Агроэкологическая оценка уровней содержания тяжелых металлов в экосистемах Владимирской области

• Автор: Гришина, Александра Васильевна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 233 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
I. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Литературный обзор
1.1. Источники и масштабы загрязнений почвенного покрова
тяжелыми металлами
1.2. Минеральные, известковые и органические удобрения, как
возможные источники поступления тяжелых металлов
1.3. Поведение тяжелых металлов в почвенной среде
1.4. Миграционная способность тяжелых металлов
1.5. Трансформация и формы нахождения отдельных тяжелых
металлов
1.6. Содержание тяжелых металлов в растениях
1.7. Нормирование загрязнений окружающей среды
1.8. Технологические приемы по детоксикации почв,
загрязненных тяжелыми металлами
II. Экспериментальная часть
2. Условия проведения опытов
2.1. Природно-климатические условия Владимирской области
2.2. Объекты и методы исследований
3. Изучение динамики агрохимических свойств почв в
системе агроэкологического мониторинга
3.1. Изменение агрохимических параметров в условиях кризиса
химизации
3.2. Экологическая оценка сельскохозяйственных угодий
методом мониторинга на реперных участках
3.3. Миграция ТМ на различных типах почв
3.4. Содержание ТМ в сельскохозяйственных культурах
3.5. Токсикологическое обследование почв сельскохо
зяйственных угодий
3.6. Радиологический мониторинг почв
4. Гидрохимический мониторинг Владимирской области
5. Результаты исследований и их обсуждение
5.1. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой
супесчаной почвы, загрязненной тяжелыми металлами
5.2. Фенологические наблюдения за ростом и развитием
растений при загрязнении почв тяжелыми металлами
5.3. Влияние тяжелых металлов на урожайность овощных
культур
5.4. Влияние известковых, минеральных и органических
удобрений на поступление РЪ, Сё, Ъъ, Си в растения
Выводы
Практические рекомендации
Список используемой литературы
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
В зонах сильного загрязнения природной среды тяжелыми металлами изменяются в неблагоприятную сторону состав и свойства почв, нарушается растительный покров, снижается урожайность сельскохозяйственных культур и ухудшается качество получаемой продукции. В связи с этим очевидна необходимость разработки определенных мер, которые могут существенно ослабить негативные последствия.
Широко применяемый специалистами, занимающимися данными исследованиями, термин «тяжелые металлы» довольно условен. К таким металлам в настоящее время относятся элементы с порядковым номером более 20 : Тц V, Сг, Мп, №, Ха, РЬ, Об, Н& Ав. Их отрицательное действие проявляется только при увеличении концентраций. Такие элементы, как РЬ, Сс1, Нр;, Аэ представляют наибольшую опасность для здоровья человека.
Поступая в больших количествах в почвы, тяжелые металлы оказывают отрицательное действие на их свойства. Некоторые из металлов блокируют реакционно способные участки гуминовых кислот, угнетая образование подвижных органических соединений, их минерализацию и накопление в почвах элементов эффективного плодородия: нитратного и аммонийного азота, а также фосфатов. Деструкция агрегатов почвенной структуры влечет за собой уплотнение почв и снижение противоэрозийной устойчивости. Есть данные о том, что интенсивность эрозии помимо климатических показателей коррелирует также с фоновым загрязнением воздуха в городах. В радиусе 60-80 км от крупных городов тип эродированности земель обычно на одну градацию выше, чем в более удаленных районах.
Согласно результатам исследований, при избытке в почве тяжелых металлов можно ожидать ухудшения роста и снижения урожайности сельскохозяйственных культур. В большей степени отрицательное воздействие тяжелых металлов проявляется на легких или бедных гумусом почвах. На тяжелых почвах с высоким содержанием гумуса, характеризующегося высокой поглотительной способностью, тяжелые металлы адсорбируются глинистыми

В исследованиях Н.А. Кирпичникова, Овчаренко М.М. и др.(1998), на дерново-подзолистой почве с содержанием свинца 125 и 500 мг/кг, содержание этого элемента в зерне ячменя составило соответственно 0,21 и 0,63 мг/кг , вегетативная масса накапливала 10,8 и 20,8 мг/кг, корни 36 и 172 мг/кг соответственно. При очень высоких концентрациях свинца в почве зерно оставалось чистым, в то же время корни накапливали до 1/3 - 1/4 частей концентрации элемента внесенного в почву. На разных типах почв растения накапливают также различные концентрации ТМ. Так, тимофеевка, выращенная на дерново-подзолистой почве, накапливала 105 мг/кг сухой массы меди, а на торфоболотной только 17 мг/кг (Г.А. Евдокимова, 1989).
На почвах, существенно загрязненных ТМ (одним или несколькими элементами), растения разных семейств и видов ведут себя по-разному. Одни из них устойчивы к загрязнению, другие - чувствительны; одни интенсивно поглощают ТМ, другие - наоборот. Менее устойчивые к загрязнению виды растений уступают жизненное пространство наиболее устойчивым.
Чувствительность растений проявляется прежде всего в угнетении роста, который, как правило, сопровождается накоплением ТМ в тканях растений. Различную толерантность к металлам проявляют не только растения разных семейств и видов, но и разные сорта данного вида (S.U.Wallace и S.C.Anderson, 1984).
L.D.Tyler и др. изучали действие Cd на кукурузу и фасоль в водной культуре. Р1ми установлено, что кукуруза поглощает больше Cd, чем фасоль, и страдает от этого меньше. Максимальное содержание Cd в растениях фасоли достигло (20± 3,4) мг/кг, а в стеблях кукурузы (86 ± 3,2) мг/кг.
Способность гибридов или отдельных сортов растений избирательно относиться к поглощению различных металлов открывает возможность целенаправленной работы по выбору культур и сортов для выращивания на участках с повышенным содержанием тех или иных ТМ.