facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Wiki
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip

ВЛИЯНИЕ ИСТОЧНИКА ТЕХНОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ И РАСТЕНИЯХ НА ЮГЕ И ЮГО-ВОСТОКЕ КАЗАХСТАНА

Автор Доклада: 
Рамазанова Р. Х.
Награда: 
ВЛИЯНИЕ ИСТОЧНИКА ТЕХНОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ И РАСТЕНИЯХ НА ЮГЕ И ЮГО-ВОСТОКЕ КАЗАХСТАНА

УДК 631.416.9: 631.8

ВЛИЯНИЕ ИСТОЧНИКА ТЕХНОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ И РАСТЕНИЯХ НА ЮГЕ И ЮГО-ВОСТОКЕ КАЗАХСТАНА

Рамазанова Раушан Хамзаевна, канд. с.-х. наук, доцент
Казахский национальный аграрный университет

В статье приведены данные по количеству накапливаемых почвой и растениями тяжелых металлов в зависимости от источника техногенного загрязнения, изменения состава гумуса при загрязнении почв ТМ.

Ключевые слова: тяжелые металлы, загрязнение, почва, гумус, растение, химический состав

In article the data by quantity accumulated by soil and plants by heavy metals depending on a source of technogenic pollution, structure change of humus is cited at pollution of soils HM.
Keywords: heavy metals, pollution, soil, humus, plant, chemical compound

Загрязнение почв тяжелыми металлами (ТМ) – одна из самых актуальных проблем современной экологии. Наибольшую тревогу вызывают почвы находящиеся в непосредственной близости от крупных промышленных предприятий со значительными техногенными выбросами, где расположены крестьянские хозяйства, фермерские и дачные массивы, на которых производится продукция для близлежащих населенных пунктов.

Для оценки антропогенного загрязнения почв необходимо учитывать их разновидности, так как считается, что наиболее уязвимы почвы, имеющие легкий гранулометрический состав, с небольшим содержанием гумуса. Следует также отметить, что в достаточно сильной степени загрязняются более тяжелые разновидности, значительно гумусированные и потому естественным путем более насыщенные ТМ.

В этой связи вопросы оценки экологического состояния почвенного и растительного покровов при интенсивных техногенных нагрузках и разработке научно обоснованных научных основ прогнозирования экологических рисков, возникающих при поступлении в почву и растения тяжелых металлов, являются актуальными, и именно этим был обоснован выбор направления наших исследований.

Объектами исследований являлись почвы, прилегающие к территориям ТЭЦ г.Алматы и ЗАО «Южполиметалл».Отбор проб почви растений проводился согласно розе ветров на расстоянии от 50 до 5000 м. Подвижные формы тяжелых металлов извлекали раствором ацетатно-аммонийного буфера (рН 4,8) с последующим определением на атомно-адсорбционном спектрофотометре.

Нами установлено, что содержание железа и цинка в сероземных почвах на территории Алматинской ТЭЦ-2 в восточном направлении уменьшается с 9,7 и 0,66 мг/кг на расстоянии от объекта 100 м до 56,59 и 2,15 мг/кг на расстоянии 10000 м.  Содержание свинца и кадмия снижается при удалении от объекта на 400м с последующим возрастанием до 10 км. Четко выраженной зависимости между содержанием ТМ и расстоянием от объекта не установлено, загрязнение происходит  в двух направлениях.  Согласно градации почв по загрязнению содержание в почве цинка не превышает фонового (5 мг/кг) и колеблется в верхних горизонтах почвы в пределах 0,51-2,15 м/кг.

Содержание свинца колеблется в пределах 2,68-6,15 мг/кг почвы и его можно считать потенциально опасным, так как по категории загрязненности эти почвы относятся от среднего до очень высокого уровня загрязнения, поэтому с особой осторожностью здесь можно допускать возделывание сельскохозяйственных культур или проведение каких-либо детоксикационных мероприятий. Загрязнение почв кадмием в сравнении с фоновым содержанием увеличивается в 5 раз и составляет 0,09-0,58 мг/кг почвы.

В сероземах, прилегающих к территории АО «Южполиметалл», содержание тяжелых металлов превышает все предельные уровни загрязнения. При этом четко прослеживается закономерность: чем дальше от объекта, тем меньше загрязнение. В большей степени загрязнены почвы в восточном направлении. Содержание свинца на расстоянии 3000 м почти в 10 раз меньше, чем в непосредственной близости от объекта, кадмия в 4 раза, цинка в 2 раза и железа в 15 раз.

Тяжелые металлы, накапливаясь в почве, способствуют увеличению доли углерода в составе гумуса, некоторое увеличение фракций фульвокислот, происходит связывание подвижного фосфора в почве, снижается  биологическая активность почв.

Выявлено, что хотя в сравнении с целинными сероземами содержание гумуса изменяется незначительно, но соотношение углерода к азоту увеличивается и изменяется соотношение гуминовых и фульвокислот. При этом увеличение загрязнения почв вызывает эти изменения в составе гумуса (таблица 1).

Выявлено, что для тяжелых почв характерна большая аккумуляция в горизонтах 10-20 и 20-30 с глубиной их содержание несколько снижается. Растительный покров обследуемой территории изрежен и представлен в основном многлетними травами (чаще люцерна) либо залежью.

Таблица 1 – Изменение свойств почв в промышленных зонах (почвы, наиболее загрязненные в восточном направлении), слой почвы 0-20 см

Расст. от объекта на восток, м

Алматинская  ТЭЦ-2

Расст. от объекта на восток, м

ЗАО «Южполиметалл»

Pb

Cd

гумус, %

С:N*

Сгкфк*

Pb

Cd

гумус, %

С:N**

Сгкфк**

100

2,68

1,09

1,38

7,6

0,84

100

1094

30,4

0,70

5,5

0,7

400

2,02

1,27

1,38

8,2

1,10

500

992,4

75,1

0,73

5,4

0,9

1000

5,82

1,40

1,41

9,3

1,09

1000

716,5

2,13

0,79

6,7

0,9

10000

6,15

1,42

1,40

9,2

0,97

3000

149,1

7,46

0,77

7,0

1,0

* соотношение С:N, характерное для целинных сероземов Алматинской области -8-9; соотношение Сгк:Сфк – 1.

** соотношение С:N, характерное для целинных сероземов Южно-Казахстанской области – 6,0-6,5; соотношение Сгк:Сфк – 1.

При изучении сезонной динамики накопления ТМ в почве и растениях в зонах промышленного загрязнения установлено, что весной содержание ТМ в почве выше, чем осенью. При этом весной более интенсивный уровень загрязнения в районе АТЭЦ-2 отмечается в южном направлении. К осени интенсивность содержания ТМ снижается, что связано с их поступлением в растения. В районе АО «Южполиметалл» различия в содержании тяжелых металлов в зависимости от направления ветра не отмечены, и они больше зависят от сезона года: весной содержание подвижных форм выше, чем осенью.

Установлено, что в течение длительного времени, интенсивность накопления тяжелых металлов в почвах, расположенных на более близком расстоянии от источника выбросов, становится меньше. При этом увеличивается содержание валовых форм,0 тогда как с удалением от источника накопление идет более интенсивно с увеличением содержания подвижных форм.

Для почв легкого механического состава характерно максимальное содержание цинка, кадмия, свинца в верхней части профиля в гумусовом горизонте, минимальное содержание меди. Для тяжелосуглинистых почв максимальное количество меди, цинка, кадмия,  отмечается в нижних горизонтах, свинец накапливается в верхних горизонтах.

Растения проявляют различную устойчивость к действию загрязняющих веществ. При техногенном загрязнении почв и решении проблемы их сельскохозяйственного использования необходимо учитывать виды культур, их способность к устойчивости к токсическому воздействию токсикантов, в частности тяжелых металлов. Так, по данным Плесцова В.М. овощные культуры сеяные травы, луга и пастбища должны располагаться только с наветренной стороны от источников выбросов, во-первых. А во-вторых, на почвах содержащих тяжелые металлы в значительных концентрациях должны возделываться устойчивые к токсическому воздействию технические или зерновые культуры.

Исследования  химического состава культурных растений, произрастающих на техногенно загрязненных почвах в районе АТЭЦ-2 и ЗАО «Южполиметалл» показали, что цинк больше накапливают травы 38,9-48,1 мг/кг, в зерновых их количество меньше (таблица 2).

Таблица 2 - Среднее содержание тяжелых металлов в культурных растениях техногенно загрязненных территорий

Культура

Zn  

Cd

Pb

Cu

Алматинская ТЭЦ-2

Озимая пшеница

23,2

2,3

2,3

5,75

Ячмень яровой

22,7

2,0

4,7

4,75

Люцерна (сено)

48,1

3,1

4,8

11,0

ПДК

50,0

0,1

0,5

10,0

ЗАО «Южполиметалл»

Люцерна (сено)

38,9

3,8

26,4

25,7

Однолетние травы (сено)

39,4

3,56

0,16

24,9

ПДК, мг/кг

50,0

0,1

0,5

25,0

Значительное количество кадмия и свинца аккумулируется в также сене люцерны и однолетних трав.

Таким образом, выявлено, что интенсивность накопления тяжелых металлов в почвах, расположенных на более близком расстоянии от источника выбросов, меньше. При этом увеличивается содержание валовых форм. С удалением от источника увеличивается содержание подвижных форм.

При увеличении уровня загрязнения почвы происходит более интенсивное накопление ТМ в растениях  при более малых дозах и слабом уменьшении при высоких уровнях загрязнения.

Литература:

  • 1 Рихванов Л.П., Сарнаев С.И., Язиков Е.Г. Почва как депонирующая среда техногенного фактора воздействия на природу // Проблемы региональной экологии. – 1994. - №3. – С.65-46.
  • 2 Бутовский Р.О. Тяжелые металлы как техногенные химические загрязнители и их токсичность для почвенных беспозвоночных животных // Агрохимия. – 2005. - №4. – С.73-91
  • 3 Ильин В.Б. Оценка существующих экологических нормативов содержания тяжелых металлов в почве // Агрохимия. – 2000. - №9. – с.74-79.
  • 4 Ильязов Р.Г. Сельскохозяйственное производство в условиях техногенного загрязнения // Агрохимический вестник. – 2001. - №6. – С. 25-26.
  • 5 Плесцов В.М. Продуктивность  агроценозов в условиях загрязнения тяжелыми металлами //Химизация сельского хозяйства – 1991 - №5. – С.60
9
Ваша оценка: Нет Средняя: 9 (5 голосов)

Уважаемая Раушан Хамзаевна!

Уважаемая Раушан Хамзаевна! спасибо за статью, касающуюся нашего здоровья, так как тяжелые металлы из почвы попадают в продукцию и отравляют наш организм. Намечаются ли Вами рациональные пути извлечения ТМ из почв, так как опасность загрязнения нашего Казахстана с каждым годом возрастает. Спасибо за Вашу информацию... статья очень актуальна, так как касается всех жителей, проживающих в промышленных зонах...

Раушан Хамзаевна, Вы получили

Раушан Хамзаевна, Вы получили очень интересные данные, могу порекомендовать посчитать суммарный показатель загрязнения и буферность по Ильину.

Достаточно любопытная для

Достаточно любопытная для меня информация с позиции теории внешних эффектов

Татьяна Павловна Максимова

Проблема загрязнения ТМ в

Проблема загрязнения ТМ в современных условиях очень актуальна. Получены интересные данные о влиянии ТМ на качественный состав гумуса. Не указано какими ПДК Вы пользовались. Хотелось бы это знать, так как можно использовать разные источники.

professor

Статья актуальна и представляет для меня интерес. Развитие промышленности, интенсивность движения автотранспорта, применение нитратов и других химических препаратов значительно загрязняют пространство, в том числе и почву. Особо опасны тяжелые металлы, которые попадают в организм человека посредством пищи. Сегодня, в связи с ухудшением экологического положения, вызванного увеличением площади, загрязненной тяжелыми металлами, проблема защиты почвы все более актуальна. Меня интересует, какой метод вы используете, учитывая множество методов определения общих форм тяжелых металлов. Использовали ли вы определенный стандартом распространенный ISO метод ?
Майя Отариевна Азмаипарашвили
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.