Трансформация и устойчивость почв лесных экосистем под воздействием атмосферного загрязнения

Трансформация и устойчивость почв лесных экосистем под воздействием атмосферного загрязнения

Автор: Копцик, Галина Николаевна

Год защиты: 2012

Место защиты: Москва

Количество страниц: 410 с. ил.

Артикул: 5090057

Автор: Копцик, Галина Николаевна

Шифр специальности: 03.02.13

Научная степень: Докторская

Стоимость: 250 руб.

1.1. Источники и масштабы атмосферного загрязнения.
1.1.1. Кислотообразующие компоненты атмосферных осадков
1.1.2. Тяжелые металлы.
1.2. Основные процессы взаимодействия почв с поллютантами.
1.2.1. Взаимодействие почв с протонами.
1.2.2. Взаимодействие почв с соединениями серы.
1.2.3. Взаимодействие почв с тяжелыми металлами
1.3. Устойчивость почв к поллютаитам.
1.3.1. Оценка устойчивости почв к кислотным выпадениям.
1.3.2. Устойчивость почв к тяжелым металлам
1.3.3. Проблемы экологического нормирования
1.3.4. Концепция критических нагрузок
1.3.5. Критические концентрации и экологические нормативы
1.4. Экологические последствия атмосферного загрязнения почв.
1.4.1. Пути и механизмы поступления элементов в растения.
1.4.2. Влияние подкисления почв на растения
1.4.3. Поглощение тяжелых металлов растениями
1.5. Основные подходы к ремедиации загрязненных почв.
1.5.1. Промывание почв.
1.5.2. Стабилизация загрязняющих веществ i i с помощью сорбентов и других мелиорантов
1.5.3. Фиторсмедиация
1.5.4. Естественное восстановление.
1.5.5. Проблемы ремедиации почв Кольской субарктики
1.5.6. Оценка эффективности рсмедиации.
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1. Природные условия.
2.2. Атмосферное промышленное загрязнение
2.2.1. Основные источники загрязнения
2.2.2. Локальный и региональный уровни выпадений сульфатов из атмосферы
2.2.3. Атмосферные выпадения никеля и меди.
2.3. Объекты исследований
2.4. Методы исследований
2.4.1. Полевые методы
2.4.2. Лабораторные эксперименты.
2.4.3. Аналитические методы1 Ю
2.4.4. Методы математической обработки.
Глава 3. Влияние атмосферного загрязнения на кислотность и катионообменные
свойства почв
3.1. Основные закономерности подкисления почв в модельных экспериментах
3.1.1. Реакция подзолов на имитированные кислые осадки.
3.1.2. Буферность лесных почв по отношению к кислотам
3.2. Пространственная изменчивость кислотности и катионообменных свойств подзолов сосновых лесов в зоне влияния ГМК Печенганикель.
3.2.1. Пределы пространственной изменчивости.
3.2.2. Основные закономерности пространственной изменчивости и взаимосвязи кислотности и катионообменных свойств почв.
3.2.3. Кислотное состояние подзолов и возможные экологические последствия подкисления
3.3. Пространственная изменчивость кислотности и катионообменных
свойств подзолов еловых лесов в зоне влияния ГМК Североникель
3.4. Резюме
Г лава 4. Поведение серы в почвах.
4.1. Соединения серы в почвах региона
4.2. Изменения содержания соединений серы по градиенту загрязнения.
4.3. Адсорбция сульфатов в почвах
4.4. Резюме
Глава 5. Загрязнение почв тяжелыми металлами
5.1. одзолы сосновых лесов в окрестностях ГМК Печенганикель.
5.1.1. Пространственное распределение тяжелых металлов.
5.1.2. Временная динамика содержания тяжелых металлов
5.2. Подзолы еловых лесов в окрестностях ГМК Североникель
5.2.1. Пространственное распределение тяжелых металлов.
5.2.2. Временная динамика содержания тяжелых металлов
5.3. Резюме
Глава 6. Трансформация почвенных растворов пол воздействием атмосферного
загрязнения
6.1. Изменения состава почвенных растворов подзолов под воздействием
техногенной нагрузки.
6.1.1. Состав почвенных растворов подзолов под сосновыми и еловыми лесами
в фоновых условиях.
6.1.2. Изменения состава почвенных растворов подзолов по градиенту загрязнения.
6.1.3. Подвижность элементов.
6.1.4. Связь состава почвенных растворов со свойствами твердой фазы почв.
6.2. Сравнительный анализ разных методов выделения почвенных растворов.
6.2.1. Лабораторные и полевые модификации вакуумных пробоотборников
6.2.2. Вытеснение этанолом.
6.2.3. Лизиметрические воды
6.3. Резюме
Глава 7. Анализ устойчивости почв как компонентов экосистем к загрязняющим
веществам
7.1. Содержание и запасы органического вещества почв.
7.2. Устойчивость почв к антропогенному подкислению
7.2.1. Оценка скорости выветривания по модели I
7.2.2. Оценка и прогноз устойчивости почв к антропогенному подкислению помощью модели .
7.3. Устойчивость почв по отношению к тяжелым металлам.
7.3.1. Основные закономерности поглощения i и Си почвами
7.3.2. Оценка токсичности тяжелых металлов с помощью биотестирования.
7.3.3. Влияние свойств почв на фитотоксичность i и Си.
7.3.4. Критические содержания тяжелых металлов и современные риски их избыточного накопления в почвах
7.4. Резюме
Глава 8. Роль почв в техногенной дигрессии лесных фитоценозов.
8.1. Видовой состав и структура сосновых лесов в зоне влияния ГМК Печенганикель.
8.1.1. Древесный ярус
8.1.2. Напочвенный покров
8.1.3. Связь напочвенного покрова с атмосферными выпадениями и свойствами
8.1.4. Ординация фитоценозов.
8.2. Элементный состав сосны.
8.2.1. Хвоя сосны
8.2.2. Ветви.
8.2.3. Кора.
8.2.4. Древесина ствола
8.2.5. Аккумуляция тяжелых металлов в биомассе сосны
8.3. Видовой состав и структура еловых лесов в зоне влияния ГМК Североникель
8.4. Элементный состав ели
8.4.1. Хвоя ели.
8.4.2. Ветви
8.4.3. Кора.
8.4.4. Древесина ствола.
8.4.5. Аккумуляция тяжелых металлов в биомассе ели
8.5. Временная динамика элементного состава сосны и ели в условиях сокращения атмосферных выбросов
8.6. Почвы как основа сохранения фитоценозов в условиях атмосферного загрязнения.
8.6.1. Обеспеченность элементами питания
8.6.2. Вклад природных и техногенных факторов в изменчивость состава хвои
8.6.3. Связь содержания тяжелых металлов в растениях и почвах.
8.6.4. Запасы тяжелых металлов в древостоях и почвах
8.7. Резюме.
Глава 9. Ремедиация техногенных пустошей.
9.1. Промывание почв
9.1.1. Подбор сорбентов для связывания вымываемых металлов
9.1.2. Эффективность промывания загрязненных почв.
9.2. Рсмедиация почв техногенных пустошей.
9.2.1. Состояние почв техногенных пустошей
9.2.2. Ремедиация техногенных пустошей
9.2.3. Состояние растительностил
9.2.4. Эффективность известкования почв техногенных пустошей
9.3. Резюме.
Выводы
Список цитируемой литературы


Значительная часть металлов включается в почвообразовательный процесс Добровольский, . Тяжелые металлы могут сорбироваться почвенным поглощающим комплексом ППК, участвовать в процессах ионного обмена, связываться с органическим веществом, осаждаться в виде труднорастворимых соединений карбонатов, фосфатов и сульфидов, перераспределяться по профилю и т. Тяжелые металлы могут быть также биологически поглощены. Адсорбция или поглощение конценгрирование ионов твердофазными поверхностями является одним из главных процессов, обусловливающих распределение тяжелых металлов между твердой и жидкой фазами почв. Выделяют специфическую и неспецифическую адсорбцию, различающиеся характером связи поглощенных почвой металлов с активными адсорбционными центрами на поверхности твердых фаз. Следует отметить, что при одновременной адсорбции двух или более веществ возникает конкуренция за свободные адсорбционные места, и в этом случае адсорбция может происходить по механизму, формально похожему на ионный обмен. Этому способствует ограниченное количество адсорбционных мест и обратимость большинства сорбционных процессов Пинский, . Основные механизмы ионного обмена с участием катионов тяжелых металлов включают прямой обмен свободных катионов, обмен гидролизованных и ассоциированных форм, вовлечение в обменный процесс позиций, насыщенных ионами водорода Пинский, . Катионы практически всех тяжелых металлов в значительной мере поглощаются по механизму специфической адсорбции с образованием сравнительно прочных связей с поверхностными соединениями или руипами. В результате тяжелые металлы способны поглощаться почвенными компонентами в количествах, превышающих ЕКО, даже в присутствии в почвенном растворе высоких концентраций катионов щелочных иили щелочноземельных металлов, которые могут практически полностью занимать обменные позиции Пинский, , . Для ряда из них определена емкость катионного обмена ЕКО. Большое количество катионов щелочных иили щелочноземельных металлов в почвенном растворе приводит к блокировке обменных позиций на поверхности минеральных частиц. Тем не менее, часто наблюдается поглощение тяжелых металлов сверх установленных величин ЕКО Пинский, , , обусловленное специфической адсорбцией. Поглощение тяжелых металлов органическим веществом. Органическое вещество является доминирующим фактором, контролирующим адсорбцию меди почвами, хотя в почвах, содержащих оксидов марганца мкгг, более адсорбируемого элемента приходится на это соединение , , . Мерой прочности связи металлов с органическим веществом является константа устойчивости комплексов КабатаПендиас, Пендиас, Пинский, . Металлы образуют следующий убывающий ряд по величинам констант устойчивости комплексов с фульвокислотами Си, i, Со, , , КабатаПендиас, Пендиас, . Поглощение тяжелых металлов глинистыми минералами. Глинистые минералы могут содержать незначительное количество тяжелых металлов в качестве структурных компонентов, однако наибольшая роль в процессах, затрагивающих поведение тяжелых металлов в почвах, принадлежит высокой сорбционной способности этих минералов. Глинистые минералы способны удерживать на поверхности катионы благодаря наличию отрицательного заряда, частично распределенного по всей кристаллической решетке, но в основном локализованном на поверхности. Заряд частиц глинистых минералов может быть как постоянным, так и зависящим от . Значительная часть заряда кристаллических решеток является постоянной не зависящей от и определяется изоморфным замещением атомов i и А1, находящихся в центрах тетраэдров и октаэдров, катионами с более низкой ватентностью. Металлы различаются по способности поглощаться на поверхности минералов. Предполагается, что металлы с координационным числом 6, , , , i, , Со, активнее поглощаются глинистыми минералами, т. Мотузова, . Поглощение тяжелых металлов оксидами и гидроксидами железа. Оксиды и гидроксиды железа выступают в качестве адсорбента для тяжелых металлов Добровольский, Водяницкий, Добровольский, Водяницкий, . Энергично взаимодействуют с минералами железа скандий, кадмий, кобальт, цинк, никель, медь, ванадий.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.189, запросов: 165