М.С.Паниным выполнены крупные научные исследования по оценке металлоаккумуляционной способности дикорастущих травянистых, древесных, кустарниковых, водных, а также сельскохозяйственных растений, произрастающих в Восточном Казахстане. Прослежена зависимость накопления и интенсивность биологического поглощения ТМ и МЭ от видовых, систематических особенностей и морфологических органов растений, от их принадлежности к различным жизненным формам и экоморфам, от содержания элементов в почве, от природных зон, поясов и геоморфологических регионов. Выявлены размеры выноса ХЭ различными фитоценозами и сельскохозяйственными культурами в зависимости от их биологических и сортовых особенностей, почвенно-климатических условий и агротехники возделывания. Впервые в Республике Казахстан составлены карты распределения ТМ и МЭ в растительности.
Материалы указанных исследований отражены в научной монографии М.С.Панина «Аккумуляция тяжелых металлов растениями Семипалатинского Прииртышья» (Семипалатинск, 1999. – 308 с.) и в многочисленных научных статьях, опубликованных в различных журналах и в материалах международных конференций.
Ниже осветим только некоторые итоги этого направления научной деятельности М.С.Панина.
Изучение профессором М.С.Паниным химического состава растений показало, что в фоновых ландшафтах исследуемого региона важную дифференцирующую роль приобретают ландшафтно-геохимические условия миграции элементов и связанная с ними биогеохимическая специализация растений по видам, родам и семействам. Оба этих фактора, в свою очередь, тесно связаны с геохимией элементов, их способностью мигрировать в определенных ландшафтно-геохимических условиях.
Геохимическая контрастность ландшафтов региона в значительной степени определяет довольно четкую приуроченность отдельных видов растений к определенным местообитаниям. Лишь немногие из них встречаются в достаточно широком диапазоне ландшафтно-геохимических условий. Поэтому видовая биогеохимическая специализация большинства растений неразрывно связана с эколого-геохимическими условиями местообитаний, и выяснение роли этих факторов в отдельности возможно для ограниченного числа видов.
Количество ТМ и МЭ и формы их соединений в растениях определяются физико-химическими свойствами элементов, их физиологической ролью в метаболических процессах, биологическими особенностями растений, а также содержанием элементов в важнейших объектах биосферы - почвообразующих породах, почвах, водах и атмосфере.
По величине тесноты корреляционной зависимости между содержанием ТМ и МЭ в растениях и их подвижных форм в почве исследуемые элементы образуют следующий убывающий ряд: Mn = Zn > Mo > Co > Cu.
Максимальное различие в среднем содержании марганца у 118 изученных видов дикорастущей растительности составляет 19,3 раза, меди – 6,8 раза, цинка – 12,6 раза, кобальта – 10,0 раз и молибдена – 9,7 раза.
Фоновый уровень (мг/кг воздушно-сухой массы) марганца в дикорастущих растениях составляет 58,1; меди – 4,6; цинка – 29,2, кобальта – 0,27 и молибдена – 0,67
