Биоэкологическая оценка вовлечения тяжелых металлов в основные трофические цепи и биогеохимический круговорот в условиях агрофитоценозов : На примере лесостепного Высокого Заволжья

• Автор: Матвеев, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 169 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛАХ И О ВЛИЯНИИ ИХ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНОГО МАТЕРИАЛА)
2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Краткая физико-географическая характеристика
района исследований
2.2. Объекты изучения
2.3. Методы исследований
3. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВЕ И ИХ ЗАПАСЫ В КОРНЕНАСЫЩЕННОМ СЛОЕ В УСЛОВИЯХ
ВЫСОКОГО ЗАВОЛЖЬЯ
4. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ПОЧВЫ
С УРОЖАЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ АГРОКЛИМАТИЧЕСКОГО
РАЙОНА ПОВЫШЕННОГО УВЛАЖНЕНИЯ
5. ИЗЪЯТИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ПОЧВЫ С РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИЕЙ В АГРОКЛИМАТИЧЕСКОМ РАЙОНЕ ПОНИЖЕННОГО УВЛАЖНЕНИЯ
6. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ПОЧВЫ С ПРОДУКЦИЕЙ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ
7. ВОВЛЕЧЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВАЖНЕЙШИЕ ТРОФИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ
В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГО ЗАВОЛЖЬЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность темы. Тяжелые металлы, относящиеся к числу наиболее распространенных и опасных для биоты загрязнителей экологической среды, привлекают в настоящее время большое внимание исследователей. В то же время их распределение в почвенном и растительном покрове многих конкретных географических регионов изучено недостаточно. Особенно это касается пахотных угодий и получаемой на них растениеводческой продукции, которая поступает в трофические цепи домашних животных и человека. Практически не исследованы запасы тяжелых металлов в корнеобитаемых слоях почв и растениеводческой продукции в расчете на единицу площади и посевные площади конкретных регионов, что крайне необходимо для оценки их роли в биогеохи-мическом круговороте. Это и определяет актуальность темы данной работы.
Связь темы с плановыми исследованиями. Данная диссертация связана с планом основных научно-исследовательских работ Самарского муниципального университета Наяновой по теме «Влияние абиотических и биогенных факторов среды на живые организмы».
Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключается в оценке участия приоритетных тяжелых металлов в биогеохимическом круговороте в блоке «почва — растения» в условиях агрофитоценозов (на примере лесостепного Высокого Заволжья).
При этом решались следующие основные задачи.
1. Выявить концентрации приоритетных тяжелых металлов (медь, цинк, железо, никель, ртуть, кобальт, свинец, мышьяк) в пахотном (корненасыщенном) слое почв в административных районах Самарской области, входящих в геоморфологическую провинцию Высокого Заволжья.

2. Определить потенциальные запасы Си, Ъп, Бе, N1, Н§, Со, РЬ, Аб в корненасыщенном слое пахотных почв в расчете на единицу площади и на посевную площадь Высокого Заволжья.
3. Изучить концентрации Си, 7х, Ре, №, Ь^, Со, РЬ, Аб в основной и побочной продукции важнейших сельскохозяйственных культур, возделываемых на территории Высокого Заволжья.
4. Определить массы тяжелых металлов в основной и побочной продукции важнейших сельскохозяйственных культур в расчете на единицу площади и посевную площадь на территории Высокого Заволжья.
5. Выявить массы Си, Ъп., Бе, N1, ¥^g, Со, РЬ, Аб, поступающие в важнейшие трофические цепи с основной и побочной продукцией сельскохозяйственных культур в пределах исследуемого региона.
6. Определить темпы извлечения Си, Ъп, Бе, №, Н§, Со, РЬ, Аб из почвы с растениеводческой продукцией важнейших сельскохозяйственных культур в условиях Высокого Заволжья.
Научная новизна работы. Автором впервые выявлены фоновые концентрации меди, цинка, железа, никеля, ртути, кобальта, свинца, мышьяка в пахотном (корненасыщенном) слое почв, а также в основной и побочной продукции основных сельскохозяйственных культур (пшеницы озимой, пшеницы яровой, ржи озимой, овса, ячменя ярового, кукурузы, подсолнечника, гречихи, свеклы сахарной) в 9 административных районах Самарской области, а также в геоморфологической провинции лесостепного Высокого Заволжья в целом. Впервые определены потенциальные запасы названных «тяжелых» элементов в корненасыщенном слое почв посевных площадей отдельных административных районов и всей территории Высокого Заволжья. Установлены ежегодные средние (фоновые) объемы изъятия меди, цинка, железа, никеля, ртути, кобальта, свинца, мышьяка из почвы с основной и побочной продукцией сельскохозяйственных культур в расчете на единицу площади и всю посевную площадь
Таблица 3
Концентрация тяжелых металлов в почвенном покрове Высокого Заволжья, мг/кг
Районы Ал Со
п х ± ш шах п х ± ш тах
Челно-Вершинский 16 7,81 ± 1,4 17,0 16 15,5 ± 0,86 22,0
Шенталинский 28 11,9 ± 4,2 123,0 28 12,57 ± 0,51 16,0
Клявлинский 31 5,94 ± 0,88 19,0 31 15,52 ± 0,77 22,0
Исаклинский 26 5,88 ± 0,98 18,0 26 13,35 ± 0,82 20,0
Сергиевский 33 4,76 ± 0,82 17,0 33 13,58 ± 0,99 41,0
Красноярский 36 4,89 ± 0,7 14,0 36 16,22 ± 3,28 90,0
Кинель- Черкасский 35 4,74 ±0,71 15,0 35 12,51 ± 2,23 86,0
Похвистневский 26 5,69 ± 1,03 18,0 26 12,12 ± 0,66 17,0
Кинельский 81 14,99 ± 2,33 102,0 81 20,27 ± 4,04 210,0
Районы Си Ре
п х ±ш шах и х ±т тах
Челно-Вершинский 16 39,38 ± 5,17 79,0 16 43951,87 ± 1114,67 50427,0
Шенталинский 28 20,57 ± 1,47 37,0 28 34455,53 ±1121,62 46348,0
Клявлинский 31 41,74 ± 3,84 98,0 31 44894,54 ± 2005,22 65499,0
Исаклинский 26 43,42 ± 8,69 238,0 26 40214,61 ± 118,57 58513,0
Сергиевский 33 38,42 ± 4,46 128,0 33 39424,84 ± 1235,78 61442,0
Красноярский 36 42,92 ± 5,37 159,0 36 30467,58 ± 2255,92 60030,0
Кинелъ-Черкасский 35 29,69 ± 3,03 84,0 35 36521,34 ± 1249,47 53786,0
Похвистневский 26 32,0 ± 2,63 56,0 26 36187,19 ± 1208,42 51224,0
Кинельский 81 30,59 ± 3,63 169,0 81 30038,07 ± 941,45 58372,0