Экологическая оценка состояния кадмия в системе "почва-растение" в условиях Семипалатинского Прииртышья

• Автор: Пильгук, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Семипалатинск
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень сокращений, условных обозначений, символов,

единиц и терминов

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Химическая природа кадмия и его эколого биологическое значение

1.2. Почвеннорастительный покров как источник и преобразователь соединений кадмия в окружающей

1.3. Ландшафтногеографические условия Семипалатинского Прииртышья

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Кадмий в почвообразующих породах Семипалатинского Прииртышья

3.2. Содержание кадмия в почвах Семипалатинского Прииртышья
3.3. Содержание форм соединений кадмия в почвах Семипалатинского Прииртышья
3.4. Адсорбция кадмия основными типами почв Семипалатинского Прииртышья
3.5. Содержание кадмия в дикорастущих растениях региона
3.6. Трансформация форм соединений кадмия в системе почварастение при различных уровнях загрязнения
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По основным биогеохимическим свойствам он и его соединения характеризуются высокими уровнями токсичности, биохимической активности, подвижности в трофических цепях, чрезвычайной способностью к биоаккумуляции и накоплению, умеренной комплексообразующей способностью и склонностью к гидролизу, хорошей растворимостью и кратким временем существования 7,,,4. Токсичность кадмия вызвана его сродством к нуклеиновым кислотам. В результате присоединения ионов этого металла к азотистым основаниям и фосфатным группам ДНК , блокируется их функционирование, следствием чего является нарушение белкового обмена, что проявляется в выделении белков плазмы крови через почки протеинурия. Имеются сведения о канцерогенном действии соединений кадмия 2. Хроническая интоксикация кадмием может негативно влиять на минерализацию костей, вызывая болезнь итай итай ,4. Это связано с близостью ионных радиусов Сс ПМ и Са2 ПМ, поэтому кадмий способен депонироваться в костной ткани, замещая кальций в составе костного апатита. Следствием этого является искажение параметров кристаллического компонента СазР2 костной ткани и снижение ее прочности . Токсическое действие соединений кадмия на живые организмы вызывается еще и тем, что ионы металла вступают во взаимодействие с сульфгидрильными 8Нгруппами аминокислот, белков и активных центров ферментов. При взаимодействии ионов Сб2 с ЭНгруппами образуются слабодиссоциирующие и, как правило, нерастворимые соединения. В реакциях подобного типа ионы Сс выступают в роли акцепторов, а сера в роли донора электронов. Воздействие повышенных концентраций кадмия на организм человека и животных вызывает разрушение эритроцитов, нарушение работы семенников и выделительной системы, приводит к гастриту, дисфункциям кишечника, респираторным заболеваниям эмфизема, гипертонической болезни, гиперплазии костного мозга, гипохромии и микроцитарной анемии ,,,2,8. В растениях, помимо подавления активности ферментов, кадмий тормозит фотосинтез ,, нарушает транспирацию и фиксацию СОг, ингибирует восстановление до 0, затрудняет поступление и метаболизм ряда элементов питания Хп, Си, Мл, 1, 8е, Са, 1, Р. В то же время кадмий относится к группе новых микроэлементов наряду с V, , 8п, Р и др. По уровню содержания в животных и растениях он относится к примесным элементам. По разным оценкам, его содержание в животных организмах колеблется от 7 5 масс до масс ,, в растительных от 1 6 масс 7 до 3,5 5 масс 5. Достоверно установлено, что кадмий входит в состав ферментов групп карбоксилаз, пептидаз, дегидрогеназ, замещая ионы цинка в их составе 6. В металлоферментах например, в карбоксипептидазе кадмий заменяет цинк, способствуя повышению эстеразной и снижению пептидазной активности. В организме животных и человека кадмий локализуется на в почках, в печени около 3 , легких, поджелудочной железе ,,. Геохимический характер и поведение элемента в экологических цепях биосферы не ограничивается действием только внутренних факторов миграции, находясь в тесной взаимосвязи с внешними, в число которых входят как абиотические физикохимический состав почв и почвообразующих пород, климатические условия, так и биотические и, в первую очередь, характер и видовой состав флоры факторы окружающей среды. По причине сильного рассеяния кадмия в земной коре существует всего пять минералов этого металла, которые редки и не представляют промышленного интереса. Наиболее распространенными являются отавит С1СОз и гринокит С, являющиеся спутниками цинксодержащих минералов цинковой обманки и смитсонита гп4. Эти минералы входят в состав полиметаллических руд, содержание кадмия в которых обычно не превышает 0,1 7,4. Кадмий способен накапливаться в фосфатах и биогенных осадках биолитах . Среднее содержание кадмия в земной коре оценивается от 0, до 5,0 мгкг ,, при кларке в литосфере по данным Виноградова А. П. 0, мгкг . Породообразующие минералы также содержат рассеянные элементы в качестве изоморфных примесей в структуре кристаллических решеток, замещая макроэлементы с близким ионным радиусом табл.