Экологическое состояние почв г. Свирска Иркутской области: особенности накопления и детоксикации тяжелых металлов

• Автор: Сосницкая, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Токсические свойства тяжелых металлов и мышьяка
1.2. Протекторные свойства почв по отношению к тяжелым
металлам и мышьяку
1.3. Реакция растений на степень загрязнения почв тяжелыми
металлами и мышьяком
1.4. Устойчивость и степень поглощения тяжелых металлов и мышьяка растениями: растения - толеранты и растения - «аккумуляторы».
1.5. Особенности загрязнения природной среды и мероприятия
по устранению экологической катастрофы в МО г. Свирск
2. АБИОТИЧЕСКИЕ И ЭДАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Абиотические условия
2.2. Эдафические условия
3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Объекты исследований
3.2. Методы отбора почвенных и растительных образцов
3.3. Методы исследований
3.4. Методика оценки степени опасности загрязнения почвы для здоровья населения и миграционной способности токсикантов
в системе почва-растения
4. ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО
ПОКРОВА ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И МЫШЬЯКОМ В МО Г. СВИРСК И ПРИЕМЫ ИХ ДЕТОКСИКАЦИИ
4.1. Оценка загрязнения почвенного покрова МО г. Свирск
тяжелыми металлами и мышьяком и состояния здоровья населения
4.2. Степень детоксикации загрязненных почв в результате
их освоения и окультуривания
4.3. Изменение содержания тяжелых металлов и мышьяка в почве и растениях в результате систематического применения органических
удобрений
4.4. Особенности накопления тяжелых металлов и мышьяка
различными видами растений
5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ
УДОБРЕНИЙ
5.1. Экономическая эффективность
5.2. Энергетическая эффективность
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1 - Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования, загрязненных
химическими веществами
Приложение 2 - Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве и допустимые
уровни их содержания по показателям вредности
Приложение 3 - Ориентировочная оценочная шкала
опасности загрязнения почв по суммарному показателю ^с)
Приложение 4 - Технологическая карта возделывания картофеля
(валовой сбор 1200 т.)
Приложение 5 - Технологическая карта возделывания картофеля
(валовой сбор 2000 т.)

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований.
Почвенный покров Муниципального Образования (МО) г. Свирск Иркутской области подвержен мышьяковому и свинцовому загрязнению. Загрязнение мышьяком явилось следствием деятельности Ангарского металлургического завода (АМЗ) в г. Свирске, производящего мышьяк для нужд оборонной промышленности СССР в 1934-1949 годах (Баранова, 2007; Пшонко, 2009), а свинцовое загрязнение - следствием работы аккумуляторного завода действующего с 1941 года по настоящее время.
В последние годы (2011-2013 гг.) очень большое внимание уделяется проблемам ликвидации очага загрязнения, определению границ и степени загрязнения ОПС МО г. Свирск мышьяком. После выделения финансовых средств из федерального бюджета в 2013 году за пределы г. Свирска были вывезены разрушенные цеха, отходы производства АМЗ и зараженная почва. Несмотря на ликвидацию очага загрязнения, необходимость детоксикации почвенного покрова зараженной территории актуальна. Однако технологические решения проблемы детоксикации ТМ и мышьяка и производства экологически безопасной продукции пока не разработаны.
На землепользовании МО г. Свирск созданы и функционируют 9 садово-огородных кооперативов, где жители города для собственных нужд выращивают плодоовощную продукцию и картофель, которые в разной степени загрязнены ТМ и мышьяком.
Для детоксикации почв в настоящее время рекомендуются разнообразные физические, химические и биологические приемы. В связи со спецификой загрязнения ОПС МО г. Свирск, проблема детоксикации почв и производства экологически безопасной продукции требует комплексного решения, включающего мониторинг степени загрязнения почв и растений, фрезерную обработку почвы при их освоении и окультуривании, внесение

исследуемых металлов в листья поступали только ионы Cd. Ионы Cd и Си не оказывали ингибирующего воздействия на рост и развитие фотосинтезирующей части растений. В то время как действие ионов РЬ приводило к снижению длины и фитомассы листьев (Богданова, 2011).
Для оценки влияния техногенного загрязнения почв ТМ на состояние травянистых фитоценозов были изучены растительные сообщества, находящиеся на расстоянии 0,5; 4,0; 8,0 км от одного из крупнейших промышленных предприятий Республики Карелия - Кондопожского целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК). В почвах всех исследованных участков валовое содержание ТМ в 1,5-4 раза превышает фоновый уровень, характерный для южной Карелии. При этом наиболее высокие концентрации металлов обнаружены на участках, расположенных в 0,5 км от ЦБК. Общее количество видов травянистых растений на обследованных территориях не зависело от расстояния до источника загрязнения и варьировало в пределах 29-32 шт. Однако с приближением к комбинату изменялся видовой состав: уменьшалось количество видов семейства мятликовые (Роасеае), а число видов, относящихся к группе разнотравья, наоборот возрастало. На участках, расположенных в 0,5км от ЦБК, повышалась доля многолетних видов растений и снижалась доля однолетних. При анализе морфо-физиологических признаков оказалось, что растения разных участков практически не различались между собой по высоте, хотя вариабельность этого признака существенно возрастала по мере приближения к комбинату. Помимо этого, у растений наблюдалось и некоторое увеличение содержания хлорофиллов и каротиноидов, что, по-видимому, способствует их лучшей адаптации к неблагоприятным условиям и позволяет им произрастать на загрязненной ТМ территории без существенных нарушений жизнедеятельности (Казнина, 2011).
Очистку почв от ТМ можно осуществлять с помощью газонных трав: мятлик луговой (Роа pratensis) наилучшим образом поглощает Cd, Со, Cu, Ni, райграс пастбищный (Lolinm регеппе) - хорошо поглощает РЬ и Ni, полевица тонкая - Мп, овсяница луговая - Cd, Cu и Zn, для этого рекомендуется составлять