграционной способности элементов в системе «почва – растение – продукция растительного происхождения» показал наличие плохой миграционной способности для цинка и железа. Использование растительного сырья, произведённого по технологии органического производства и по разработанной технологии переработки растительного сырья, способствовало наименьшему воздействию на его составные части, увеличению содержания макро- и микроэлементов. При этом содержание токсичных элементов остаётся в пределах действующих нормативных документов. Технология, включающая дополнительную операцию «варка», обеспечила наибольшую экстракцию макро- и микроэлементов из ревеня в квас.

In Russia, raw materials of plant origin are used in the production of national beverages and food products. Many areas for cultivated crops are located near urbanized areas, oil refineries and mechanical engineering plants. Researches are devoted to the definition of heavy metals in soils of urbanized and rural areas of the Yaroslavl region and were carried out in 2019–2020. The purpose of this study is to determine the content of some microelements and heavy metals in soil, rhubarb and its processing product – kvass produced in various ways (2 technologies were considered: technology with an additional operation "soaking rhubarb stems" and "infusing rhubarb stems and additional ingredients" and technology with an additional operation "boiling rhubarb stems and additional ingredients"). When investigating soil contamination with microelements and heavy metals in all territories, no excess of maximum permissible concentrations was found. It was established that in terms of the average content in the water extract of the soil, the examined elements in all the considered territories of the region form the following decreasing series: iron > lead > zinc > copper > arsenic > cadmium. Higher concentrations of zinc, iron, cadmium, lead and arsenic were found in urbanized territory, and copper in rural territory. An analysis of the migration ability of elements in the system "soil – plant – product of plant processing" showed the presence of poor migration ability for zinc and iron. The use of plant raw materials produced according to the organic production technology and the developed technology for processing plant raw materials contributed to the least impact on its components, an increase in the content of macro- and microelements. At the same time, the content of toxic elements remains within the limits of existing regulatory documents. The technology, including an additional "boiling" operation, ensured the greatest extraction of macro- and microelements from rhubarb to kvass.