Оценка токсичности дерново-подзолистой почвы при различных уровнях содержания лантаноидов методами биотестирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Котельникова Анна Дмитриевна

• Котельникова Анна Дмитриевна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Котельникова Анна Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛАНТАНОИДЫ КАК ОСОБАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ

1.1. Лантаноиды - представители группы редкоземельных элементов

1.2. Содержание лантаноидов в земной коре, мировые запасы и области использования

1.3. Свойства лантаноидов как особой группы элементов

ГЛАВА 2. ЛАНТАНОИДЫ В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ

2.1. Пути поступления и содержание лантаноидов в почвах

2.2. Поведение лантаноидов в почве

2.3. Поступление, накопление и содержание лантаноидов в растениях

2.4. Влияние лантаноидов на растения

ГЛАВА 3. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ТЕСТ-СИСТЕМЫ В БИОТЕСТИРОВАНИИ ПОЧВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ К ОЦЕНКЕ ЦИТО- И ГЕНОТОКСИЧНОСТИ ЛАНТАНОИДОВ

3.1. Особенности применения растительных тест-систем в биотестировании почв

3.2. АШиш-тест в биотестировании

3.3. Оценка цито- и генотоксичности лантаноидов с применением растительных тест-систем

ГЛАВА 4. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

4.1. Объекты исследования

4.2. Определение содержания представителей группы лантаноидов в исходных образцах дерново-подзолистой почвы с применением рентгенофлуоресцентного энергодисперсионного анализа

4.3. Экстрагирование подвижных форм лантаноидов (La, Ce и Nd), внесенных в

образцы почвы

4.4. Модельный эксперимент по оценке влияния солей La, Ce и Nd в растворе и при внесении в почву в условиях Allium-теста

4.5. Тестирование почвы, содержащей соли La, Ce и Nd, по стандартизованной методике ГОСТ Р ИСО 22030-2009 «Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичностъ в отношении высших растений»

4.6. Анализ содержания РЗЭ в почвенных вытяжках и растительном материале атомно-эмиссионной спектрометрией с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-АЭС)

4.7. Статистическая обработка результатов

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

5.1. Оценка фонового уровня содержания лантаноидов в образцах дерново -подзолистой почвы

5.2. Оценка подвижности внесенных в почву лантаноидов

5.3. Оценка токсичности растворов солей лантаноидов и образцов почвы, содержащих лантаноиды, в условиях Allium-теста

5.3.1. Влияние растворов солей лантаноидов на длину корня, митотическую активность и частоту патологий митоза в клетках апикальной меристемы Allium cepa

5.3.2. Влияние образцов почвы с внесением лантаноидов на длину корня, митотическую активность и частоту патологий митоза в клетках апикальной меристемы Allium cepa

5.3.3. Оценка спектра наблюдаемых патологий митоза при тестировании растворов солей лантаноидов и образцов почвы с внесением лантаноидов в условиях Allium-теста

5.4. Влияние лантаноидов при внесении в почву на рост и развитие растений в условиях стандартизированного тестирования по ГОСТ Р ИСО 22030 -2009 «Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичностъ в отношении высших растений»

5.4.1. Влияние образцов почвы с внесением лантаноидов на длину и массу растений

5.4.2. Накопление лантаноидов в растениях при тестировании образцов дерново-подзолистой почвы с внесением Ьа и №

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка токсичности дерново-подзолистой почвы при различных уровнях содержания лантаноидов методами биотестирования»

Актуальность работы:

Нарастающая значимость редкоземельных элементов (РЗЭ), в том числе лантаноидов, в развитии современных технологий производства обуславливает необходимость всестороннего изучения этих металлов. Источниками, повышающими содержание РЗЭ в окружающей среде, помимо промышленности, являются органические и минеральные удобрения [Hu et al., 2006; Pang, Li, Peng, 2002; Sadeghi et al., 2013; von Tucher, Schmidhalter, 2005], а в последние десятилетия применение лантаноидов в качестве микроудобрений [Liang et al., 2005]. Присутствие РЗЭ в сточных водах и различных компонентах водных и наземных экосистем, обнаружение лантаноидов в образцах человеческих волос, в концентрациях, зачастую превышающих фоновые уровни, определяет необходимость оценки влияния РЗЭ на живые организмы [Gonzalez et al., 2014; Gonzalez et al., 2015].

В отсутствии нормативов на содержание загрязнителей в компонентах окружающей среды, удобным инструментом, позволяющим изучить влияние различных факторов на биоту, является биотестирование. Биотесты помогают отразить возможное специфическое и комплексное воздействие на живые организмы. Также использование тест-систем требуется при оценке возможности применения новых веществ в сельском хозяйстве. Несмотря на большой интерес к биотестированию лантаноидов, имеющиеся данные крайне противоречивы [Gonzalez et al., 2014; Hu et al., 2004].

При этом важно отметить, что необходима оценка не только ростовых и биохимических показателей тест-организмов, но и влияния изучаемых факторов на генетический аппарат клеток и риски передачи нарушений последующим поколениям с наследственным материалом или развития патологий в онтогенезе организма. Необходимость исследования влияния лантаноидов на процессы

клеточного деления подтверждается данными работ, выявивших генетическую активность представителей РЗЭ на нескольких видах растений [d'Aquino et al., 2009; de Oliveira et al., 2015; Xu et al., 2016].

Кроме того, на современном этапе исследований, чтобы приблизить условия опыта к реальным процессам, происходящим в столь гетерогенной и сложной системе как почва, очевидно нужно проводить тестирование непосредственно с образцами почв, а не с вытяжками и растворами [Маячкина, Чугунова, 2009; Liang et al., 2005; Zhang et al., 2017].

Степень разработанности темы исследования:

В настоящее время большое количество исследователей занимается проблемой влияния РЗЭ на живые организмы, многие из них используют в качестве тест-объектов растения. Растительные тест-системы имеют ряд преимуществ, как то - быстрота получения данных, наличие систем активации промутагенов, сравнительная легкость проведения тестирования, по сравнению с тестированием на животных. Современные исследования фитотоксичности лантаноидов, охватывают широкий диапазон изучаемых параметров, включающих общие ростовые и биохимические показатели [Gonzalez et al., 2014; Hu et al., 2004; Kabata-Pendias, 2010; Saatz et al., 2015]. Однако, несмотря на большой объем полученных данных, единого мнения о характере взаимодействия лантаноидов с биотой нет - результаты исследований противоречат друг другу. При этом работ, посвященных изучению цитотоксичности РЗЭ единицы, и их результаты не позволяют сделать однозначных выводов о влиянии этих элементов на процесс деления клеток. Тестирование с проростками боба (Vicia faba L.) показало способность лантана индуцировать повреждения в структуре ДНК, что могло быть причиной замедления роста корней совместно с дисбалансом элементов питания [Wang et al., 2012]. На этом же тест-объекте показан кластогенный эффект (образование разрывов хромосом) празеодима и неодима, ведущий к дальнейшим нарушениям клеточного цикла, в том числе образованию микроядер (Jha, Singh, 1994). Для двух видов растений - пшеницы (Triticum durum

Desf.) и чеснока (Allium sativum L.) - обнаружен достоверный митотоксический эффект (снижение активности деления клеток) лантаноидов [d'Aquino et al., 2009; Xu et al., 2016]. Низкие концентрации лантана в работе с соей (Glycine max (L.) Merr.) в качестве тест-объекта обнаружили способность к увеличению пролиферативной активности клеток кончиков корешков [de Oliveira et al., 2015], что, возможно, является горметическим эффектом, так как исследовались низкие концентрации элемента. Подобный эффект, проявляющийся в положительном влиянии на активность роста корней, что чаще всего связано с интенсивностью деления клеток, был отмечен в работах [Fashui, Ling, Chao, 2003; Li et al., 2007; Song, Hong, Wan, 2002; Wang et al., 2011; Xu et al., 2007]. Разногласия в полученных данных также может объясняться видоспецифичной реакцией тест-объектов на РЗЭ, что говорит о необходимости использования различных тест -систем, широкий спектр которых способен наиболее полно отразить характер воздействия исследуемых веществ на организмы.

Одним из широко используемых объектов фитотестирования является лук репчатый Allium cepa L. Тест-система с этим видом, наряду с измерением общей токсичности по изменению ростовых показателей позволяет учитывать нарушения в процессе деления клеток апикальной меристемы корня [Fiskesjo, 1985]. Данный тест-объект хорошо изучен цитологически и показал свою перспективность для оценки цитотоксичности различных химических факторов [Leme, Marin-Morales, 2009]. Результаты работы, проведенной в Оренбургской области, показывают прямую корреляционную связь обнаруженных при тестировании с луком репчатым хромосомных аберраций и индексом нагрузки РЗЭ для водоемов и водотоков [Соловых, Голинская, Кануникова, 2012].

Однако, все перечисленные работы проводились с использованием растворов, содержащих различные концентрации лантаноидов. Исследований, в которых бы тестировалась цитотоксичность непосредственно почвенных образцов или же вытяжек из них, содержащих лантаноиды, по всей видимости, не проводилось. Также не проводилась оценка фитотоксичности лантаноидов с

использованием стандартизированных методик, в которых четко прописаны контрольные точки.

Практически отсутствуют работы по оценке фитотоксичности лантаноидов в зависимости от уровня их биодоступности, которая, как известно, определяется химической природой элемента, составом и свойствами почвы [Liang et al., 2005; Zhang et al., 2017]. Следовательно, дальнейшие исследования токсичности РЗЭ должны включать тестирование различных по характеристикам почв, обуславливающих подвижность и биодоступность элементов.

Цель исследования:

Оценить токсичность дерново-подзолистой почвы при различных уровнях содержания лантаноидов (La, Ce, Nd) методами биотестирования.

Задачи исследования:

1. Определить «фоновые» уровни содержания La, Ce, Nd в образцах дерново -подзолистой почвы. Оценить их биодоступность и способность к перераспределению по структурным органам растений при различных уровнях содержания.

2. Охарактеризовать фитотестируемые эффекты интегральной токсичности, цито-и генотоксичности и определить дозовые зависимости, пороговые величины токсических эффектов лантаноидов (La, Ce, Nd) в растворе и почве.

3. Оценить диагностические возможности спектра патологий митоза для характеристики форм токсичности при внесении различных доз лантаноидов.

4. Ранжировать La, Ce, Nd по показателям токсичности в системах «растение-раствор» и «растение-почва».

5. Сравнить используемые биотесты по чувствительности тест-функций.

Объекты исследования - агродерново-подзолистая почва и растворы с различными концентрациями лантаноидов (La, Ce, Nd). Предмет исследования -формы токсичности растворов и почвы с различными концентрациями La, Ce, Nd.

Научная новизна:

В исследовании применен комплекс методов биотестирования, включая тест-систему с луком репчатым Allium cepa L., которая ранее не использовалась для оценки токсичности почвы, содержащей различные концентрации лантаноидов. Впервые получены данные о цитотоксичности образцов дерново-подзолистой почвы при внесении редкоземельных элементов. Применение стандартизованной методики по ГОСТ Р ИСО 22030-2009 «Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений» позволило расширить имеющиеся данные о хронических формах фитотоксичности почв c разным содержанием лантаноидов. Получены дополнительные сведения о подвижности и биодоступности лантаноидов в почве при внесении их в почвенные образцы, а также оценена способность к перераспределению по различным структурным частям растений -представителей классов однодольных и двудольных - овса обыкновенного (Avena sativa L.) и гороха посевного (Pisum sativum L.).

Теоретическая и практическая значимость работы:

Полученные данные по оценке фонового содержания лантаноидов, фито- и цитотоксичности дерново-подзолистой почвы, содержащей различные дозы La, Ce, Nd и их способности к переходу в растения, вносят вклад в понимание механизмов поведения РЗЭ в системе «почва-растение» и дополняют сведения о содержании лантаноидов в почвах на территории России. Выводы, полученные в ходе выполнения работы, повышают определенность в вопросе о фитотоксичности лантаноидов, который остается дискуссионным в мировом научном сообществе. Также получена возможность оценить цитотоксичность почвы при внесении лантаноидов.

С практической точки зрения работа вносит вклад в решение вопроса о безопасности применения лантаноид-содержащих микроудобрений и минеральных удобрений, содержащих примеси РЗЭ. Полученные результаты могут быть использованы при разработке научно-обоснованных нормативов содержания лантаноидов в почвах и растениях, которые не установлены в России.

Методы исследования:

Основной метод, применяемый в работе, - биотестирование с использованием Allium-теста, позволяющий определить изменения в гомеостазе организма на ранних стадиях. В настоящее время тест-система с луком репчатым Allium cepa L. используется для оценки интегральной фитотоксичности по ростовым показателям, гено- и цитотоксичности различных факторов (химических, физических и биологических) по изменению активности деления клеток кончиков корешков лука и частоте появления различных патологий митоза в них. Популярность методики обусловлена высокой отзывчивостью клеток корневой меристемы лука на воздействие различных изучаемых факторов, большим размером клеток, что обеспечивает удобство в работе, хорошей цитологической изученностью тест-объекта, быстротой получения результатов. Применяемая в настоящем исследовании методика по проращиванию луковиц непосредственно на образцах почв, ранее была нами модифицирована и апробирована в работе по оценке токсичности почв, содержащих полициклические ароматические углеводороды [Котельникова, 2017]. Применение данного теста для оценки цитотоксичности почв с внесением лантаноидов использовано впервые.

Дополнительной является стандартизованная методика по ГОСТ Р ИСО 22030-2009 «Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичностъ в отношении высших растений», позволяющая оценить изменения макропараметров. Для определения уровней содержания лантаноидов в образцах почвы и структурных органах растений был использован метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно -связанной плазмой (ИСП-АЭС) и рентгенофлуоресцентный анализ (РФА).

Данные экспериментов статистически обработаны с помощью программ STATISTICA 10.0, R Studio и Excel 2016.

Основные защищаемые положения работы:

1. Лантаноиды токсичны для высших растений, в частности цито- и генотоксичны, с пороговыми концентрациями La, Ce и № в растворах хлоридов этих элементов 10, 2 и 10 мг/л соответственно. Дерново-подзолистая почва характеризуется значительной нивелирующей способностью в отношении указанной токсичности, но она сохраняется при внесении лантаноидов в почву и превышении определенного порога их концентрации, порядка 200 мг/кг.

2. Лантаноиды проявляют сходный характер воздействия на процесс митоза, вызывают аналогичные цитотоксические эффекты, отражающие влияние на веретено деления.

3. Влияние лантаноидов на рост растений и их способность к накоплению в тканях растения зависит от элемента и вида растений.

4. Несмотря на значительное связывание компонентами почвы лантаноиды способны к транслокационным переходам, остаются доступными для растений и способны оказывать воздействие на них.

Степень достоверности и апробация результатов:

Экспериментальные данные в работе получены с применением современного оборудования. Результаты экспериментов обработаны с применением методов вариационной статистики. Выводы работы достоверны при принятом уровне вероятности P=0,95.

Результаты работы представлены на 12 конференциях: XXI Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2014» (Москва, 2014 г.), XVIII и XX Докучаевские молодежные чтения (Санкт-Петербург, 2015, 2017 гг.), Международная научная конференция «Роль почв в биосфере и жизни человека» (Москва, 2015 г.), Международная научно -практическая конференция и Школа молодых ученых «Системы интенсификации земледелия и биотехнологии как основа инновационной модернизации аграрного производства» (Суздаль, 2016 г.), Международный симпозиум «Биодиагностика и оценка качества природной среды: подходы, методы, критерии и эталоны сравнения в экотоксикологии» (Москва, 2016 г.), I, II и III открытые конференции

молодых ученых «Почвоведение: горизонты будущего» (Москва, 2017, 2018, 2019 гг.), European Geosciences Union General Assembly 2017 (Вена, Австрия, 2017 г.), Всероссийская научная конференция с международным участием «Почвы в биосфере» (Новосибирск, 2018 г.), 2nd International Young Scientists Conference on Biodiversity and Wildlife Conservation Ecological Issues (Цахкадзор, Армения, 2018 г.). Также результаты работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ и отдела химии и физико-химии почв Почвенного института им В.В. Докучаева.

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 20 научных работ, из них 5 работ в рецензируемых журналах, индексируемых в базах Scopus, Web of Science, RSCI Web of science, и рекомендованных для защиты в диссертационном совете МГУ по специальности.

Работа выполнена на базе кафедры радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, отдела химии и физико-химии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева и кафедры аналитической химии химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Личный вклад автора в работу заключается в разработке и теоретическом обосновании схем экспериментов, выполнении основной части экспериментальной работы (за исключением элементного анализа) и статистической обработки результатов, визуализации, анализе и интерпретации результатов, а также подготовке публикаций и докладов по результатам работы.

Выполнение работы поддержано Российским Фондом Фундаментальных исследований в рамках проекта № 18-316-00026 мол_а «Фито- и цитотоксичность лантаноидов в почве».

Объем и структура работы.

Материалы работы изложены на 138 страницах, содержат 5 таблиц, 21 рисунок. Работа состоит из введения, обзора литературы (главы 1-3), описания объектов и методов исследования (глава 4), представления результатов

исследования и их обсуждения (глава 5), заключения и выводов. Список литературы включает 240 источников.

Благодарности.

Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям - Щеглову Алексею Ивановичу и Столбовой Валерии Владимировне - за чуткое руководство и неоценимую помощь в выполнении работы.

Отдельную благодарность автор выражает Роговой Ольге Борисовне -научному консультанту на всех этапах выполнения работы - за помощь в разрешении всех возникающих в процессе работы вопросов. А также Волкову Дмитрию Сергеевичу и Фастовцу Илье Александровичу за продуктивное сотрудничество, Савичеву Александру Тимофеевичу за помощь в выполнении работы.

Автор признателен коллективам кафедры радиоэкологии и экотоксикологии почвенного факультета и кафедры аналитической химии химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, лаборатории химии и физико -химии почв Почвенного института им. В.В. Докучаева за полученные знания и предоставленные для работы возможности.

Маме, коллегам и близким, в частности О. Демчуку, К. Талалаеву, А. Чурилиной, А. Юдиной, О. Осаниной, З. Егоровой, Н. Матвеевой, Н. Колобовой, П. Цымбаровичу, В. Чепцову и многим другим автор обязан за поддержку и вдохновение.

ГЛАВА 1. ЛАНТАНОИДЫ КАК ОСОБАЯ ГРУППА ЭЛЕМЕНТОВ

1.1. Лантаноиды - представители группы редкоземельных элементов

Среди химических элементов, используемых человеком в различных сферах деятельности, особое место занимает отдельная группа - лантоноиды или лантаниды. Первое название означает «подобные лантану», что лучше отражает суть свойств этих элементов, которые очень близки к свойствам лантана, нежели второе - «идущие за лантаном» [Крицман, Станцо, 1990]. Это семейство включает в себя 14 представителей: церий (Ce), празеодим (Pr), неодим (Nd), прометий (Pm), самарий (Sm), европий (Eu), гадолиний (Gd ), тербий (Tb), диспрозий (Dy), гольмий (Ho), эрбий (Er), тулий (Tm), иттербий (Yb) и лютеций (Lu) [The rare earth elements: fundamentals..., 2012]. Совместно с лантаном (La), скандием (Sc) и иттрием (Y) они составляют группу так называемых редкоземельных элементов (РЗЭ, Rare Earth Elements - REE) [Castor, Hedrick, 200б], также встречается сокращение TR (от латинского terrae rarae — «редкие земли») (Рисунок 1). В данной работе термины «лантаноиды», «лантаниды» и «редкоземельные элементы» (РЗЭ) будут употребляться как синонимы.

Как метко отмечено в одной из статей, посвященных фармакологии и токсикологии РЗЭ, «ящик Пандоры был открыт с обнаружением черного минерала в Иттерби Аррениусом в 1789 году» [Haley, 19б5]. С тех пор внимание многих ученых из самых разных областей обращалось к этой группе особенных металлов. Название «редкоземельные элементы» относится скорее к малой способности образовывать чистые рудные месторождения по сравнению с другими элементами, например, золотом [Gonzalez et al., 2014], чем к распространенности в окружающей среде. «Редкими землями» изначально было принято называть все малоизученные природные оксиды. К XVIII-XIX веку это

название стали относить к лантаноидам, когда тугоплавкие, практически нерастворимые в воде оксиды этих металлов были получены из редких минералов [Levy, 1915].

1 18

н 2 13 14 15 16 17 He

Li Be в С N 0 F Ne

Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AI Si P S Cl Ar

К Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te í Xe

Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn

Fr Ra Ac Rf Db sg Bh Hs Mt Os Rg Cn Uut Fi Uup Uuh Uus Uuo

<o u „ M »7 u M n

Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd ТЬ Dy Ho Er Tm Yb Lu

Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md in No Lr

Рисунок 1. Положение группы редкоземельных элементов в периодической системе химических элементов

Традиционно принято разделять лантаниды на две группы, основываясь на их электронной конфигурации, определяющей взаимодействие с другими элементами: легкие редкоземельные элементы (Light Rare Earth Elements - LREEs) - от La до Eu, и тяжелые (Heavy Rare Earth Elements - HREEs) - от Gd до Lu [Gonzalez et al., 2014]. Первая группа также называется цериевой, а вторая, в состав которой включают Y - иттриевой. Считается, что легкие лантаниды более растворимы, чем тяжелые [Sneller et al., 2000], при этом нет общепринятого критерия отнесения лантанидов к той или иной группе. Некоторыми исследователями также выделяется третья группа - MREEs (Middle Rare Earth Elements), включающая элементы со средними атомными массами и ионными радиусами, например, от Sm до Dy [Foley, De Vivo, Salminen, 2013]. Но состав этой группы редко определен конкретно [Tyler, 2004].

1.2. Содержание лантаноидов в земной коре, мировые запасы и области

использования

В среднем содержание РЗЭ в земной коре близко к 0,015 % и составляет 189 мг/г (для суммы концентраций ряда элементов) [Kastori et al., 2010; Liu et al., 2018]. Данные по содержанию элементов этой группы в земной коре в литературных источниках варьируют (Таблица 1) и приближаются к значениям для меди (47-55 мг/кг), свинца (12,5-16 мг/кг), цинка (70-83 мг/кг), олова (2-2,5 мг/кг) [Виноградов, 1962; Evans, 1999; Goecke et al., 2015; Taylor, 1964]. Даже самый редкий из редкоземельных металлов тулий встречается чаще, чем золото (0,004-0,0043 мг/кг), платина (0,005 мг/кг) или йод (0,4-0,5 мг/кг) [Виноградов, 1962; Redling, 2006; Taylor, 1964]. Наиболее распространенные элементы этой группы - Се и La, в то время как Pm, не имеющий стабильных изотопов, практически не встречается в природе и был найден в небольших количествах в урановой руде. Можно заметить, что лантаноиды следуют правилу Оддо-Гаркинса: элементы с четными порядковыми номерами в таблице Менделеева имеют большую концентрацию, чем следующие за ними элементы с нечетными.

Эти элементы, обычно несколько вместе, встречаются в разнообразных акцессорных минералах (фосфатах, карбонатах, фторидах и силикатах), преимущественно в пегматитах, гранитах и связанных с ними метаморфических изверженных горных породах [Tyler, 2004]. Существует более 250 минералов, содержащих РЗЭ, среди которых наиболее известны следующие: бастнезит, монацит, ксенотим, лопарит, эвксенит и паризит [Kastori et al., 2010]. При этом собственно редкоземельными являются около 25 % этих минералов, а наибольшее хозяйственное значение имеют бастнезит и монацит [Савельева, 2011]. Важным источником для производства этих металлов также являются так называемые ион-адсорбционные глины [Topp, 1965].

Таблица 1. Среднее содержание редкоземельных элементов в земной коре по литературным данным

Элемент Среднее содержание в земной коре, мг/кг

Y 22-31

La 30-35

Ce 64-66

Pr 7,1-9,1

Nd 26-40

Sm 4,5-7

Eu 0,8-2,1

Gd 3,8-6,1

Tb 0,6-1,2

Dy 3,5-4,5

Ho 0,8-1,3

Er 2,3-3,5

Tm 0,3-0,5

Yb 2,2-3,1

Lu 0,3-0,8

Примечание к Таблице 1: нижняя граница по [Taylor, McLennan, 1985], верхняя граница по [Greenwood, Earnshaw, 1997]

Как уже было отмечено, несмотря на достаточно высокую распространенность в земной коре, РЗЭ, в отличие от цветных и драгоценных металлов, имеют низкую тенденцию к концентрации в пригодных для добычи рудных месторождениях [Haxel, Hedrick, Orris, 2002]. Общие запасы редкоземельных металлов в мире, согласно оценке USGS (United States Geological Survey - Геологическая служба США) в 2006 году, оцениваются в 88 млн т их оксидов [Наумов, 2008]. При этом крупнейшие месторождения находятся на территории Китая. Их запасы оцениваются в 43 млн т оксидов металлов, добыча в 2001 году составила 75 000 т, что соответствует 90 % мировой добычи в этот период [Hu et al., 2004]. Разрабатываемые только в Китае глины являются

основным источником некоторых тяжелых РЗЭ, таких как Gd и Dy [Foley, Vivo De, Salminen, 2013].

Помимо запасов Китая, значимыми для добычи РЗЭ являются отложения бастнезита в щелочных породах в США, а также отложения монацита в Австралии, Бразилии, Китае, Индии, Малайзии, ЮАР, Шри-Ланке, Тайланде. В 2008 году объем мировой добычи лантанидов составил 124 000 т [Kabata-Pendias, 2010].

По оценкам некоторых специалистов Россия занимает первое место в мире по прогнозным ресурсам РЗЭ [Малютин, Самонов, 2007]. Запасы 16 месторождений составляют около 30 млн т оксидов редкоземельных элементов [Савельева, 2011]. Основные перспективные месторождения руд, содержащих РЗЭ и отвалов производств, из которых ранее не извлекались лантаноиды, находятся на территории Мурманской области, Республики Саха, Иркутской области, Республики Тыва, Красноярского края, в Забайкальском крае [Андреев, 2014; Савельева, 2011].

В настоящее время наличие запасов, возможности добычи или импорта РЗЭ во многом являются определяющими показателями для развития каждой страны. В 2010 году Европейская комиссия включила эту группу элементов в список сырьевых материалов, критически важных для новых технологий различных отраслей производства [Critical raw materials for the EU..., 2010]. Значимость редкоземельных металлов позволяет ставить их в один ряд с другими важнейшими естественными ресурсами - водой, нефтью и железной рудой [Alam, Zuga, Pecht, 2012]. Они незаменимы в таких секторах экономики как чистая энергетика, военная промышленность, медицина, агрономия и других [Gonzalez et al., 2014; Lerat-Hardy et al., 2019]. Сегодня РЗЭ стали настоящими «витаминами промышленности», при добавлении которых значительно улучшается качество продукции [Golev et al., 2014], например, керамических конденсаторов, используемых в электронных схемах [Alam, Zuga, Pecht, 2012], мощных магнитов [Dent, 2012; Goll, Kronmüller, 2000], сплавов, используемых в авиации [Каблов,

Оспенникова, Вершков, 2013]. Широкое применение лантаноиды нашли в изготовлении люминесцентных материалов [Eliseeva, Bünzli, 2010], разработке противоопухолевых антираковых, противовоспалительных и противовирусных препаратов [Kostova, 2005; Liang et al., 2010; Wason, Zhao, 2013], детекторов ядерного излучения [Ding et al., 2008], в качестве контрастирующих агентов [Laurent, Elst Vander, Muller, 2009]. Также существуют попытки использовать лантаноиды в качестве меток при изучении процессов миграции других элементов, что может применяться в санитарно-гигиеническом нормировании [Большой, 2013].

Одной из сложностей, связанных с добычей и переработкой РЗЭ, является частое присутствие в их минералах радиоактивных элементов, что обуславливает необходимость дополнительного контроля безопасности окружающей среды и работников [Massari, Ruberti, 2013]. Помимо этого, лантаноиды имеют и собственные радиоактивные изотопы [Лисаченко, 2015].

Недостаточное количество столь ценного ресурса побуждает некоторые страны к поискам альтернативных источников добычи РЗЭ и созданию установок по переработке частей отработавшей электроники [Massari, Ruberti, 2013]. Также разрабатываются методы фитомайнинга, фитоэкстракции или агромайнинга (phytomining, phytoextraction, agromining) для поглощения тяжелых металлов из почв загрязненных территорий с помощью растений гипер-аккумуляторов с последующим восстановлением элементов из биомассы [Liu et al., 2018; Rezaee, 2016].

1.3. Свойства лантаноидов как особой группы элементов

Важная роль РЗЭ для развития современной мировой экономики обусловлена их химическими и физическими свойствами, которые схожи у

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Котельникова Анна Дмитриевна, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Андреев, М.Н. Анализ современного состояния добычи и обогащения редкоземельных металлов в России / М.Н. Андреев //Записки Горного института. - 2014. - Т. 207. - С. 9-11.

2. Багдасарян, А.С. Чувствительность Allium cepa (L.) к загрязненности почвенного покрова / А.С. Багдасарян // Фундаментальные исследования. -2004. - № 3. - С. 94.

3. Балашов, Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов / Ю.А. Балашов. - М.: Наука, 1976. - 267 с.

4. Большой, Д.В. Использование европия для моделирования и изучения процессов миграции тяжёлых металлов из полимерных материалов во внешнюю среду / Д.В. Большой // Актуальш проблеми транспортно! медицини: навколишне середовище; професшне здоров'я; патолопя. - 2013.

- № 2. - С. 108-112.

5. Бослаф, С. Статистика для всех / С. Бослаф. - М.: ДМК-Пресс, 2015. - 586 с.

6. Брянин, С.В. Вертикальное распределение редкоземельных элементов в почвах южной тайги Верхнего Приамурья, сформированных на горных породах различного состава / С.В. Брянин, О.А. Сорокина // Тихоокеанская геология. - 2015. - Т. 34. - № 3. - С. 104-111.

7. Виноградов, А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры / А.П. Виноградов // Геохимия. — 1962. — № 7. — С. 555—571.

8. Водяницкий, Ю.Н. Геохимическое фракционирование лантанидов в почвах и горных породах (обзор литературы) / Ю.Н. Водяницкий // Почвоведение.

- 2012. - № 1. - С. 69-81.

9. Водяницкий, Ю.Н . Содержание лантанидов (Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm) и актинидов (Th, U) в почвах Хибинско-Ловозерской провинции / Ю.Н.

Водяницкий, Н.В. Косарева, А.Т. Савичев // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. - 2010. - № 65. - C. 75-86.

10. Водяницкий, Ю.Н. Биогеохимия лантанидов в почве / Ю.Н. Водяницкий, О.Б. Рогова // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. -2016. - № 84. - С. 101-118.

11. Волох, А.А. Производство фосфорных минеральных удобрений как источник загрязнения окружающей среды редкоземельными элементами / А.А. Волох, А.В. Горбунов, С.Ф. Гундорина, Б.А. Ревич, М.В. Фронтасьева, Чен Сен Пал. - Дубна: Объединенный институт ядерных исследований, 1989. - 10 с.

12. Гиниятуллин, Р.Х. Интенсивность биологического поглощения тяжелых металлов в органах березы повислой (Betula pendula Roth.) в условиях промышленного загрязнения / Р.Х. Гиниятуллин, А.Х. Ибрагимова // Лесной вестник. - 2016. - Т. 20. - № 2. - С. 74-80.

13. ГОСТ Р 22030-2009 Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений.- М.: Изд-во стандартов. 2009. - 15 с.

14. Гринвуд Н. Химия элементов / Н. Гринвуд, А. Эрншо. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2014. - 1277 с.

15. Дмитриева, С.А. Митотический индекс меристематических клеток и рост корней гороха Pisum sativum при действии модуляторов инозитольного цикла / С.А. Дмитриева, Ф.В. Минибаева, Л.Х. Гордон // Цитология. - 2006. - Т. 48. - № 6. - С. 475-479.

16. Иванов, В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник. Книга 6: Редкие f-элементы / В.В. Иванов; под ред. Э.К. Куренкова. - М.: Экология , 1997. - 607 с.

17. Каблов, Е.Н. Редкие металлы и редкоземельные элементы - материалы современных и будущих высоких технологий / Е.Н. Каблов, О.Г. Оспенникова, А.В. Вершков // Авиационные материалы и технологии. -

2013. - № 2 (спецвыпуск). - С. 3-10.

18. Кожевникова, Н.М. Особенности распределения валового и подвижных форм церия, неодима, самария в профиле серой лесной почвы Забайкалья / Н.М. Кожевникова // Агрохимия. - 2010. - № 6. - С. 65-68.

19. Кожевникова, Н.М. Распределение редкоземельных элементов цериевой подгруппы (La, Ce, Nd, Sm) в профиле аллювиальной луговой почвы Забайкалья и их аккумуляция в растениях овса на примере лантана / Н.М. Кожевникова // Агрохимия. - 2012. - № 10. - С. 32-38.

20. Котельникова, А.Д. Применение фитотеста с Allium cepa для оценки фито- и генотоксичности почв / А.Д. Котельникова // Материалы по изучению русских почв. - 2017. - № 9(36). - С. 163-167.

21. Крицман, В.А.. Энциклопедический словарь юного химика / В.А. Крицман, В.В. Станцо. - М.: Педагогика 1990. - 320 с.

22. Кудряшов, Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) / Ю.Б. Кудряшов, под ред. В.К. Мазурика, М.Ф. Ломанова. - М.: Физматлит, 2004. - 448 с.

23. Ладонин, Д.В. Лантаноиды в почвах зоны воздействия Череповецкого металлургического комбината / Д.В. Ладонин // Почвоведение. - 2017. - № 6. - С. 680-689.

24. Лисаченко, Э.П. Оценка радиологической значимости редкоземельных металлов, имеющих природные радиоактивные изотопы / Э.П. Лисаченко // Радиационная гигиена. - 2013. - Т. 2. - № 6. - С. 44-46.

25. Малютин, Ю.С. Мировой рынок редкоземельных металлов / Ю.С. Малютин, А.Е. Самонов. - М.: Академия конъюнктуры промышленных рынков. Выпуск 12, 2007. - 72 с.

26. Маячкина, Н.В. Особенности биотестирования почв с целью их экотоксикологической оценки / Н.В. Маячкина, М.В. Чугунова // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2009. - № 1. - С. 84-93.

27. Минкенова, К.С. Оценка уровня мутирования хромосомного аппарата Agropyron cristatum / К.С. Минкенова, А.Б. Бигалиев, К.С. Каримбаева, Г.П. Силкина., Н.М. Степачева // Вестник НЯЦ РК. - 2007. - № 9. - С. 57-62.

28. Наумов, А.В. Обзор мирового рынка редкоземельных металлов / А.В. Наумов // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. -

2008. - № 1. - С. 22-31.

29. Паушева, З.П. Практикум по цитологии растений / З.П. Паушева. - М.: Агропромиздат, 1988. - 271 с.

30. Переломов, Л.В. Содержание редкоземельных элементов в почвах Приокско-Террасного биосферного заповедника / Л.В. Переломов, Ж.С. Асаинова, С. Йошида, И.В. Иванов // Почвоведение. - 2012. - № 10. - С. 1115-1126.

31. Перельман, А.И. Геохимия: учебник для геологических спец. вузов. 2-е издание, переработанное и дополненное / А.И. Перельман. - М.: Высшая школа, 1989. - 528 с.

32. Петин, В.Г. Комбинированное биологическое действие ионизирующих излучений и других вредных факторов окружающей среды (научный обзор) / В.Г. Петин, И.П. Дергачева, Г.П, Жураковская // Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). -2001. - № 12- С. 117-134.

33. Прохорова, И.М. Оценка митотоксического и мутагенного действия факторов окружающей среды: метод. указания / И.М. Прохорова, М.И. Ковалева, А.Н. Фомичева. - Ярославль: Ярославский государственный университет, 2003. - 23 с.

34. Пяткова, С.В. Особенности использования Allium-теста для оценки токсичности образцов воды и почвы с радиоактивно загрязненных территорий / С.В. Пяткова, С.А. Гераськин, А.Н. Васильева, Г.В. Козьмин, Н.Н. Лянной // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. -

2009. - № 3. - С. 50-57.

35. Савельева, И.Л. Редкоземельная промышленность России: современное состояние, ресурсные условия развития / И.Л. Савельева // География и природные ресурсы. - 2011. - № 1. - С. 122-129.

36. Савичев, А.Т. Редкие тяжелые металлы в почвах гумидного климата по данным рентгенофлуоресцентного анализа: автореф. дисс. ... д-ра с.-х. наук: 03.02.13 / Савичев Александр Тимофеевичю. - М., 2012. - 42 с.

37. Савичев, А.Т. Совершенствование рентгенорадиометрического метода диагностики лантанидов в почвах / А.Т. Савичев, Ю.Н. Водяницкий // Почвоведение. - 2012. - № 7. - С. 744-753.

38. Сиромля, Т.И. К вопросу о подвижных формах соединений химических элементов в почвах / Т.И. Сиромля // Сибирский экологический журнал. -2009. - Т. 16. - № 2. - С. 307-318.

39. Соловых, Г.Н. Редкоземельные металлы как один из факторов мутагенности / Г.Н. Соловых, Л.В. Голинская, Е.А. Кануникова // Гигиена и санитария. -2012. - № 3 - С. 23-25.

40. Терехова, В.А. Биотестирование почв: подходы и проблемы / В.А. Терехова // Почвоведение. - 2011. - № 2. - С. 190-198.

41. Удалова, А.А. Биологический контроль радиационно-химического воздействия на окружающую среду и экологического нормирование ионизирующих излучений: автореф. дисс. ... д-ра биол. наук: 03.01.01, 03.02.08 / Удалова Алла Александровна. - Обнинск, 2011. - 44 с.

42. Фастовец, И.А. Влияние внесенного в почву лантана на химический состав растений ячменя в условиях вегетационного опыта / И.А. Фастовец, А.Д. Котельникова, О.Б. Рогова, Н.И. Сушков, Д.С. Волков, М.А. Проскурнин, Е.Б. Пашкевич // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. -2017. - № 88. - С. 27-46.

43. Фастовец, И.А. Проявления генотоксичности лантана, церия и неодима в растворах и почве / И.А. Фастовец, А.Д. Котельникова, О.Б. Рогова, В.В. Столбова // Почвы в биосфере: сборник материалов Всероссийской научной

конференции с международным участием, посвященной 50-летию Института почвоведения и агрохимии СО РАН. - Томск: Издательский Дом Томского государственного университета. - 2018.- С. 417-420.

44. Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ. Гигиенические критерии состояния окружающей среды № 51. - М.: Медицина, 1989. - 212 с.

45. Abdel-Haleem, A.S. Heavy metals and rare earth elements in phosphate fertilizer components using instrumental neutron activation analysis / A.S. Abdel-Haleem, A. Sroor, S.M. El-Bahi, E. Zohny // Applied Radiation and Isotopes - 2001. - V. 55. - № 4. - P. 569-573.

46. Aceto, M. Wine Traceability with Rare Earth Elements / M. Aceto, F. Bonello, D. Musso, C. Tsolakis, C. Cassino, D. Osella // Beverages. - 2018. - V. 4. - № 1. -P. 23.

47. Alam, M.A. Economics of rare earth elements in ceramic capacitors / M.A. Alam, L. Zuga, M.G. Pecht // Ceramics International. - 2012. - V. 38. - № 8. - P. 6091-6098.

48. Alexander, M. How toxic are toxic chemicals in soil? / M. Alexander // Environmental Science & Technology. - 1995. - V. 29. - № 11. - P. 2713-2717.

49. Ateeq, B. Clastogenicity of pentachlorophenol, 2, 4-D and butachlor evaluated by Allium root tip test / B. Ateeq, M.A. Farah, M.N. Ali, W. Ahmad // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. - 2002. - V. 514.

- № 1. - P. 105-113.

50. Babich, H. Application of the «Ecological Dose» concept to the impact of heavy metals on some microbe-mediated ecologic processes in soil / H. Babich, R.J.F. Bewley, G. Stotzky // Archives of Environmental Contamination and Toxicology.

- 1983. - V. 12. - № 4. - P. 421-426.

51. Babu, K. Effect of nano-silver on cell division and mitotic chromosomes: a prefatory siren / K. Babu, M. Deepa, S.G. Shankar, S. Rai // Internet J Nanotech.

- 2008. - V. 2. - P. 2-5.

52. Bailey-Serres, J. The roles of reactive oxygen species in plant cells / J. Bailey-Serres, R. Mittler // Plant physiology. - 2006. - V. 141. - P. 311.

53. Barbério, A. Standardization of bulb and root sample sizes for the Allium cepa test / A. Barbério, J.C. Voltolini, M.L.S. Mello // Ecotoxicology. - 2011. - V. 20.

- № 4. - P. 927-935.

54. Berger, C.A. A cytological study of c-mitosis in the polysomatic plant Spinacia oleracea, with comparative observations on Allium cepa / C.A. Berger, E.R. Witkus // Bulletin of the Torrey Botanical Club. - 1943. - V. 70. - № 5 - C. 457-466.

55. Beveridge, T.J. Diagenesis of metals chemically complexed to bacteria: laboratory formation of metal phosphates, sulfides, and organic condensates in artificial sediments / T.J. Beveridge, J.D. Meloche, W.S. Fyfe, R.G.E. Murray // Applied and environmental microbiology. - 1983. - V. 45. - № 3. - P. 10941108.

56. Bhatti, S.S. Analysis of genotoxicity of agricultural soils and metal (Fe, Mn, and Zn) accumulation in crops / S.S. Bhatti, V. Sambyal, A.K. Nagpal // International Journal of Environmental Research. - 2018. - V. 12. - № 4. - P. 439-449.

57. Bohn, H.L. Soil chemistry / H.L. Bohn, B.L. McNeal, G.A. O'Connor. - New York: John Willey Sons Inc., 2001. - 320 p.

58. Bonciu, E. An evaluation for the standardization of the Allium cepa test as cytotoxicity and genotoxicity assay / E. Bonciu, P. Firbas, C.S. Fontanetti, J. Wusheng, M.C. Karaismailoglu, D. Liu, F. Menicucci, D. S. Pesnya, A. Popescu, A.V. Romanovsky, S. Schiff, J. Slusarczyk, C.P. de Souza, A. Srivastava, A. Sutan, A. Papini// Caryologia. - 2018. - V. 71. - № 3. - P. 191-209.

59. Borges, R.C. Determination of the concentration of Ce, La, Sm and Eu in a phosphogypsum stack, in Imbituba city, Santa Catarina, Brazil / R.C. Borges, L.M. Marques, C.F. Mahler, A.V.B. Bernedo // Eclética Química Journal. - 2018.

- V. 43. - № 3. - P. 37-44.

60. Borgmann, U. Toxicity of sixty-three metals and metalloids to Hyalella azteca at

two levels of water hardness / U. Borgmann, Y. Couillard, P. Doyle, D.G. Dixon // Environmental Toxicology and Chemistry: An International Journal. - 2005. -V. 24. - №. 3. - P. 641-652.

61. Brown, P.H. Rare earth elements in biological systems. / P.H. Brown, A.H. Rathjen, R.D. Graham, D.E. Tribe (Eds. Jr.K.A. Gschneidner, L. Eyring) // In Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. - 1990. - V. 13. - P. 423-452.

62. Cao, X. Determination of trace rare earth elements in plant and soil samples by inductively coupled plasma-mass spectrometry / X. Cao, Y. Chen, Z. Gu, X. Wang // International Journal of Environmental Analytical Chemistry. - 2000. -V. 76. - № 4. - P. 295-309.

63. Carpenter, D. Uptake and effects of six rare earth elements (REEs) on selected native and crop species growing in contaminated soils / D. Carpenter, C. Boutin, J.E. Allison, J.L. Parsons, D.M. Ellis // PLoS One. - 2015. - V. 10. - № 6. - 21 p.

64. Castor, S.B. Rare earth elements / S.B. Castor, J.B. Hedrick // In Industrial Minerals & Rocks, 7th edition, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration. - 2006. - P. 769-792.

65. Chakraborty, R. Evaluation of genotoxicity of coal fly ash in Allium cepa root cells by combining comet assay with the Allium test / R. Chakraborty, A.K. Mukherjee, A. Mukherjee // Environmental monitoring and assessment. - 2009. -V. 153. - № 1-4. - P. 351-357.

66. Chen, B.-C. Alleviation effects of magnesium on copper toxicity and accumulation in grapevine roots evaluated with biotic ligand models / B.-C. Chen, P.-C. Ho, K.-W. Juang // Ecotoxicology. - 2013. - V. 22. - № 1. - P. 174183.

67. Chen, X.-A. Recent results from a study of thorium lung burdens and health effects among miners in China / X.-A. Chen, Y.-E. Cheng, Z. Rong // Journal of Radiological Protection. - 2005. - V. 25. - № 4. - P. 451-460.

68. Clarkson, D.T. The effect of aluminium and some other trivalent metal cations on cell division in the root apices of Allium cepa / D.T. Clarkson // Annals of Botany. - 1965. - V. 29. - № 2. - P. 309-315.

69. Constantin, M.J. Introduction and perspectives of plant genetic and cytogenetic assays a report of the US environmental protection agency Gene-Tox program / M.J. Constantin, E.T. Owens // Mutation Research/Reviews in Genetic Toxicology. - 1982. - V. 99. - № 1. - P. 1-12.

70. Cotelle, S. Assessment of the genotoxicity of contaminated soil with the Allium/Vicia-micronucleus and the Tradescantia-micronucleus assays / S. Cotelle, J.-F. Masfaraud, J.-F. Ferard // Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. - 1999. - V. 426. - № 2. - P. 167-171.

71. Critical raw materials for the EU. Report of the Ad-hoc Working Group on defining critical raw materials. European Commission. - Brussels, 2010. - 85 p.

72. d'Aquino, L. Effect of some light rare earth elements on seed germination, seedling growth and antioxidant metabolism in Triticum durum / L. d'Aquino, M.C. De Pinto, L. Nardi, M. Morgana, F. Tommasi // Chemosphere. - 2009. - V. 75. - № 7. - P. 900-905.

73. da Silva Souza, T. Clastogenicity of landfarming soil treated with sugar cane vinasse / T. da Silva Souza, F.A. Hencklein, D.D.F. de Angelis, C.S. Fontanetti // Environmental monitoring and assessment. - 2013. - V. 185. - № 2. - P. 16271636.

74. Datta, S. Assessment of genotoxic effects of pesticide and vermicompost treated soil with Allium cepa test / S. Datta, J. Singh, J. Singh, S. Singh, S. Singh // Sustainable Environment Research. - 2018. - V. 28. - № 4. - P. 171-178.

75. Dent, P.C. Rare earth elements and permanent magnets / P.C. Dent // Journal of applied physics. - 2012. - V. 111. - № 7. - P. 1-6.

76. de Oliveira, C. Bioaccumulation and effects of lanthanum on growth and mitotic index in soybean plants / C. de Oliveira, S.J. Ramos, J.O. Siqueira, V. Faquin, E.M. de Castro, D.C. Amaral, V.H. Techio, L.C. Coelho, P.H.P. e Silva, E.

Schnug, L.R.G. Guilherme // Ecotoxicology and environmental safety. - 2015. -V. 122. - P. 136-144.

77. Diatloff, E. Rare earth elements and plant growth: I. Effects of lanthanum and cerium on root elongation of corn and mungbean / E. Diatloff, F.W. Smith, C.J. Asher // Journal of plant nutrition. - 1995. - V. 18. - № 10. - P. 1963-1976.

78. Ding, Y. A new gadolinium-loaded liquid scintillator for reactor neutrino detection / Y Ding, Z. Zhang, J. Liu, Z. Wang, P. Zhou, Y. Zhao // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2008. - V. 584. - № 1. -P. 238-243.

79. Doak, S.H. In vitro genotoxicity testing strategy for nanomaterials and the adaptation of current OECD guidelines / S.H. Doak, B. Manshian, G.J.S. Jenkins, N. Singh // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. - 2012. - V. 745. - № 1. - P. 104-111.

80. Duarte, A.C.O. Lanthanum content and effects on growth, gas exchanges, and chlorophyll index in maize plants / A.C.O. Duarte, C de Oliveira, S.J. Ramos, E.M. de Castro, J.O. Siqueira, L.R.G. Guilherme // Acta Scientiarum. Biological Sciences. - 2018. - V. 40. - P. 1-6.

81. El-Ramady, H. Ecotoxicology of rare earth elements: ecotoxicology of rare earth elements within soil and plant environments / H. El-Ramady. - VDM Publishing, 2010. - 85 p.

82. Eliseeva, S.V. Lanthanide luminescence for functional materials and bio-sciences / S.V. Eliseeva, J.-C.G. Bünzli // Chemical Society Reviews. - 2010. - V. 39. -№ 1. - P. 189-227.

83. Emmanuel, E.S. Effect of some rare earth elements on dry matter partitioning, nodule formation and chlorophyll content in Arachis hypogaea L. plants / E.S. Emmanuel, A.M. Ramachandran, A. Ravindran, M. Natesan, S. Maruthamuthu // Australian journal of crop science. - 2010. - V. 4. - № 9. - P. 670.

84. Evans, C.H. Biochemistry of the Lanthanides. / C.H. Evans. - New York:

Springer Science & Business Media, 1999. - 444 p.

85. Fashui, H. Study of lanthanum on seed germination and growth of rice / H. Fashui, W. Ling, L. Chao // Biological trace element research. - 2003. - V. 94. -№ 3. - P. 273-286.

86. Fedotov, P.S. Metal-organic complexes as a major sink for rare earth elements in soils / P.S. Fedotov, O.B. Rogova, R.Kh. Dzhenloda, V.K. Karandashev // Environmental Chemistry. - In press. - 2019.

87. Fiskesjo, G. Allium test for screening chemicals; evaluation of cytological parameters / G. Fiskesjo // Plants for environmental studies. - 1997. - V. 11. - P. 307-333.

88. Fiskesjo, G. The Allium test—an alternative in environmental studies: the relative toxicity of metal ions / G. Fiskesjo // Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. - 1988. - V. 197. - № 2. - P. 243-260.

89. Fiskesjo, G. The Allium test as a standard in environmental monitoring / G. Fiskesjo // Hereditas. - 1985. - V. 102. - № 1. - P. 99-112.

90. Foley, N.K. Rare Earth Elements: The role of geology, exploration, and analytical geochemistry in ensuring diverse sources of supply and a globally sustainable resource / N.K. Foley, B. De Vivo, R. Salminen // Journal of Geochemical Exploration. - 2013. - № 133. - P. 1-5.

91. Freeman, D.J. Calcium movement in vascular smooth muscle and its detection using lanthanum as a tool / D.J. Freeman, E.E. Daniel // Canadian journal of physiology and pharmacology. - 1973. - V. 51. - № 12. - P. 900-913.

92. Freire, P.F. Toxicological assessment of third generation (G3) poly (amidoamine) dendrimers using the Allium cepa test / P.F. Freire, A. Peropadre, R Rosal, J.M.P. Martin, M.J. Hazen // Science of The Total Environment. - 2016. - V. 563. - P. 899-903.

93. Fusconi, A. Effects of cadmium on meristem activity and nucleus ploidy in roots of Pisum sativum L. cv. Frisson seedlings / A. Fusconi, O. Repetto, E. Bona, N. Massa, C. Gallo, E. Dumas-Gaudot, G. Berta. // Environmental and Experimental

Botany. - 2006. - V. 58. - № 1-3. - P. 253-260.

94. Gill, B.S. Application of the Tradescantia micronucleus assay for the genetic evaluation of chemical mixtures in soil and aqueous media / B.S. Gill, S.S. Sandhu // Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. - 1992. - V. 270. - № 1. - P. 65-69.

95. Goecke, F. Use of lanthanides to alleviate the effects of metal ion-deficiency in Desmodesmus quadricauda (Sphaeropleales, Chlorophyta) / F. Goecke, C.G. Jerez, V. Zachleder, F.L. Figueroa, K. Bisova, T. Rezanka, M. Vitova // Frontiers in microbiology. - 2015. - V. 6. - P. 1-12.

96. Golev, A. Rare earths supply chains: Current status, constraints and opportunities / A. Golev, M. Scott, P.D. Erskine, S.H. Ali, G.R. Ballantyne // Resources Policy. - 2014. - V. 41. - № 1. - P. 52-59.

97. Goll, D. High-performance permanent magnets / D. Goll, H. Kronmüller // Naturwissenschaften. - 2000. - V. 87. - № 10. - P. 423-438.

98. Gong, B. The cation competition and electrostatic theory are equally valid in quantifying the toxicity of trivalent rare earth ions (Y3+ and Ce3+) to Triticum aestivum / B. Gong, E. He, H. Qiu, J. Li, J. Ji, W.J.G.M. Peijnenburg, Y. Liu, L. Zhao, X. Cao // Environmental Pollution. - 2019. - V. 250. - P. 456-463. (a).

99. Gong, B. Phytotoxicity of individual and binary mixtures of rare earth elements (Y, La, and Ce) in relation to bioavailability / B. Gong, E. He, H. Qiu, J. Li, J. Ji, L. Zhao, X. Cao // Environmental pollution. - 2019. - V. 246. - P. 114-121. (b).

100. Gonzalez, V. Environmental fate and ecotoxicity of lanthanides: Are they a uniform group beyond chemistry? / V. Gonzalez, D.A. Vignati, C. Leyval, L. Giamberini. // Environment international. - 2014. - V. 71. - P. 148-157.

101. Gonzalez, V. Lanthanide ecotoxicity: First attempt to measure environmental risk for aquatic organisms / V. Gonzalez, D.A. Vignati, M.N. Pons, E. Montarges-Pelletier, C. Bojic, L. Giamberini // Environmental pollution. - 2015. - V. 199. -P. 139-147.

102. Gorbunov, A.V. Effect of agricultural use of phosphogypsum on trace elements in

soils and vegetation / A.V. Gorbunov, M.V. Frontasyeva, S.F. Gundorina, T.L. Onischenko, B.B. Maksjuta, C.S. Pal. // Science of the total environment. - 1992. - V. 122. - № 3. - P. 337-346.

103. Grant, W.F. Chromosome aberration assays in Allium: A report of the US Environmental Protection Agency gene-tox program / W.F. Grant // Mutation Research/Reviews in Genetic Toxicology. - 1982. - V 99. - № 3. - P. 273-291.

104. Grant, W.F. The present status of higher plant bioassays for the detection of environmental mutagens / W.F. Grant // Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. - 1994. - V. 310. - № 2. - P. 175-185.

105. Greenwood, N.N. Chemistry of the Elements / N.N. Greenwood, A. Earnshaw. -Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. - 1359 p.

106. World Reference Base for Soil Resources 2014: International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. - FAO, Rome, 2014. - 181 p.

107. Guo, W. Distribution characteristic and current situation of soil rare earth contamination in the Bayan Obo mining area and Baotou tailing reservoir in Inner Mongolia / W. Guo, R.Y. Fu, R.X. Zhao, W.J. Zhao, J.Y. Guo, J. Zhang // Huan Jing ke Xue/Huanjing kexue. - 2013. - V. 34. - № 5. - P. 1895-1900.

108. Haley, T.J. Pharmacology and toxicology of the rare earth elements / T.J. Haley // Journal of pharmaceutical sciences. - 1965. - V. 54. - № 5. - P. 663-670.

109. Harmet, K.H. Rapid growth responses of Avena coleoptile segments to lanthanum and other cations / K.H. Harmet // Plant physiology. - 1979. - V. 64. - № 6. - P. 1094-1098.

110. Haxel, G.B. Rare Earth Elements - Critical Resources for High Technology / G.B. Haxel, J.B. Hedrick, G.J. Orris // U.S. Geological Survey Fact Sheet. -2002. - №. 087-02. - 4 p.

111. He, Y.-W. Cerium and lanthanum promote floral initiation and reproductive growth of Arabidopsis thaliana / Y.-W. He, C.-S. Loh // Plant Science. - 2000. -V. 159. - № 1. - P. 117-124.

112. Herrmann, H. Aquatic ecotoxicity of lanthanum - A review and an attempt to derive water and sediment quality criteria / H. Herrmann, J. Nolde, S. Berger, S. Heise // Ecotoxicology and Environmental Safety. - 2016. - V. 124. - P. 213238.

113. Hong, F. The effect of cerium (III) on the chlorophyll formation in spinach / F. Hong, L. Wang, X. Meng, Z. Wei, G. Zhao // Biological trace element research. -2002. - T. 89. - № 3. - P. 263-276.

114. Hu, X. Effects of lanthanum and cerium on the vegetable growth of wheat (Triticum aestivum L.) seedlings / X. Hu, Z. Ding, X. Wang, Y. Chen, L. Dai // Bulletin of environmental contamination and toxicology. - 2002. - V. 69. - № 5. - P. 727-733.

115. Hu, Z. Physiological and Biochemical Effects of Rare Earth Elements on Plants and Their Agricultural Significance: A Review / Z. Hu, H. Richter, G. Sparovek, E. Schnug // Journal of plant nutrition. - 2004. - V. 27. - № 1. - P. 183-220.

116. Hu, Z. Rare earth elements in soils / Z. Hu, S. Haneklaus, G. Sparovek, E. Schnug // Communications in Soil Science and Plant Analysis. - 2006. - V. 37. - № 910. - P. 1381-1420.

117. Huang, S.F. Detection of genotoxicity of 6 kinds of rare earth nitrates using orthogonal experimental design / S.F. Huang, Z.Y. Li, M.L. Fu, F.F. Hu, H.J. Xu, Y. Xie // Journal of Agro-Environment Science. - 2007. - T. 1. - P. 351-356.

118. Jha, A.M. Clastogenicity of lanthanides - induction of micronuclei in root tips of Vicia faba / A.M. Jha, A.C. Singh // Mutation Research/Genetic Toxicology. -1994. - V. 322. - № 3. - P. 169-172.

119. Joebstl, D. Identification of the geographical origin of pumpkin seed oil by the use of rare earth elements and discriminant analysis / D. Joebstl, D. Bandoniene, T. Meisel, S. Chatzistathis // Food chemistry. - 2010. - V. 123. - № 4. - P. 1303-1309.

120. Kabata-Pendias, A. Trace elements in soils and plants / A. Kabata-Pendias. -Boca Raton, FL, USA: CRC Press/Taylor & Francis Group, 2010. - 548 p.

121. Kastori, R.R. Rare earth elements: Yttrium and higher plants / R.R. Kastori, I.V. Maksimovic, T.M. Zeremski-Skoric, M.I. Putnik-Delic // Zbornik Matice Srpske Za Prirodne Nauke. - 2010. - № 118. - 3. 87-98.

122. Kayumov, A.R. Current Approaches to the Evaluation of Soil Genotoxicity / A.R. Kayumov, D.A. Solovyev, D.E. Bobrov, A.A. Rizvanov // BioNanoScience. -2019. - P. 1-7.

123. Kinraide, T.B. Interactive effects of Al3+, H+, and other cations on root elongation considered in terms of cell-surface electrical potential / T.B. Kinraide, P.R. Ryan, L.V. Kochian // Plant Physiology. - 1992. - V. 99. - № 4. - P. 1461-1468.

124. Koleva, V. Soil Pollution Screening Using Physico-Chemical and Cytogenetic Approaches: a Case Study of a Bulgarian Suburban Nature Park / V. Koleva, A. Dragoeva, T. Koynova, N. Natchev // Polish Journal of Environmental Studies. -2018. - V. 27. - № 3. - P. 1-8.

125. Kostova, I. Synthetic and natural coumarins as cytotoxic agents / I. Kostova // Current Medicinal Chemistry-Anti-Cancer Agents. - 2005. - V. 5. - № 1. - P. 29-46.

126. Kovalchuk, O. The Allium cepa chromosome aberration test reliably measures genotoxicity of soils of inhabited areas in the Ukraine contaminated by the Chernobyl accident / O. Kovalchuk, I. Kovalchuk, A. Arkhipov, P. Telyuk, B. Hohn, L. Kovalchuk // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. - 1998. - V. 415. - № 1. - P. 47-57.

127. Koyama, M. Trace elements in land plants: concentration ranges and accumulators of rare earths, Ba, Ra, Mn, Fe, Co and heavy halogens / M. Koyama, M. Shirakawa, J. Takada, Y. Katayama, T. Matsubara // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 1987. - V. 112. - № 2. - P. 489-506.

128. Kulaksiz, S. Rare earth elements in the Rhine River, Germany: first case of anthropogenic lanthanum as a dissolved microcontaminant in the hydrosphere / S. Kulaksiz, M. Bau // Environment International. - 2011. - V. 37. - № 5. - P. 973-979.

129. Kumar, L.P. G2 studies of antimutagenic potential of chemopreventive agent curcumin in Allium cepa root meristem cells / L.P. Kumar, N. Paneerselvam // Facta Universitatis. Series: Medicine and Biology. - 2008. - V. 15. - № 1. - P. 20-23.

130. Kumar, S. Effect of 2, 4-D and isoproturon on chromosomal disturbances during mitotic division in root tip cells of Triticum aestivum L. / S. Kumar // Cytology and genetics. - 2010. - V. 44. - № 2. - P. 79-87.

131. Kwasniewska, J. An assessment of the genotoxic effects of landfill leachates using bacterial and plant tests / J. Kwasniewska, G. Nal<?cz-Jawecki, A. Skrzypczak, G.A. Plaza, M. Matejczyk // Ecotoxicology and environmental safety. - 2012. - V. 75. - P. 55-62.

132. Lancashire, P.D. A uniform decimal code for growth stages of crops and weeds / P.D. Lancashire, H. Bleiholder, T.V.D. Boom, P. Langelüddeke, R. Stauss, E. Weber, E., A. Witzenberger // Annals of applied Biology. - 1991. - V. 119. - № 3. - P. 561-601.

133. Laughinghouse IV, H.D. Biomonitoring genotoxicity and cytotoxicity of Microcystis aeruginosa (Chroococcales, Cyanobacteria) using the Allium cepa test / H.D. Laughinghouse IV, D. Pra, M.E. Silva-Stenico, A. Rieger, V.D.S. Frescura, M.F. Fiore, S.B. Tedesco // Science of the Total Environment. - 2012. - V. 432. - P. 180-188.

134. Laurent, S. Lanthanide complexes for magnetic resonance and optical molecular imaging / S. Laurent, E.L. Vander, R.N. Muller // The Quarterly Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. - 2009. - V. 53. - № 6. - P. 586.

135. Leme, D.M. Chromosome aberration and micronucleus frequencies in Allium cepa cells exposed to petroleum polluted water - a case study / D.M. Leme, M.A. Marin-Morales // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. - 2008. - V. 650. - № 1. - P. 80-86.

136. Leme, D.M. Allium cepa test in environmental monitoring: a review on its application / D.M. Leme, M.A. Marin-Morales // Mutation Research/Reviews in

Mutation Research. - 2009. - V. 682. - № 1. - P. 71-81.

137. Lerat-Hardy, A. Rare Earth Element fluxes over 15 years into a major European Estuary (Garonne-Gironde, SW France): Hospital effluents as a source of increasing gadolinium anomalies / A/ Lerat-Hardy, A. Coynel, L. Dutruch, C. Pereto, C. Bossy, T. Gil-Diaz, M.-J. Capdeville, G. Blanc, J. Schäfer // Science of The Total Environment. - 2019. - V. 656. - P. 409-420.

138. Levan, A. The effect of colchicine on root mitoses in Allium / A. Levan // Hereditas. - 1938. - V. 24. - № 4. - P. 471-486.

139. Levan, A. Cytological reactions induced by inorganic salt solutions / A. Levan // Nature. - 1945. - V. 156. - № 3973. - P. 751-752.

140. Levy, S.I. The Rare Earths: Their Occurrence, Chemistry, and Technology / S.I. Levy. - London: E. Arnold, 1915. - 345 p.

141. Li, F. Evaluation of plant availability of rare earth elements in soils by chemical fractionation and multiple regression analysis / F. Li, X. Shan, T. Zhang, S. Zhang // Environmental Pollution. - 1998. - V. 102. - № 2-3. - P. 269-277.

142. Li, J.Y. Lanthanum prevents salt stress-induced programmed cell death in rice root tip cells by controlling early induction events / J.Y. Li, A.L. Jiang, W. Zhang // Journal of Integrative Plant Biology. - 2007. - V. 49. - № 7. - P. 1024-1031.

143. Li, X. A human health risk assessment of rare earth elements in soil and vegetables from a mining area in Fujian Province, Southeast China / X. Li, Z. Chen, Z. Chen, Y. Zhang // Chemosphere. - 2013. - V. 93. - № 6. - P. 12401246.

144. Liang, T. Environmental biogeochemical behaviors of rare earth elements in soil-plant systems / Liang, T., Zhang, S., Wang, L., Kung, H. T., Wang, Y., Hu, A., Ding, S. // Environmental Geochemistry and Health. - 2005. - V. 27. - № 4. - P. 301-311.

145. Liang, X.-J. Metallofullerene nanoparticles circumvent tumor resistance to cisplatin by reactivating endocytosis / X.-J. Liang, H. Meng, Y. Wang, H. He, J. Meng, J. Lu, P.C. Wang, Y. Zhao, X. Gao, B. Sun, C. Chen, G. Xing, D. Shen,

M.M. Gottesman, Y. Wu, J. Yin, L. Jia // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2010. - V. 107. - № 16. - P. 7449-7454.

146. Liu, C. Element case studies: rare earth elements / C. Liu, M. Yuan, W.-S. Liu, M.-N. Guo, H. Huot, Y.-T. Tang, B. Laubie, M.-O. Simonnot, J.L. Morel, R.-L. Qiu // Agromining: Farming for Metals, Mineral Resource Reviews. - 2018. - P. 297-308.

147. Liu, D. Effects of lanthanum on the change of calcium level in the root cells of rice / D. Liu, X. Wang, X. Chen, Y. Lin, Z. Chen, H. Xu // Communications in soil science and plant analysis. - 2012. - V. 43. - № 15. - P. 1994-2003.

148. Liu, D. Effects of lanthanum on growth and accumulation in roots of rice seedlings / D. Liu, X. Wang, X. Zhang, Z. Gao // Plant, Soil and Environment. -2013. - V. 59. - № 5. - P. 196-200.

149. Liu, M. La3+ uptake and its effect on the cytoskeleton in root protoplasts of Zea mays L. / M. Liu, K.H. Hasenstein // Planta. - 2005. - V. 220. - № 5. - P. 658666.

150. Liu, Z. The Effects of rare earth elements on growth of crops / Z. Liu // Proc. Int. Symp. New Results in the Research of Hardly Known Trace Elements and Their Role in Food Chain. University of Horticulture and Food Industry. - 1988. - 23 p.

151. Ma, T.H. The improved Allium/Vicia root tip micronucleus assay for clastogenicity of environmental pollutants / T.H. Ma, Z. Xu, C. Xu, H. McConnell, E.V. Rabago, G.A. Arreola, H. Zhang // Mutation Research/Environmental Mutagenesis and Related Subjects. - 1995. - V. 334. -№ 2. - P. 185-195.

152. Ma, Y. Origin of the different phytotoxicity and biotransformation of cerium and lanthanum oxide nanoparticles in cucumber / Y. Ma, P. Zhang, Z. Zhang, X. He, Y. Li, J. Zhang, L. Zheng, S. Chu, K. Yang, Y. Zhao, Z. Chai // Nanotoxicology. - 2015. - V. 9. - № 2. - P. 262-270.

153. Massa, N. Evaluation of soil toxicity using different biotests on Pisum sativum: a

case study / N. Massa, P. Cesaro, V. Todeschini, E. Bona, S. Cantamessa, G. Berta // Plant Biosystems - An International Journal Dealing with all Aspects of Plant Biology. - 2018. - V. 152. - № 5. - P. 1191-1198.

154. Massari, S. Rare earth elements as critical raw materials: Focus on international markets and future strategies / S. Massari, M. Ruberti // Resources Policy. -

2013. - V. 38. - № 1. - P. 36-43.

155. Meehan, B. The impact of bioavailable rare earth elements in Australia agricultural soils / B. Meehan, K. Peverill, A. Skroce // Australia soil and plant analysis. First National Workshop on Soil and Plant Analysis. - 1993. - P. 3641.

156. Meryem, B. Distribution of rare earth elements in agricultural soil and human body (scalp hair and urine) near smelting and mining areas of Hezhang, China / B. Meryem, J.I. Hongbing, G.A.O. Yang, D.I.N.G. Huajian, L.I. Cai // Journal of Rare Earths. - 2016. - V. 34. - № 11. - P. 1156-1167.

157. Mesi, A. Cytotoxic and genotoxic potency screening of two pesticides on Allium cepa L. / A. Mesi, D. Kopliku // Procedia Technology. - 2013. - V. 8. - P. 1926.

158. Minganti, V. Temporal trends (1981-2007) of trace and rare earth elements in the lichen Cetraria islandica (L.) Ach. from Italian herbaria / V. Minganti, G. Drava, R. De Pellegrini, P. Modenesi, P. Malaspina, P. Giordani // Chemosphere. -

2014. - V. 99. - P. 180-185.

159. Minissi, S. Heavy metal content and mutagenic activity, evaluated by Vicia faba micronucleus test, of Tiber river sediments / S. Minissi, E. Lombi // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. - 1997. - V. 393. - № 1. - P. 17-21.

160. Monarca, S. Soil contamination detected using bacterial and plant mutagenicity tests and chemical analyses / S. Monarca, D. Feretti, I. Zerbini, A. Alberti, C. Zani, Sergio Resola, U. Gelatti, G. Nardi // Environmental Research. - 2002. - V. 88. - № 1. - P. 64-69.

161. Mortelmans, K. The Ames Salmonella/microsome mutagenicity assay / K. Mortelmans, E. Zeiger // Mutation research/fundamental and molecular mechanisms of mutagenesis. - 2000. - V. 455. - № 1. - P. 29-60.

162. Mukherjee, A. Physiological effects of nanoparticulate ZnO in green peas (Pisum sativum L.) cultivated in soil / A. Mukherjee, J.R. Peralta-Videa, S. Bandyopadhyay, C.M. Rico, L. Zhao, J.L. Gardea-Torresdey // Metallomics. -2014. - V. 6. - № 1. - P. 132-138.

163. Pagano, G. Health effects and toxicity mechanisms of rare earth elements -Knowledge gaps and research prospects / G. Pagano, M. Guida, F. Tommasi, R. Oral // Ecotoxicology and environmental safety. - 2015. - V. 115. - P. 40-48.

164. Panda, K.K. Allium micronucleus (MNC) assay to assess bioavailability, bioconcentration and genotoxicity of mercury from solid waste deposits of a chloralkali plant, and antagonism of L-cysteine / K.K. Panda, M. Lenka, B.B. Panda // Science of the total environment. - 1989. - V. 79. - № 1. - P. 25-36.

165. Pang, X. Application of rare-earth elements in the agriculture of China and its environmental behavior in soil / X. Pang, D. Li, A. Peng // Environmental Science and Pollution Research. - 2002. - V. 9. - № 2. - P. 143-148.

166. Paoli, L. Uptake and acute toxicity of cerium in the lichen Xanthoria parietina / L. Paoli, E. Fiorini, S. Munzi, S. Sorbo, A. Basile, S. Loppi // Ecotoxicology and environmental safety. - 2014. - V. 104. - P. 379-385.

167. Parker, D.R. Aluminum speciation and phytotoxicity in dilute hydroxy-aluminum solutions / D.R. Parker, L.W. Zelazny, T.B. Kinraide // Soil Science Society of America Journal. - 1988. - V. 52. - № 2. - P. 438-444.

168. Paton, G.I. Biological tools for the assessment of contaminated land: applied soil ecotoxicology / G.I. Paton, K. Killham, H.J. Weitz, K.T. Semple // Soil use and Management. - 2005. - V. 21. - P. 487-499.

169. Pavlica, M. 2, 4-Dichlorophenoxyacetic acid causes chromatin and chromosome abnormalities in plant cells and mutation in cultured mammalian cells / M. Pavlica, D. Papes, B. Nagy // Mutation Research Letters. - 1991. - V. 263. - №

2. - P. 77-81.

170. Pesnya, D.S. Comparison of cytotoxic and genotoxic effects of plutonium-239 alpha particles and mobile phone GSM 900 radiation in the Allium cepa test / D.S. Pesnya, A.V. Romanovsky// Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. - 2013. - V. 750. - № 1. - P. 27-33.

171. Pickard, B.G. Comparison of calcium and lanthanon ions in the Avena-coleoptile growth test / B.G. Pickard // Planta. - 1970. - V. 91. - № 4. - P. 314-320.

172. Qin, R. Copper-induced root growth inhibition of Allium cepa var. agrogarum L. involves disturbances in cell division and DNA damage / R. Qin, C. Wang, D. Chen, L.O. Björn, S. Li // Environmental toxicology and chemistry. - 2015. - V. 34. - № 5. - P. 1045-1055.

173. Qu, A. Research on the cytotoxic and genotoxic effects of rare-earth element holmium to Vicia faba / A. Qu, C.R. Wang, J. Bo // Hereditas. - 2004. - V. 26. -№ 2. - P. 195-201.

174. Rajeshwari, A. Cytotoxicity of aluminum oxide nanoparticles on Allium cepa root tip - effects of oxidative stress generation and biouptake / A. Rajeshwari, S. Kavitha, S.A. Alex, D. Kumar, A. Mukherjee, N. Chandrasekaran, A. Mukherjee // Environmental Science and Pollution Research. - 2015. - V. 22. - № 14. - P. 11057-11066.

175. Rank, J. The method of Allium anaphase-telophase chromosome aberration assay / J. Rank // Ekologija. - 2003. - V. 1. - № 1. - P. 38-42.

176. Rank, J. A modified Allium test as a tool in the screening of the genotoxicity of complex mixtures / J. Rank, M.H. Nielsen // Hereditas. - 1993. - V. 118. - № 1. - P. 49-53.

177. Redling, K. Rare earth elements in agriculture with emphasis on animal husbandry: PhD dissertation / Kerstin Redling. - Munich, Germany, 2006. - 360 p.

178. Rezaee, A. Accumulation and toxicity of lanthanum and neodymium in horticultural plants: PhD dissertation / Arefeh Rezaee. - Guelph, Ontario,

Canada, 2016. - 112 p.

179. Robards, A.W. The entry of ions and molecules into roots: an investigation using electron-opaque tracers / A.W. Robards, M.E. Robb // Planta. - 1974. - V. 120. -№ 1. - P. 1-12.

180. Saatz, J. The influence of gadolinium and yttrium on biomass production and nutrient balance of maize plants / J. Saatz, D. Vetterlein, J. Mattusch, M. Otto, & B. Daus // Environmental pollution. - 2015. - V. 204. - P. 32-38.

181. Sadeghi, M. Ce, La and Y concentrations in agricultural and grazing-land soils of Europe / M. Sadeghi, P. Petrosino, A. Ladenberger, S. Albanese, M. Andersson, G. Morris, A. Lima, B. De Vivo, the GEMAS Project Team // Journal of geochemical exploration. - 2013. - V. 133. - P. 202-213.

182. Saghirzadeh, M. Evaluation of DNA damage in the root cells of Allium cepa seeds growing in soil of high background radiation areas of Ramsar-Iran / M. Saghirzadeh, M.R. Gharaati, S. Mohammadi, M. Ghiassi-Nejad // Journal of Environmental Radioactivity. - 2008. - V. 99. - № 10. - P. 1698-1702.

183. Sauvé, S. Linking plant tissue concentrations and soil copper pools in urban contaminated soils / S. Sauvé, N. Cook, W.H. Hendershot, M.B. McBride // Environmental pollution. - 1996. - V. 94. - № 2. - P. 153-157.

184. Schaffner, J.H. Karyokinesis in the root tips of Allium cepa / J.H. Schaffner // Botanical Gazette. - 1898. - V. 26. - P. 225-238.

185. Shadrina, E. Evaluation of environmental conditions in two cities of East Siberia using bio-indication methods (fluctuating asymmetry value and mutagenic activity of soils) / E. Shadrina, Y. Vol'pert, V. Soldatova, N.Y. Alekseeva, T. Pudova // International Journal of Biology. - 2014. - V. 7. - № 1. - P. 20-32.

186. Shan, X. Accumulation and uptake of light rare earth elements in a hyperaccumulator Dicropteris dichotoma / X. Shan, H. Wang, S. Zhang, H. Zhou, Y. Zheng, H. Yu, B. Wen // Plant Science. - 2003. - V. 165. - № 6. - P. 1343-1353.

187. Shaymurat, T. Phytotoxic and genotoxic effects of ZnO nanoparticles on garlic

(Allium sativum L.): A morphological study /T. Shaymurat, J. Gu, C. Xu, Z. Yang, Q. Zhao, Y. Liu, Y. Liu // Nanotoxicology. - 2012. V. 6. - № 3. - P. 241248.

188. Shishkova, S. Determinate root growth and meristem maintenance in angiosperms / S. Shishkova, T.L. Rost, J.G. Dubrovsky // Annals of botany. 2007. - V. 101. - № 3. - P. 319-340.

189. Siddiqui, M.H. Potential roles of melatonin and sulfur in alleviation of lanthanum toxicity in tomato seedlings / M.H. Siddiqui, S. Alamri, Q.D. Alsubaie, H.M. Ali, A.A. Ibrahim, A. Alsadon // Ecotoxicology and environmental safety. - 2019. -V. 180. - P. 656-667.

190. Silveira, G.L. Toxic effects of environmental pollutants: Comparative investigation using Allium cepa L. and Lactuca sativa L. / G.L. Silveira, M.G.F. Lima, G.B. dos Reis, M.J. Palmieri, L.F. Andrade-Vieria // Chemosphere. -2017. - V. 178. - P. 359-367.

191. Sneller, F.E.C. Maximum permissible concentrations and negligible concentrations for rare earth elements / F.E.C. Sneller, D.F. Kalf, L. Weltje, A.P. Van Wezel. - RIVM report № 601501 011, 2000. - 66 p.

192. Song, W. Effects of lanthanum element on the rooting of loquat plantlet in vitro / W. Song, F. Hong, Z. Wan // Biological trace element research. - 2002. - V. 89.

- № 3. - P. 277-284.

193. Soodan, R.K. Allium cepa root chromosomal aberration assay: An efficient test system for evaluating genotoxicity of agricultural soil / R.K. Soodan, J.K. Katnoria, A. Nagpal // International Journal of Science and Research. - 2014. -P. 3-8.

194. Stapulionyte, A. Cyto/genotoxicological evaluation of hot spots of soil pollution using Allium bioassays in relation to geochemistry / A. Stapulionyte, V. Kleizaite, R. Siuksta, D. Zvingila, R. Taraskevicius, T. Cesniene // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. - 2019. - V. 842.

- P. 102-110.

195. Stapulionyte, A.M. Soil genotoxicity biomonitoring in recultivated factory area using the cytogenetic and molecular assays in two plant test-systems / A.M. Stapulionyte, S. Bondzinskaite, M.M. Stravinskaite, R. Siuksta, R. Taraskevicius, T. Cesniene // Proccedings International scientific conference «Rural Development 2017». - 2017. - P. 119-127.

196. Stolbova, V.V. A short-term method for assessing the genotoxicity of soil as a solid-phase body based on the Allium test / V.V. Stolbova, G.I. Agapkina, A.D. Kotelnikova, A.V. Dogadova, A.A. Abalymova // Moscow University soil science bulletin. - 2018. - V. 73. - № 5. - P. 204-210.

197. Stolbova, V.V. The use of imaging complex based on Mikmed-6 microscope in the record of allium test results for the estimation of soil genotoxicity / V.V. Stolbova, D.V. Manakhov, A.I. Shcheglov // Moscow University soil science bulletin. - 2016. - V. 71. - № 2. - P. 78-82.

198. Sun, J. Study on the contents of trace rare earth elements and their distribution in wheat and rice samples by RNAA / J. Sun, H. Zhao, Y. Wang // Journal of radioanalytical and nuclear chemistry. - 1994. - V. 179. - № 2. - P. 377-383.

199. Tavakkoli, E. High concentrations of Na+ and Cl-ions in soil solution have simultaneous detrimental effects on growth of faba bean under salinity stress / E. Tavakkoli, P. Rengasamy, G.K. McDonald // Journal of experimental botany. -2010. - V. 61. - № 15. - P. 4449-4459.

200. Taylor, S.R. Abundance of chemical elements in the continental crust: a new table / S.R. Taylor // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 1964. - V. 28. - № 8.

- P. 1273-1285.

201. Taylor, S.R. The continental crust: its composition and evolution / S.R. Taylor, S.M. McLennan. - Oxford, Melbourne: Blackwell Scientific Publications, 1985.

- 312 p.

202. Tedesco, S.B. Bioindicator of genotoxicity: the Allium cepa test / S.B. Tedesco, H.D. Laughinghouse IV. - In: Environmental Contamination. Rijeka: InTech Publisher, 2012. - p. 137-56.

203. The rare earth elements: fundamentals and applications / D.A. Atwood (Ed.). -West Sussex, UK: John Wiley & Sons Ltd, 2012. - 629 p.

204. Thomas, P.J. Rare earth elements (REEs): effects on germination and growth of selected crop and native plant species / P.J. Thomas, D. Carpenter, C. Boutin, J.E. Allison // Chemosphere. - 2014. - V. 96. - P. 57-66.

205. Tkalec, M. Effects of radiofrequency electromagnetic fields on seed germination and root meristematic cells of Allium cepa L. / M. Tkalec, K. Malaric, M. Pavlica, B. Pevalek-Kozlina, Z. Vidakovic-Cifrek // Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 2009. - V. 672. - № 2. - P. 76-81.

206. Topp, N.E. The chemistry of the rare-earth elements / N.E. Topp. - New York: Elsevier Pub. Co., 1965. - 164 p.

207. Turkoglu, S. Determination of genotoxic effects of chlorfenvinphos and fenbuconazole in Allium cepa root cells by mitotic activity, chromosome aberration, DNA content, and comet assay / S. Turkoglu // Pesticide biochemistry and physiology. - 2012. - V. 103. - № 3. - P. 224-230.

208. Turra, C. Effects of lanthanum on citrus plant / C. Turra, E.A.D.N. Fernandes, M.A. Bacchi, G.A. Sarries, F.B. Junior, A.L.T. Creste, A.E.L. Reyes // International Journal of New Technology and Research. - 2015. - V. 1. - № 7. -P. 48-50.

209. Tyler, G. Rare earth elements in soil and plant systems - A review / G. Tyler // Plant and Soil. - 2004. - V. 267. - № 1. - P. 191-206.

210. Tyler, G. Plant uptake of major and minor mineral elements as influenced by soil acidity and liming / G. Tyler, T. Olsson // Plant and Soil. Tyler 2001. - V. 230. -№ 2. - P. 307-321.

211. Van Steveninck, R.F.M. Intracellular binding of lanthanum in root tips of barley (Hordeum vulgare) / R.F.M. Van Steveninck, M.E. Van Steveninck, D. Chescoe // Protoplasma. - 1976. - V. 90. - № 1-2. - P. 89-97.

212. von Tucher, S., Schmidhalter U. Lanthanum uptake from soil and nutrient solution and its effects on plant growth / S. von Tucher, U. Schmidhalter //

Journal of plant nutrition and soil science. - 2005. - V. 168. - № 4. - P. 574580.

213. Wang, C. Lanthanum resulted in unbalance of nutrient elements and disturbance of cell proliferation cycles in V. faba L. seedlings / C. Wang, X. Lu, Y. Tian, T. Cheng, L. Hu, F. Chen, C. Jiang, X. Wang // Biological trace element research. -2011. - V. 143. - № 2. - P. 1174-1181.

214. Wang, Z. Effects of rare-earth fertilizers on the emission of nitrous oxide from agricultural soils in China / Z. Wang, X. Zhang, Y. Mu // Atmospheric Environment. - 2008. - V. 42. - №. 16. - P. 3882-3887.

215. Wang, C. Mineral nutrient imbalance, DNA lesion and DNA-protein crosslink involved in growth retardation of Vicia faba L. seedlings exposed to lanthanum ions / C. Wang, K. Zhang, M. He, C. Jiang, L. Tian, Y. Tian, X. Wang // Journal of Environmental Sciences. - 2012. - V. 24. - № 2. - P. 214-220.

216. Wang, Y. REE bound DNA in natural plant / Y. Wang, P. Jiang, F. Guo, Z. Zhang, J. Sun, L. Xu, G. Cao // Science in China Series B: Chemistry. - 1999. -V. 42. - № 4. - P. 357-362.

217. Wang, Y.Q. Determination of the contents and distribution characteristics of REE in natural plants by NAA / Y.Q. Wang, J.X. Sun, H.M. Chen, F.Q. Guo // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 1997. - V. 219. - № 1. - P. 99-103.

218. Wason, M.S. Cerium oxide nanoparticles: potential applications for cancer and other diseases / M.S. Wason, J. Zhao // American journal of translational research. - 2013. - V. 5. - № 2. - P. 126.

219. Weifang, Z. Investigation on arteriosclerosis among population in a rare earth area in South China / Z. Weifang, X. Suqin, W. Dongsen, S. Pingping, Y. Wenjiao, Z. Hui, F. Jia // Biological trace element research. - 1997. - V. 59. - № 1-3. - P. 93-98.

220. Wen, B. The influence of rare earth element fertilizer application on the distribution and bioaccumulation of rare earth elements in plants under field conditions / B. Wen, D.A. Yuan, X.Q. Shan, F.L. Li, S.Z. Zhang // Chemical

Speciation & Bioavailability. - 2001. - V. 13. - № 2. - P. 39-48.

221. Wenming, D. Comparative study on sorption/desorption of radioeuropium on alumina, bentonite and red earth: Effects of pH, ionic strength, fulvic acid, and iron oxides in red earth / D. Wenming, W. Xiangke, B. Xiaoyan, W. Aixia, D. Jingzhou, Z. Tao // Applied Radiation and Isotopes. - 2001. - T. 54. - № 4. - P. 603-610.

222. Wood, S.A. The aqueous geochemistry of the rare-earth elements and yttrium: 1. Review of available low-temperature data for inorganic complexes and the inorganic REE speciation of natural waters / S.A. Wood // Chemical Geology. -1990. - V. 82. - P. 159-186.

223. Wyttenbach, A. The accumulation of the rare earth elements and of scandium in successive needle age classes of Norway spruce / A. Wyttenbach, P. Schleppi, J. Bucher, V. Furrer, L. Tobler // Biological Trace Element Research. - 1994. - V. 41. - № 1-2. - P. 13-29.

224. Wyttenbach, A. Rare earth elements in soil and in soil-grown plants / A. Wyttenbach, V. Furrer, P. Schleppi, L. Tobler // Plant and Soil. - 1998a. - V. 199. - № 2. - P. 267-273.

225. Wyttenbach, A. Variation of the rare earth element concentrations in the soil, soil extract and in individual plants from the same site / A. Wyttenbach, L. Tobler, P. Schleppi, V. Furrer // Journal of radioanalytical and nuclear chemistry. - 1998b. - V. 231. - № 1-2. - P. 101 - 106.

226. Xing, W. A comparison of SCE test in human lymphocytes and Vicia faba: a hopeful technique using plants to detect mutagens and carcinogens / W. Xing, Z. Zhang // Mutation Research/Genetic Toxicology. - 1990. - V. 241. - № 2. - P. 109-113.

227. Xiong, S.-L. Interactive effects of lanthanum and cadmium on plant growth and mineral element uptake in crisped-leaf mustard under hydroponic conditions / S.L. Xiong, Z.T. Xiong, Y.C. Chen, H. Huang // Journal of plant nutrition. -2006. - V. 29. - № 10. - P. 1889-1902.

228. Xu, C.-M. Lanthanum relieves salinity-induced oxidative stress in Saussurea involucrata / C.M. Xu, B. Zhao, X.D. Wang, Y.C. Wang // Biologia Plantarum. -2007. - V. 51. - № 3. - P. 567-570.

229. Xu, Q.-M. Physiological responses and chromosomal aberration in root tip cells of Allium sativum L. to cerium treatments / Q.M. Xu, Y.Z. Wang, H. Liu, J.S. Cheng // Plant and Soil. - 2016. - V. 409. - № 1-2. - P. 447-458.

230. Yang, H. Lanthanum reduces the cadmium accumulation by suppressing expression of transporter genes involved in cadmium uptake and translocation in wheat / H. Yang, Z. Xu, R. Liu, Z. Xiong // Plant and Soil. - 2019. - P. 1-18.

231. Yong, R. Adsorption and desorption of rare earth elements on soils and synthetic oxides / R. Yong, L. Zheng // Acta Scientiae Circumstantiae. - 1993. - V. 13. -P. 288-294.

232. Zeng, Q. Phytotoxicity of lanthanum in rice in haplic acrisols and cambisols / Q. Zeng, J.G. Zhu, H.L. Cheng, Z.B. Xie, H.Y. Chu // Ecotoxicology and environmental safety. - 2006. - T. 64. - № 2. - P. 226-233.

233. Zhang, H. Chronic toxicity of rare-earth elements on human beings / H. Zhang, J. Feng, W. Zhu, C. Liu, S. Xu, P. Shao, D. Wu, W. Yang, J. Gu // Biological Trace Element Research. - 2000. - V. 73. - № 1. - P. 1-17.

234. Zhang, W. Bioavailability of cerium oxide nanoparticles to Raphanus sativus L. in two soils / W. Zhang, C. Musante, J.C. White, P. Schwab, Q. Wang, S.D. Ebbs, X. Ma // Plant physiology and biochemistry. - 2017. - V. 110. - P. 185193.

235. Zhao, H. Oxidative stress in the kidney injury of mice following exposure to lanthanides trichloride / H. Zhao // Chemosphere. - 2013. - V. 93. - № 6. - P. 875-884.

236. Zhao, H. The suitability of rare earth elements for geographical traceability of tea leaves / H. Zhao, Q. Yang // Journal of the Science of Food and Agriculture. -2019. - V. 99. - №. 14. - P. 6509-6514.

237. Zhenggui, W. Rare earth elements in naturally grown fern Dicranopteris linearis

in relation to their variation in soils in South-Jiangxi region (Southern China) / W. Zhenggui, Y. Ming, Z. Xun, H. Fashui, L. Bing, T. Ye, Z. Guiwen, Y. Chunhua // Environmental Pollution. - 2001. - V. 114. - № 3. - P. 345-355.

238. Zhu, W. Investigation on the intelligence quotient of children in the areas with high REE background (I) - REE bioeffects in the REE-high areas of southern Jiangxi Province / W. Zhu, S. Xu, H. Zhang, P. Shao, D. Wu, W. Yang, J. Feng // Chinese science bulletin. - 1996. - V. 41. - № 23. - P. 1977-1981.

239. Zhu, W. Bioelectrical activity of the central nervous system among populations in a rare earth element area / W. Zhu, S. Xu, P. Shao, H. Zhang, D. Wu, W. Yang, J. Feng // Biological trace element researchs. - 1997. - V. 57. - № 1. - P. 71-77.

240. Zicari, M.A. Effect of cerium on growth and antioxidant metabolism of Lemna minor L. / M.A. Zicari, L. d'Aquino, A. Paradiso, S. Mastrolitti, F. Tommasi // Ecotoxicology and environmental safety. - 2018. - T. 163. - P. 536-543.