Причины и закономерности техногенного загрязнения тяжелыми металлами системы почва-растение в условиях лесостепной зоны Зауралья

• Автор: Борисков, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Курган
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Содержание
Введение
X Анализ состояния изученности проблемы загрязнения ТМ объектов
окружающей среды. (Обзор литературы).
1.1. Антропогенное загрязнение почв
1.1.1. Поступление ТМ из атмосферы
1.1.2. Поступление ТМ в почву из минеральных удобрений
1.1.3. Поступление ТМ в почву с пестицидами
1.1.4. Поступление ТМ в почву с осадками сточных вод
1.1.5. Поступление в почву ГМ с отходами промышленности
1.1.6. Формы нахождения ТМ в почве
1.1.7. Факторы, влияющие на подвижность ТМ в почвах
1.2. Поступление ТМ в растения
1.2.1. Толерантность растений к ТМ
1.2.2. Зависимость поступления ТМ в растения от содержания в почве
1.3. Нормирование ТМ в растениях и почве
1.4. Краткая характеристика ТМ
1.4.1. Кадмий
1.4.2. Цинк
1.4.3. Свинец
1.4.4. Медь
2. Методика проведения эксперимента
2.1. Определение ТМ методом атомной абсорбции
2.2. Потенциометрический анализ ион-селективными электродами
2.2.1 .Расчет необходимых концентраций лигандов
2.2.2. Методика анализа свинца ион-селективным электродом
2.3. Огбор проб растений и пробоподготовка
2.4. Отбор проб почв и пробоподготовка
2.5. Методика проведения вегетационных опытов
3. Обсуждение результатов
3.1. Анализ поступления ТМ в почвы Курганской области

3.1.1. Почвы и почвенный покров Курганской области
3.1.2. Методологические аспекты анализа почв, подвергнутых загрязнению ТМ
3.2. Анализ содержания подвижных форм ТМ в почвах лесостепной
зоны Зауралья
3.3. Влияние ТМ на рост и развитие зерновых культур
3.3.1. Вегетационные опыты
3.3.2. Полевые наблюдения
Выводы
Практические рекомендации
Список используемой литературы
Приложения

Введение.
В последнее время в специальной научной и сельскохозяйственной литературе появился термин «тяжелые металлы», который сразу же приобрел негативное звучание. С этим термином связано представление о токсичном, опасном для биологических объектов влиянии. Тяжелые металлы (ТМ) группа химических элементов, имеющих плотность более 5 1 см' Для биологической классификации, правильнее пользоваться не плотностью, а относительной атомной массой. К тяжелым металлам в ней относят все металлы с массой больше 40 /79/.
Представление об обязательной токсичности тяжелых металлов не всегда является верным. В эту группу попадают медь, цинк, кобальт, марганец, железо. Все они относятся к биогенным элементам, это действие давно обнаружено и доказано 25.26.156.157,233/. Некоторые из этих металлов в сельском хозяйстве являются микроэлементами, т.к. они необходимы живым организмам в небольших количествах. Таким образом, понятия “микроэлемент” и “тяжелый металл” могут относиться к одному и тому же элементу'. Однако существует гру ппа металлов, которая прочно ассоциируется с токсичностью. Эта категория включает ртуть, свинец и кадмий. Данные металлы являются наиболее опасными загрязнителями окружающей среды, так как они широко используются в промышленности и на транспорте, накапливаются в биологических объектах и оказывают на них отрицательное биологическое воздействие. как правило, кумулятивное.
Металлы поступают в атмосферу в составе газообразных выбросов, в виде техногенной пыли, попадают со сточными водами в водоемы, а из воды и атмосферы переходят в почву, где подвижность их значительно снижается, и они накапливаются.
В культурном ландшафте наибольшее распространение имеют цинк, свинец, ртуть, кадмий, хром. Перечень металлов, поступающих в ландшафт, зависит, прежде всего, от характера человеческой деятельности в данном регионе.
Особую значимость при оценке влияния ТМ на окружающую среду имеет фоновое содержание металла в объекте. Знание природных концентраций ТМ в почвах /60.65,79,87.209/ и растениях 79,87,142.209 дает возможность судить о чистоте или загрязненности и принимать соответствующие меры, направленные на сохранение почвенного плодородия и гигиенического качества растениеводческой продукции.

ра взаимодействия тяжелых металлов при внесении минеральных удобрений, так как даже в случае, если кадмий является второстепенным загрязняющим элементом, он может вызвать нарушение экосистемы.
1.4.2 Цинк.
Цинк в отличие от кадмия, ртути и свинца не является токсичным тяжелым металлом. Он относится к микроэлементам и играет важную роль в жизненных процессах растений, животных и человека /87,122/,
В настоящее время установлено, что человеку с пищей необходимо получать цинк. Этот металл участвует в ряде биологических процессов, особенно ферментативных. Цинксодержащие ферменты способствуют переносу углекислого газа в легкие и высвобождению его там. Воздействует он также на сосудистую оболочку глаза, связывая сетчатку. Недостаток этого элемента вызывает задержку роста, ороговение кожных покровов и общее снижение иммунитета.
Цинк очень сильно конкурирует с кадмием, поэтому для них обнаружены определенные закономерности /173/. В организме цинк накапливается в предстательной железе, мышцах, волосах, ногтях.
Токсические дозы цинка действуют на желудочно-кишечный тракт /122/, однако, это может быть связано и с содержанием кадмия в цинксодержащих соединениях. В сравнении с другими элементами цинк малотоксичен.
Среднее содержание элемента в литосфере составляет 83 мг/кг /122/. Среднее содержание элемента в почвах по Виноградову - 50 мг/кг /25/ с колебаниями в широких пределах от 10 до 300 мг/кг. В пахотном слое основных типов почв европейской части СССР содержится 5,57 - 80,1 мг/кг цинка /114,122,145,185/. В этом же диапазоне находится среднее фоновое содержание элемента в почвах других стран /85,87/. В легких почвах запасы цинка, как правило, меньше, чем в тяжелых /87/. ПДК цинка в почвах по Клоке составляет 300 мг/кг /238/.
Растения в среднем содержат Zn от 15 до 150 мг/кг сухой массы. Вынос элемента е урожаем составляет 100 - 500 г/га в год /201,217/. Влияние цинка на растения достаточно широко освещено в литературе /85,87,122,145,147,148,185,197,217/. Среднее содержание цинка в зерновых культурах (озимая и яровая пшеница, овес, ячмень, рожь) находится в пределах 20 - 50 мг/кг /79,87,198/ и определяется биологическими особенностями культур, свойствами и составом почв, условиями произ-