Оценка предельно допустимой техногенной нагрузки на почву, загрязненную тяжелыми металлами, путем учета фитомассы растений

• Автор: Алхутова, Екатерина Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1 .ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1.Техногенно нарушенные почвы, их классификация и механизмы формирования.

1.1.1. Миграция тяжелых металлов по профилю почвы.

1.1.2. Трансформация свойств почвы под воздействием металлов.

1.2. Методы оценки уровня зафязнения почв и проблемы экологического нормирования

1.2.1. Санитарногигиеническое нормирование содержания в почвах загрязняющих веществ

1.2.2. Биогеохимическое нормирование.

1.2.3. Статистическое нормирование.

1.2.4. Нормирование состояния загрязненных почв на основе концепции экологического риска
1.2.5. Экосистемное нормирование.
1.2.6. Биоиндикаторы как объективные показатели экологобиологического состояния почвы
1.3. Биологические методы рекультивации почв, загрязненных тяжелыми металлами.
1.4. Выводы.
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Методика проведения исследований.
2.2. Гальваношлам.
2.3. Почва
2.4. Растения.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Зависимость фитомассы культурных и дикорастущих растений от уровня загрязнения почвы в вегетационных опытах
3.2. Агрохимические и микробиологические показатели почвы при различных уровнях загрязнения.
3.2.1. Агрохимические показатели почвы при различных уровнях загрязнения
3.2.2. Микробиологические показатели почвы при различных уровнях загрязнения
3.3. Содержание и перераспределение тяжелых металлов в почве при различных уровнях загрязнения.
3.3.1. Перераспределение тяжелых металлов по профилю дерновоподзолистой почвы
3.4. Количественный и видовой состав травостоя сухо дольного луга при различных уровнях загрязнения.
3.4.1. Характеристика травостоя в первый год исследований г.
3.4.2. Характеристика травостоя во второй год исследований г..
3.5. Модель формирования экотоксичности в дерновоподзолистой почве под луговой растительностью.
3.6. Расчет предельно допустимой нагрузки на почву, загрязненную тяжелыми металлами
3.7. Накопление тяжелых металлов в урожае луговой растительности при различных уровнях загрязнения почвы
3.7.1. Уровни содержания тяжелых металлов в растениях лугового
фитоценоза при различных уровнях загрязнения почвы
3.7.2. Вынос тяжелых металлов урожаем лугового фитоценоза.
4. ВЫВОДЫ
5.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Дерновоподзолистые почвы развиваются в условиях хорошо выраженного промывного режима атмосферные осадки, поступая в почву, ежегодно промывают ее толщу на большую глубину Добровольский, . Дренирующие слой отходов воды и почвенные растворы являются основными транспортными путями, по которым осуществляется миграция тяжелых металлов в таких почвах. Большинство химических элементов мигрирует в ионных, молекулярных или коллоидных растворах. Химическая обстановка миграции элементов в первую очередь определяется значениями и окислительновосстановительного потенциала ЕЬ среды миграции Орлов, . С ионами группы переходных элементов анионы почвенных растворов образуют комплексные соединения, что играет важную роль в миграции практически всех тяжелых металлов химический элемент связывается в устойчивом растворимом, способном мигрировать, комплексном соединении. По мнению А. И. Перельмана, образование комплексных ионов способствует повышению растворимости большинства металлов. Многие мсталлоорганические комплексы хорошо растворимы в воде и способствуют переносу металлов в поверхностных и грунтовых водах Перельман, Добровольский, . Как показала В. В. Щербина , образование неорганических комплексных соединений характерно для хрома, никеля, кобальта, меди, цинка. Весьма важное значение для водной миг рации имеют также комплексы органические, особенно внутрикомплексные хелатиые соединения металлов. Миграция ТМ вниз по профилю рассматривается многими учеными, как процесс самоочищения почвы КабатаПендиас, Пендиас, Касимов, . В случае загрязненных почв, вмывание ТМ в глубокие слои почвы можно считать положительным явлением, поскольку снижается поступление поллютантов в растительную продукцию, но с другой стороны, возникает угроза загрязнения грунтовых вод. Исследованиями, проведенными С. И. Колесниковым с соавторами , установлено, что при загрязнении почвы ТМ одними из первых нарушаются функции почвы, связанные преимущественно с ее химическими, физикохимическими и биохимичеекими свойствами источник элементов питания депо влаги, элементов питания и энергии сорбция веществ и микроорганизмов стимулятор и ингибитор биохимических и других процессов. Выполнение этих функций зависит от таких свойств почвы как содержание и запасы гумуса, влагосмкость, кислотнощелочные и окислительновосстановительные условия, активность ферментов и др. Процессы трансформации перечисленных свойств почвы под воздействием ТМ описаны в работах различных авторов Алксеев, Ильин, Орлов, . Рассмотрим более подробно эти процессы. Известно, что физические и химические свойства характеризуют относительно консервативные накопившиеся признаки и свойства почв, а биология почв располагает показателями, которые характеризуют динамические свойства, являющиеся индикаторами современного режима жизни почв. Интегральным показателем биологических процессов в почве как современных, так и прошлых лет можно считать гумусное состояние почв Колесников, Казеев, Вальков, . Исследованиями И. А. Тюрина, М. М. Кононовой, Д. С. Орлова и др. Орлов, Гришина, . Установлено, что ТМ изменяют количество поступающих в почву органических остатков и их качественный состав, физические и химические свойства почвы как среды, где происходит трансформация органических остатков, интенсивность и направление этой трансформации. Это приводит к изменению состава и свойств органической части почв. Загрязнение почвы ТМ влияет па органическое вещество прямо и косвенно. Прямое воздействие заключается в непосредственном взаимодействии ТМ с органическим веществом почвы и накоплении в профиле продуктов взаимодействия. Косвенное воздействие связано с изменением почвенной биоты, активности биохимических процессов, изменением состава и продуктивности растительного покрова Гришина, Копцик, Сапегина, . Результаты исследований влияния ТМ на показатели гумусного состояния почв зачастую неоднозначны и даже противоречивы. При загрязнении почв ТМ отмечены как резкие колебания содержания гумуса Ильин и др.