Экологическая оценка загрязненных тяжелыми металлами почв Курской агломерации и приемов их селективной фиторемедиации

• Автор: Неведров, Николай Петрович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ ФИТОРЕМЕДИАЦИИ КАК МЕТОДА ОЧИСТКИ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА-РАСТЕНИЕ» (литературный обзор)
1.1. Тяжелые металлы в системе «почва-растение», содержание тяжелых металлов в почвах Курской области, источники поступления
1.2. Способы очистки загрязненных тяжелыми металлами почв
1.3. Фиторемедиация как перспективный метод очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами
1.4. Критерии подбора растений для фиторемедиации
ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ (экспериментальная часть)
2.1. Природно-климатическая характеристика Курской области
2.2. Характеристика почв Курской области
2.3. Ботанические характеристики горчицы сарептской и ячменя обыкновенного
2.4. Методика фиторемедиации
2.5. Лабораторные опыты по определению фитокстракционной способности растений на почвах с различными дозами загрязнения цинком и другими тяжелыми металлами
2.6. Полевые опыты по определению фиторемедиационной способности растений на почвах с различными дозами загрязнения
цинком и медью
ГЛАВА III. ФИТОЭКСТРАКЦИЯ ЦИНКА ГОРЧИЦЕЙ

САРЕПТСКОЙ И ЯЧМЕНЕМ ОБЫКНОВЕННЫМ ИЗ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ПОЧВ КУРСКОЙ
АГЛОМЕРАЦИИ
ЗЛ. Фитоэкстракция цинка типичной растительностью урбоэкотопов г. Курска в сравнении с культурными растениями
3.2. Фиторемедиационная способность растений горчицы сарептской
и ячменя обыкновенного по отношению к цинку
3.3. Применение стимуляторов фитоэкстракции
3.4. Утилизация биомассы растений, выращенных на почвах с
повышенным содержанием цинка
ГЛАВА IV. ФИТОРЕМЕДИАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ И ЯЧМЕНЯ ОБЫКНОВЕННОГО ПО ОТНОШЕНИЮ К МЕДИ, СВИНЦУ И КАДМИЮ
4.1. Фитоэкстракционная способность горчицы сарептской по отношению к кадмию и меди
4.2. Фиторемедиационная способность горчицы сарептской и ячменя обыкновенного при полиэлементном загрязнении чернозема типичного цинком и медью
4.3. Интенсивность поступления тяжелых металлов в побеги
растений
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В последние десятилетия в связи с интенсивными темпами промышленного производства и распространением автотранспорта растет содержание различных антропогенных поллютантов в окружающей среде. Весьма опасными загрязнителями являются тяжелые металлы (ТМ): As, Cd, Hg, Se, Pb, Zn, Ni, Mo, Cu, Sb и др. Состояние объектов окружающей среды в той или иной мере оказывает влияние на здоровье человека. Известно, что токсичные загрязнители природной среды вызывают либо способствуют развитию более 90% всех болезней человека. Чрезмерное содержание тяжелых металлов в организме приводит к заболеваниям сердечнососудистой системы, вызывает тяжелые формы аллергии. К тому же тяжелые металлы обладают эмбриотропными свойствами и являются канцерогенами. Такие «генетические яды», аккумулированные в организме, обладают эффектом замедленного действия, которое проявляется у потомства в наследственных заболеваниях, умственных расстройствах и т.д.
Тяжелые металлы, в частности цинк, довольно часто являются приоритетными загрязнителями городских почв и почв сельскохозяйственного назначения, прилегающих к городам, насыщенным промышленными комплексами. Одним из таких городов является Курск.
Депонируемые в почвах ТМ наносят природе ущерб, последствия которого трудно устранимы. Мероприятия, связанные с очисткой почв от загрязнений ТМ, трудоемки и требуют значительных финансовых вложений. Использование физико-химических методов очистки почв, а именно промывки, химического окисления и восстановления, зачастую приводит к накоплению вторичных загрязнителей и требует манипуляций, связанных с удалением загрязненного почвенного покрова и с последующим сбором отходов на специальных площадках (Huang, 1997).

Таблица 3. Растения, используемые для фитоэкстракции тяжёлых металлов
(Квеситадзе и др., 2005)
Растение Тяжелый металл Литература
Brassica juncea Pb, Cr (VI), Cd, Cu, Ni, Zn, Sr, B, Se (Kumar, 1995), (Raskin, 1994),(Salt, 1995)
Thlapsi caerulescens Ni, Zn (Brown, 1994)
Thlapsi rotundifolium ssp. Cepaeifolium Pb (Kumar, 1995)
Alyssum wulfenianum Ni (Reeves, 1983)
Hibiscus cannabinus Se (Banuelos, 1997)
Populus As, Cd (Pierzynski, 1994)
Sorghum vulgare, Helianthus annuus Cs, Sr (Adler, 1996)
Medicago sativa, Zea mays Pb, Zn, Hg, Ni (EPA. Introduction..., 2000)
Е.И. Кошкин i '2010) сообщает, что «в природе растения-
гипераккумуляторы чаще всего приурочены к зонам сильного загрязнения металлами или же к местностям, где содержание металлов в почвах необычайно высоко. Первыми наземными растениями, описанными как сверхнакопители тяжелых металлов, были представители рода Thlapsi, которые имеют способность к накоплению цинка, кадмия и свинца, а также представители рода Alyssum, накапливающие никель. Значительный интерес представляют аккумулятор цинка (Thlapsi caerulescens), аккумулятор свинца (Armeria maritime) и два африканских вида растений (Aeolanthus biformifolius и Hawnaniastrum katangense), способные накапливать медь и кобальт» (Кошкин, 2010). Хронологически позднее были описаны гипераккумуляторы селена и свинца - Brassica juncea и Brassica nigra (Кошкин, 2010).
Очень часто в качестве накопителей выступают и обычные полевые культуры - подсолнечник и фасоль. Растения-сверхнакопители произрастают в основном на загрязненных металлами почвах и депонируют их в побегах до