Агроэкологическая оценка действия тяжелых металлов в системе почва-растение

• Автор: Пархоменко, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 237 с.

1 Состояние изученности вопроса (обзор литературы)

1.1 Региональные особенности распределения тяжелых металлов в почвах

1.2 Формы нахождения тяжелых металлов в почве

1.3 Источники поступления тяжелых металлов в экосистемы

1.4 Почвы пригородной зоны

1.5 Некоторые аспекты влияния человека на растения

2 Объекты, методы и условия проведения исследований

2.1 Агрохимическая характеристика почв

2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований

2.3 Общие сведения об объектах и методике проведения исследований

3 Уровни содержания тяжелых металлов в почвах пригородной зоны города Омска

3.1 Направленность и интенсивность изменения содержания тяжелых металлов в почвах пригородной зоны (линейный вид антропогенной нарушенности окружающей среды)
3.2 Баланс тяжелых металлов и его динамика в почве (кг/га) в зависимости от действия транспортной инфраструктуры
3.3 Прогноз накопления тяжелых металлов в почвах пригородной зоны
4 Накопление тяжелых металлов растениями в зависимости от степени загрязнения почв
4.1 Уровни содержания тяжелых металлов в растениях
4.2 Поступление тяжелых металлов в растения в зависимости от их содержания в почве
5 Нормирование интенсивности загрязнения экосистем тяжелыми металлами
5.1 Расчет предельного содержания элемента в почве в зависимости от линейного вида антропогенного загрязнения

5.2 Выбор математических моделей накопления тяжелых металлов в системе почва - растение
5.3 Зависимость формирования урожайности фитомассы многолетних трав от содержания тяжелых металлов в растениях
5.4 Картографическое отображение результатов
5.5 Формулы прогноза полос загрязнения почвы
6 Агрономическая, биоэнергетическая и экономическая оценка загрязнения
почв и растений тяжелыми металлами
Общие выводы
Рекомендации производству
Библиографический список
Приложения

Активная хозяйственная деятельность человека постоянно наносит определенный вред окружающей среде. Отходами хозяйственной деятельности загрязняются воздушный бассейн, водные источники и почвенный покров. Все это создает экологические проблемы.
Среди множества проблем, стоящих в настоящее время перед человечеством, охрана окружающей среды занимает, пожалуй, одно из первых мест. Интенсивная антропогенная нагрузка на природные ресурсы вызывает изменение направлений и темпов миграции микроэлементов, входящих в фоновый состав почв и поступающих дополнительно из различных источников загрязнении.
Устойчивость любой экосистемы определяется устойчивостью почв, т.е способностью почвы выполнять свои экологические функции, которые определяются степенью выдерживаемости все возрастающему техногенному воздействию [9,27].
Основными источниками загрязнения почв и растений являются крупные города, населенные пункты с выбросами их промышленных предприятий и отходов производства, ненормированное применение в сельскохозяйственном производстве различного рода агрохимикатов, а также и все современные транспортные средства (воздушный, железнодорожный, морской и автомобильный). Среди многочисленных загрязнителей природной среды тяжелые металлы (ТМ) считаются самыми опасными - к ним условно относят химические элементы с атомной массой свыше 50, обладающие свойствами металлов или металлоидов [2,3,4,38,40,44,48,67].
Автотранспортное загрязнение является одним из наиболее опасных, оказывающих жесткое влияние на придорожные экосистемы. В выхлопных газах обнаружено более 200 различных веществ, из которых только 5 нетоксичны [43]. С работой автомобильного транспорта связано загрязнение почв в наибольших количествах свинцом, кадмием и цинком [2,3,43,45,97].
полосы содержание никеля в почве остается чуть выше фонового содержания.
Наши исследования показывают, что почвы придорожной полосы загрязнены такими тяжелыми металлами, как Мл, Си, 2п, РЬ, Сё и №, и что это загрязнение по отдельным металлам превышает ПДК (по свинцу), а по цинку 0,5 ПДК. В целом большая часть тяжелых металлов, содержащихся в почве, превышает их фоновое содержание, что может привести к тенденции накопления тяжелых металлов в почве придорожных полос.
Анализ и математическая обработка результатов исследования дали возможность получить уравнения регрессии зависимости содержания тяжелых металлов в почве придорожной полосы и почвах, взятых в 100 м удаления от автомагистралей по трем направления трасс: Калачинскому, Исилькульскому и Тюкалинскому. В приложении представлены графики по одному из них -Тюкалинскому. По остальным направлениям выполнены подобные (Приложение Б).
Применялась линейная зависимость, которая выражается уравнением вида: (У = Ьх +а). В результате обработки, получены коэффициенты корреляции, указывающие на тесную связь содержания тяжелых металлов в почве взятой у дорожного полотна и при удалении от него до 100 м (таблица 3.3).
Таблица 3.3 — Коэффициенты корреляции взаимосвязи накопления тяжелых металлов в почве около автомагистралей и в 100 м от них
Направлен ИЯ автомагист ралей Тяжелые металлы
Мл Си РЬ са №
Исилькуль ское 0,87±0,06 0,82±0,09 0,95±0,03 0,71 ±0,13 0,85±0,07 0,75±0,12
Калачинск ое 0,77±0,11 0,92±0,04 0,76±0,11 0,70±0,14 0,90±0,05 0,84±0,08
Тюкал инс кое 0,29±0,24 0,73±0,12 0,84±0,08 0,78±0,10 0,77±0,11 0,86±0,07