Исследование поведения Pb и Cd в почвах пригородной зоны г. Ижевска и приемы, снижающие их миграцию в системе почва-растение

• Автор: Ложкин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 260 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Основные понятия, типы и виды деградации пригородных почв и

способы мелиорации загрязненных почв

1Л Типы и виды деградации пригородных почв, оценка степени деградации

1.2 Характеристика г. Ижевска, как источника химического загрязнения почв пригородной зоны
1.3 Характеристика РЬ и Сс1 как загрязнителей почв, методы оценки их подвижности, проблемы нормирования степени загрязнения

1.4 Способы мелиорации загрязненных почв

Глава 2. Объекты и методы определения

2.1 Объекты исследования

2.1.1 Климатические условия
2.1.2 Рельеф
2.1.3 Почвообразующие породы
2.1.4 Почвенный покров
2.2 Методы исследования
2.2.1 Методика проведения почвенно-экологического обследования пригородной зоны г. Ижевска
2.2.2 Методы определения агрохимических, физико-химических свойств почв, содержания РЬ и Сс
2.2.3 Методика закладки модельных и полевых опытов
Глава 3. Почвенно-экологическая характеристика пригородной зоны
г. Ижевска
3.1 Типы и степень деградации пригородных почв
3.2 Загрязнение пригородных почв РЬ и С«

Глава 4. Влияние мелиорантов и удобрений на физико-химические, агрохимические, биологические свойства почв и степень подвижности РЬ и Сб в загрязненных почвах
4.1 Влияние мелиорантов и удобрений на физико-химические свойства почв
4.2 Влияние мелиорантов и удобрений на агрохимические свойства почв
4.3 Влияние мелиорантов и удобрений на биологические свойства почв
4.4 Влияние мелиорантов и удобрений на степень подвижности свинца и
кадмия в загрязненных почвах
Глава 5. Влияние мелиорантов и удобрений на урожайность культур, произрастающих на почвах загрязнённых РЬ и Сб, и на содержание этих тяжёлых металлов в растениеводческой продукции
5.1 Влияние мелиорантов и удобрений урожайность культур, произрастающих на почвах загрязнённых РЬ и Сб
5.2 Влияние мелиорантов и удобрений на содержание РЬ и Сб, в
растениеводческой продукции
Глава 6. Экономическая, энергетическая и экологическая оценка внесения мелиорантов и удобрений
6.1 Энергетическая оценка
6.2 Экономическая оценка
6.3 Экологическая оценка
Выводы
Рекомендации производству
Список литературы
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Урбанизация оказывает большое влияние на окружающую среду и, в том числе, на почвенный покров. Особенно значительные изменения произошли в населенных пунктах и примыкающих к ним территориям, где в результате массового строительства, выбросов предприятий, транспорта, накопления на ограниченной территории значительного количества различных по происхождению и свойствам отходов сформировались искусственные экосистемы — природноантропогенные комплексы, для которых характерно нарушение естественных связей между их различными компонентами, замена естественного режима функционирования на искусственно обусловленный. Это специфическое сочетание природного и техногенного процессов получило название технопедогенеза [Глазов-ская М. А. и др., 1986].
Природно-антропогенные комплексы являются целостной системой, которой характерно специфическое взаимодействие всех природных и антропогенных компонентов окружающей среды, из которых почва является базовой составляющей, обеспечивающей продуктивность системы и её биоразнообразие. Благодаря своим биогеохимическим свойствам и огромной площади активной поверхности тонкодисперсной части, почва выполняет важные средообразующие функции, изменяет химический состав подземных вод, поставляет и регулирует содержание С02, 02, N в воздухе, является хорошим поглотительным барьером газовых примесей, в том числе от автотранспорта, ТЭЦ, заводов и т.д. Природноантропогенные комплексы формируются в результате деградации, уничтожения и (или) замещения природных систем. Они обладают меньшей средоформирующей ценностью, нарушенностью биокруговорота, сокращением биоразнообразия как по составу, так и по структурно-функциональным характеристикам.
Сельскохозяйственные угодья, расположенные в пригородной зоне, играют особую роль, как для самого города, так и сельского хозяйства региона (района, области, республики). Это обусловлено следующими факторами:

взаимодействия препаратов гуминовых кислот с медью, цинком, свинцом и кадмием установлено, что в наибольшей степени гуминовыми кислотами поглощаются катионы свинца, в наименьшей - кадмия. Образование прочной связи органического вещества со свинцом объясняется его сродством с гуматами [Manceau A. et al, 1996; Manceau A. et al, 2002; Morin G. et al, 1999]. Распространенные в почвах соли щавелевой кислоты образуют очень прочный оксалат свинца РЬОх с произведением растворимости Кр-2,7*10’11 [Elliot Н. А., 1999].
Использование гуматов для детоксикации почв обусловлено их способностью к связыванию тяжелых металлов в хелатных формах. Значительная часть свинца связывается с органическим веществом почв, причем хелатные соединения свинца с органическим веществом характеризуются высокой устойчивостью [Добровольский В. В., 2004; Ладонин Д. В., 1997; Ульяненко JT. Н. и др., 2004]. Исследования, проведенные Л. Н. Ульяненко [2004] подтверждают возможность применения гумата натрия для снижения фитотоксичности кадмия и свинца. Для поливалентных катионов и анионов их поглощение в почве в значительной степени связано с комплексообразованием. Способность к связыванию тяжелых металлов достигает для гуминовых кислот 1-40 г Me на 1 кг гуминовой кислоты. CottenieA. с соавторами подсчитал, что в почве, содержащей 4% гумуса, гумино-вая кислота может связать 4500 кг свинца, 17929 кг железа, 1517 кг меди, 1015 кг цинка и 913 кг марганца на 1 га [Савич В. И. и др., 2002].
Другим, не менее распространенным способом физико-химической мелиорации техногенно-загрязненных почв, является внесение органических удобрений. Органическое вещество выступает как хороший адсорбент катионов и анионов, повышает буферность почв, понижает концентрацию солей в почвенном растворе. Все это способствует снижению фитотоксичности многовалентных тяжелых металлов, препятствует их поступлению в растения [Bassuk N. L., 1986]. Поскольку органические удобрения (торф, навоз) экологически относительно безопасны, некоторые авторы для детоксикации тяжелых металлов рекомендуют применять их в повышенных дозах [Ильин В. Б., 1991]. Наибольший эффект даёт