Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий Гармаш Григорий Александрович

Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий
<
Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Гармаш Григорий Александрович. Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий : ил РГБ ОД 61:85-3/1456

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Изученность вопроса 9

Глава 2. Объекты и методы исследований 17

Глава 3. Тяжелые металлы в незагрязненных и техногенно загрязненных почвах 23

3.1. Формирование геохимических аномалий вокруг металлургических предприятий 30

3.2. Тяжелые металлы в почвах приусадебных участков ... 44

3.3. Распределение тяжелых металлов в незагрязненных и техногенно загрязненных почвах

Глава 4. Тяжелые металлы в системе почва-растение (по материалам полевого и вегетационных опытов) 60

4.1. Сравнительная оценка влияния тяжелых металлов на растения ячменя в полевых условиях и в вегетационном опыте 63

4.2. Влияние минеральных удобрений и времени пребывания тяжелых металлов в почве на уровень их накопления и распределение в растениях ячменя 68

4.3. Накопление и распределение свинца и кадмия в растениях пшеницы, выращенной на различных по составу и свойствам субстратах 75

4.4. Влияние совместного внесения в почву свинца и кадмия на их накопление и распределение в растениях пшеницы 83

4.5. Накопление и распределение свинца и кадмия в некоторых овощных культурах и картофеле 85

Глава 5. Накопление тяжелых металлов культурными растениями в зоне загрязнения промышленными предприятиями и вне её. Оценка пригодности почв с повышенным содержанием металлов для возделывания сельскохозяйственных культур 91

Заключение 122

Практическая реализация исследований 124

Литература 125

Введение к работе

Проблема загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами (далее ТМ) многогранна и для её конструктивного решения необходимо правильно очертить круг вопросов, требующих первоочередного решения.

К тяжелым металлам относятся элементы, имеющие плотность более 5 г/см , их насчитывается 38. Четыре из них - свинец, кадмий, цинк и медь в специальной литературе рассматриваются как одни из наиболее опасных загрязнителей биосферы (Большаков и др., 1978; Покровская, 1980; Брукс, 1982; Добровольский, 1983; Lagerwerff, 1967, 1972; Jones, Jarvis, 1981 и др.).

Широкое изучение поведения ТМ в природных объектах начато в 60-70-х годах нашего столетия с установления фактов нарушения нормальной жизнедеятельности организма человека вследствие потребления продуктов питания или питьевой воды, содержащих избыток тех или иных токсичных элементов (Брукс, 1982; Рассел, 1982; Purves, 1977). В связи с этим появилась необходимость нормирования содержания ТМ в воде, продуктах питания, воздухе, растениях, почве и т.п., изучения путей миграции металлов по пищевой цепи, выяснения тех условий, при которых возникает биогеохимическая ситуация, могущая стать причиной специфических расстройств и заболеваний у человека.

Масштаб техногенного рассеяния металлов в природной среде тесно связан с уровнем развития общества. Интенсивная добыча, переработка и использование топлива и минерального сырья, содержащих ТМ как примесь или как основной компонент, значительно увеличили за последние десятилетия поступление токсичных элементов в биосферу, причем на долю металлургических предприятий, теплоэлектростанций, автомобильного транспорта приходится основная часть техногенного потока металлов. В радиусе до 2-5, реже до 10-25 км вокруг металлургических предприятий ТМ могут в большом количестве накапливаться в почве, резко изменяя природный геохимический фон (Махонько и др., 1976, 1983; Тяжелые металлы..., 1980; Важений, 1981; Ильин, Гармаш, 1981; Зырин, 1983; Little, Martin, 1972; Olachowy, 1978 и др.).

Загрязнение почв такими металлами как ь, Cd, Zn и Си приводит к снижению продуктивности сельскохозяйственных растений и увеличению содержания токсичных ионов в растениеводческой продукции (Большаков и др., 1978; Покровская, 1980; Минеев, Макарова, Тришина, 1981; Минеев, Алексеев, Тришина, 1982; Purves, 1977; Роу, Ghaney, White, 1978; Jones, Jarvis, 1981). Вопрос об аномально высоком содержании ТМ в продуктах растительного происхождения становится менее острым, если такие продукты не входят в пищевой рацион человека постоянно и (или) составляют его незначительную часть. Так происходит, если продукция, полученная на загрязненной территории (обычно ограниченной по площади), вывозится за её пределы, перерабатывается и реализуется через торговую сеть, например зерновые, сахарная свекла и т.п.

Однако существует и другая сторона вопроса, практически не освещенная в литературе. Дело в том, что в зону загрязнения в большинстве случаев попадают приусадебные огороды жителей пригородов или рабочих поселков, примыкающих к предприятиям. Поскольку приусадебное хозяйство ведется главным образом для покрытия личных потребностей местного населения в фруктах, овощах и картофеле, то полученная продукция потребляется почти вся на месте. Регулярное употребление продуктов с повышенным содержанием металлов может стать причиной отравления людей, проживающих в зоне загрязнения, поскольку у теплокровных организмов даже небольшой избыток металлов, присутствующий в пище постоянно, вызывает расстройства и заболевания (Войнар, 1953; Микроэлементы..., 1975; Underwood, 1971).

Первоочередная задача для специалиста в области почвоведения и агрохимии сводится в данной ситуации к тому, чтобы, во-первых, выделить территориально (закартировать) техногенные геохимические аномалии и установить закономерности их образования; во-вторых, изучить особенности миграции и распределения ТМ в системе почва-растение, как начальном звене пищевой цепи; и, в-третьих, найти пути рационального и безопасного в санитарно-гигиеническом отношении использования загрязненных ТМ почв.  

Тяжелые металлы в почвах приусадебных участков

Почвы приусадебных участков играют важную роль в производстве овощной продукции и картофеля для населения, хотя и занимают незначительную часть пахотных угодий. Обычно они высоко окультурены и вне зависимости от своей типовой принадлежности обладают высоким плодородием (большой запас питательных веществ, благоприятные водно-физические свойства). В литературе мы не встретили публикаций, касающихся характеристики этих почв, и поэтому материал табл. 6 может дать некоторое представление об их основных свойствах и отличии от других пахотных и целинных почв. В качестве пояснения к таблице необходимо добавить, что расстояние между огородным участком и разрезом на почве одного типа не превышало 3 км, что предполагает однородность почвообразующей породы в обеих точках отбора. Почвы уч-ка I не подвержены выбросам промышленных предприятий, почвы уч-ков 4 и 6 находятся в зоне загрязнения КЧМ и ЦЗ соответственно (рис. I).

Наиболее ярко результат окультуривания отразился на пахотном горизонте почвы уч-ка I, где по сравнению с горизонтом Aj дерново-подзолистой почвы (разр. 3) очень сильно изменились все свойства (табл. 6). Применение органических удобрений, известкование, глинование и другие мероприятия привели к тому, что в почве приусадебного участка возросло количество гумуса, в нейтральную сторону сдвинулась реакция почвенного раствора, почти в три раза выросла емкость обмена, утяжелился гранулометрический состав. В меньшей степени эти изменения видны в двух других почвах огородных участков, находящихся в лесостепной и степной зонах (табл. 6): у них также несколько повысилось содержание гумуса, выросла емкость поглощения.

Окультуривание приводит не только к изменению физических и водно-физических свойств почвы, но и к изменению её микроэлементного состава. Вследствие привнесения веществ антропогенного происхождения, таких как зола угля, микроудобрения, ядохимикаты, бытовые отходы и др., значительно возрастает валовое содержание и количество подвижной формы ТМ даже в почве уч-ка I, не подверженной техногенному загрязнению (табл. 7). Однако в случае, когда на почву воздействуют промышленные выбросы, изменения в микроэлемент ном составе бывают настолько значительными, что создаются условия неблагоприятные для жизнедеятельности растений, а количество металлов, поступающее с растениями в пищевую цепь, достигает опасного для животных и человека уровня.

Примечание: числитель - валовое содержание; знаменатель-количество подвижной формы. на микроэлементный состав почв. Обращает на себя внимание тот факт, что количество подвижной формы РЬ, Zn, са в загрязненных почвах увеличивается по отношению к почве фонового (первого) участка значительно сильнее, чем валовое содержание этих металлов. Общее же накопление меди в почвах идет быстрее, чем накопление подвижной формы, оставаясь, однако, на относительно низком уровне.

Из выше изложенного можно заключить, что генетически отдаленные почвы в результате интенсивного окультуривания сближаются по основныгл параметрам, определяющим плодородие: содержанию гумуса, реакции среды, гранулометрическому составу, емкости поглощения. Вместе с тем, под влиянием техногенного загрязнения в их пахотном горизонте происходит значительное накопление токсичных металлов, содержание которых достигает особенно высокого уровня в почвах, находящихся вблизи цинкоплавильного завода.

Распределение тяжелых металлов в незагрязненных и техногенно загрязненных почвах

Изучение распределения веществ в почвенном профиле является важным инструментом познания процессов, происходящих в почве, их интенсивности и направленности. Б.Г.Розанов (1983) выделяет 12 типов профильного распределения веществ, при помощи которых можно достаточно полно охарактеризовать все встречающиеся в природе случаи, важные для детального генетического анализа почв. В связи со сказанным, изменение содержания ТМ по профилю почвы может служить одним из основных показателей её техногенного загрязнения.

Профильное распределение ТМ при отсутствии эмиссий промышленных предприятий изучали на примере двух генетически контрастных почв - чернозема выщелоченного и дерново-подзолистой. В фоновом черноземе валовое содержание металлов примерно одинаковое по всей толще (рис. 6), а количество подвижной формы ТМ в его гумусовом горизонте выше (за исключением РЪ), чем в нижележащей части профиля (рис. 7 и 8). Повышенное количество подвижной формы zn, Си и Cd в верхнем горизонте чернозема можно объяснить биогенной аккумуляцией этих элементов, которая слабо прослеживается по данным их валового содержания. Биогенное накопление zn и си хорошо известно в литератутре (Ильин, 1982), что же касается кадмия, то он может попутно с цинком (будучи близким к нему по химическим свойствам) перемещаться растениями в вышележащие слои почвы. Накопление подвижной форглы свинца, который не является биофильным элементом, в гумусовом горизонте чернозема не наблюдается. Обозначения: см. рис. 6. виально-иллювиальному типу. Валовое содержание Cd примерно одинаковое по всему профилю, тогда как подвижная форма этого металла накапливается в горизонте Aj (рис. 6-8). Для изученных незагрязненных почв распределение Ш по профилю хорошо увязывается с направленностью почвообразовательного процесса и с основными свойствами этих почв (рис. 9). Таким образом, согласно номенклатуре Б.Г.Розанова (1983), для изученных фоновых почв можно выделить два основных типа распределения металлов: I) недифференцированный со слабо выраженной биогенной аккумуляцией в гумусовом горизонте - в черноземах; 2) элювиально-иллювиальный - в дерново-подзолистых почвах. Аналогичный вывод ранее сделала Л.А.Изерская (1979), изучая поведение ТМ в незагрязненных почвах сопредельного региона.

Иначе распределяются ТМ в почвах, подверженных техногенному загрязнению. Если судить по валовому содержанию, то кривые распределения металлов по профилю почв, находящихся в зоне воздействия двух металлургических предприятий, сходны между собой (рис. 6). Почвы различаются лишь по уровню накопления ТМ в верхнем горизонте. Аналогичное распределение металлов (с резко выраженной аккумуляцией в верхней части профиля) для техногенно загрязненных почв автоморфного ряда наблюдали и друтие исследователи (Звонарев и др., 1978; Серебренникова и др., 1982; Махонько и др., 1983; Beavington, 1973 и др.). Что касается подвижной формы элементов, то заметно не только её повышенное накопление в гумусовом горизонте почв, но и обнаружена тенденция к передвижению в нижележащие слои (рис. 7 и 8).

Первая причина, - неодинаковый по величине фонд способных к миграции металлов в почве под факелом выбросов этих предприятий, поскольку суммарное поступление ТМ и их растворимость выше для выбросов ЦЗ, чем для выбросов КЧМ. Предполагается также, что пылевые выбросы ЦЗ более доступны для химических превращений в почве, чем выбросы КЧМ. Нами установлено, что отдельные частицы из выбросов КЧМ не разлагаются даже при кипячении в смеси минеральных кислот, тогда как В.С.Горбатов (1983) показал, что ТМ из пыли предприятий цветной металлургии становятся в почве подвижными и переходят в сорбированное состояние.

Вторая причина, - отсутствие в выбросах ЦЗ, в отличие от выбросов КЧМ, кальция и магния, мощного фактора, сдерживающего миграцию металлов в почве. Так, соотношение ИСа, Mg : Е Zn, РЪ, Си, са для пыли КЧМ составляет 23, а для пыли ЦЗ -лишь 0,4. Еще более широким это различие, будет, если расчет провести на водорастворимую форму элементов. Насыщенность выбросов Са и Mg реализуется в изменении рН почвенного раствора, который в почве возле КЧМ достигает 7,5-8,1 , в то время как возле ЦЗ он такой же, как у зональной почвы - около 6,6. В диапазоне рН = 7-8 ТМ образуют труднорастворимые соединения и их миграция затруднена (Воробьева, Рудакова, Лобанова, 1980; Jurinak, Santilan-Medrano,1974). Кроме ТОГО, присутствие в почвенном растворе избытка Са и Mg создает конкуренцию ионам ТМ за образование подвижных комплексов с низкомолекулярными органическими соединениями, что также лимитирует миграцию металлов.

Отсутствие миграции глубже гумусового горизонта отмечено в разрезе НО, заложенном на целине в 2 км от КЧМ, и в скважине 7, пробуренной на пашне в 15 км от ЦЗ, где приток техногенных элементов от этого предприятия сильно снижается (табл. 9). В почве же уч-ка 8 (табл. 9, скв. 10), находящегося невдалеке от ИЗ (рис. I), как и в почве уч-ка 6 (рис. 6-8), происходит заметная миграция металлов вглубь. Уч-к 8 расположен на нижней трети склона, в приболотном поясе, и почва здесь (луговая) испытывает избыточное увлажнение грунтовыми водами: ржавые и сизые пятна появляются с глубины 70-80 см, со 190 см начинается сизый глеевый горизонт, который бурно вскипает. Он, по-видимому, является геохимическим барьером для дальнейшей миграции ТМ, о чем свидетельствует повышенное содержание металлов (особенно Zn и РЪ) в этом горизонте по сравнению с вышележащими.

Если сравнить распределение металлов с изменением основных свойств почвы по профилю (рис. 6-9), то для незагрязненных почв (чернозема и дерново-подзолистой) оно будет близким к распределению илистой фракции, что естественно и объяснимо высокой корреляционной связью между содержанием тонкодисперсных частиц и микроэлементов в почве, а для загрязненных -к распределению гумуса. Органическое вещество почвы безусловно играет ведущую роль в задержке металлов в верхней части профиля, однако для техногенно загрязненных почв на процесс миграции металлов сильно влияет также химический состав выбросов предприятия-загрязнителя.

Влияние минеральных удобрений и времени пребывания тяжелых металлов в почве на уровень их накопления и распределение в растениях ячменя

Вопросы влияния минеральных удобрений и времени пребывания ТМ в почве на накопление их растениями можно отнести к недостаточно изученным. Минеральные удобрения интересовали исследователей как один из. возможных источников поступления ТМ в почву (swaine, 1962; Barrows, 1966). Детальных проработок, какие имеются по влиянию минеральных удобрений и времени пребывания радионуклидов в почве на их поступление в растения (Гулякин, Кдинцева, 1962; Кйцшцева, Гулякин, 1968; Павлоцкая, 1974 и др.), для тяжелых металлов нет.

Изучение последействия внесенных в почву ТМ и влияние минеральных удобрений на урожай и поступление металлов в растение было продолжено в вегетационном опыте, заложенном в 1979 году (см. раздел 4.1). При перенабивке сосудов в 1980 и 1981 годах в почву добавляли размолотые минеральные удобрения -аммиачную селитру, двойной суперфосфат и калийную соль из расчета: п - 150, P20g - 100 и 1 0 - 100 мг/кг почвы соответственно. Свинец и кадмий в эти годы в сосуды не вносили. Ежегодно, в конце вегетационного периода брали образцы почвы для определения подвижной формы ТМ.

Имеются данные (Каплунова, 1983; Обуховская, Каплунова, Сердюкова, 1983), что со временем (трехлетний вегетационный опыт) за счет перевода металлов из водорастворимого в недоступное для растений состояние, токсичность внесенных в почву свинца, кадмия и цинка заметно снизилась, причем, чем выше была буферная емкость почвы, тем быстрее шел процесс детоксикации металлов. Однако процесс детоксикации в почве различных ТМ протекает неодинаково и,в конечном итоге,его результат определяется не только свойствами почвы, но также видом и количеством внесенного в почву металла (Sommer, 1979; Kie-kens, Gamerlinck, 1983). Цитированные авторы отмечают большее накопление растениями цинка и кадмия, по сравнению со свинцом и медью. Так, внесение Си (элемента малоподвижного в почве) в в дозе 90 мг/кг почвы не оказало отрицательного влияния на рост и урожай растений, а внесение 27 мг Cd на кг почвы (элемента, обладающего среди других ТМ повышенной миграционной способностью в природных объектах и высокой токсичностью для живых организмов) снизило урожай и угнетало рост растений даже через пять лет (Sommer, 1979).

Исследователи из Японии Юджи Сайто и Казуо Такахаши (saito , Takahashi , 1978) в условиях водной культуры изучали влияние и, Р, К, Mg , Mn, Fe и ряда ТМ на накопление кадмия, находящегося в избытке в питательной среде, растениями риса. Авторы сделали вывод, что при дефиците основных элементов питания, особенно и, Р и Mg , растения риса содержат повышенное количество са. По их мнению дефицит элементов питания, в частности азота, снижает так называемую Cd-невключающую" активность корней, которая при нормальном питании обеспечивает не только пониженное поглощение Cd из питательного раствора, но и ограничивает перемещение токсичных ионов из корней в надземную часть растения.

Наряду с вышеизложенным, имеются также данные о стимуляции поступления РЪ , Cd и других металлов в растения при применении минеральных удобрений, т.е. при улучшении условий питания (Соловьев, Обухов, Голубев, 1978 ). Объяснить это можно по-видимому тем, что на богатом фоне основных элементов питания у растений усиливается водопотребление и поглощение микроэлементов, в том числе и ТМ. Существуют и другие причины усиления потока токсичных ионов в растение при применении минеральных удобрений, на них остановимся ниже.

Внесение полного минерального удобрения в нашем опыте, как и следовало ожидать, сильно сказалось на величине урожая ячменя (табл. ІЗ): в I980-I98I г.г. урожай зерна достоверно вырос по сравнению с 1979 г. При этом различия по урожаю зерна между контролем и вариантами с внесением металлов сгладились, особенно на вариантах с Cd, где в 1979 г. наблюдалось достоверное снижение урожая, в 1980 и 1981 г.г. он был равен контрольному.

Сравнивая содержание металлов в зерне и соломе ячменя, выращенного в первые два года опыта (табл. 14), можно заметить, что на второй год уровень металлов в надземных органах ячменя сильно вырос, т.е. процесс фиксации и перевода водорастворимых соединений ТМ в недоступное для растений состояние, происходивший в течение года, был перекрыт мобилизацией металлов под действием минеральных удобрений. Изучая минеральное питание растений Г.Я.Ринькис (1971) установил, что если в питательной среде концентрация какого-то одного элемента ниже оптимальной, то при повышении её растения поглощают не только недостающий, но и другие элементы питания, т.е. наблюдается явление синергизма. В конкретном случае, увеличение содержания минерального азота в почве привело к увеличению поглощения ячменем других элементов, в том числе свинца и кадмия.

Накопление тяжелых металлов культурными растениями в зоне загрязнения промышленными предприятиями и вне её. Оценка пригодности почв с повышенным содержанием металлов для возделывания сельскохозяйственных культур

Обобщение материалов, изложенных в предыдущих главах, позволяет предположить: I) растения, выращенные на участках в зоне промышленного загрязнения, будут накапливать повышенное количество ТМ; 2) в различных органах растений содержание ТМ будет неодинаковым; 3) содержание металла в продукте растительного происхождения (при сравнении его с имеющимися эталонами или придержками) будет характеризовать пригодность почвы для возделывания культуры, дающей этот продукт. Рассмотрим каждое из этих положений.

Загрязнению растительности ТМ в зоне воздействия промышленных объектов и городов посвящено много публикаций. В части работ рассматривались естественные (дикорастущие или не дающие пищевой продукции) фитоценозы и отдельные виды растений (Парибок и др., 1978, 1982; Скарлыгина-Уфимцева, 1980; Тойк-ка, Потахина, 1980; Важенин, 1984; Little, Martin, 1972; Smith, 1973; Beavington, 1975; Bradschow, 1976; Ernst, 1976).

В других исследованиях изучались сельскохозяйственные культуры в полевых условиях (Тойкка, 1980; Ильин, Гармаш, 1981; Зимаков, Захарова, 1984; Davis, White, 1981; Paber , Hiezgoda, 1982 и др.). Некоторое количество публикаций посвящено изучению культур, выращенных на приусадебных участках, расположенных в зоне загрязнения промышленными предприятиями (Будун, 1975; Гармаш, 1983, 1984; Purves, 1977; Preer е.а., 1980; Davis , White , 1981).

Практически во всех перечисленных работах подтверждается первое положение: действительно, в зоне воздействия промышленных предприятий растения накапливают повышенное количество металлов, однако с удалением от источника выбросов загрязненность растительного материала заметно снижается.

Загрязнение растений в зоне промышленных объектов происходит двумя путями: а) избыток металла в почве приводит к увеличению его содержания в растительных тканях, что подтверждается литературными и нашими данными, представленными в главе 4; и, б) в результате поверхностного загрязнения растений газо-пы-левыми выбросами предприятий (Аржанова, Елпатьевский, 1980; Парибок, 1983; Goodman, Roberts, 1971; Little, Martin, 1372; Lagerwerff, Armiger, Specht, 1973; Horak, Huber , 1974 и др.).

Наибольшему поверхностному загрязнению из атмосферы подвергаются листья растений, причем листья с большой, шероховатой или опушенной поверхностью содержат металлов больше, чем листья мелкие и гладкие (Парибок, 1983; Little, 1973; Horak, Huber, 1974). Аэрозольные частицы и соединения металлов частично могут проникать с поверхности во внутренние ткани листа (Little, Martin, 1972; Horak, Huber, 1974; Buchauer, 1973). Однако поверхностное загрязнение достаточно полно удаляется при промывке растений водой (также атмосферными осадками) (Аржанова, Елпатьевский, 1980; Severson, Gough, 1979), а иногда происходит даже вымывание растворимых форм металлов из тканей (Beckett е.а., 1978). Поскольку в наших исследованиях анализировались отмытые водой образцы растений (по причине приближения овощной продукции к тому виду, в котором она поступает в пищу), то закономерно предположить, что найденные в этих образцах концентрации ТМ обусловлены поступлением метал лов, поглощенных корневой системой. Как полагают В.Камп (Катаре, 1979), Л.Х.П.Джоунс и С.К.Джарвис (jones» Jarvis» 1981) и мы полностью разделяем их мнение, основное загрязнение растений металлами происходит через почву. Поглощение избыточного количества ТМ из почвы - основная причина угнетения растений и рассмотрения растениеводческой продукции с позиции токсичности ее как продуктов питания для человека, или как корма для животных.

Касаясь третьего предположения (об оценке пригодности почв для сельскохозяйственного использования по уровню накопления металлов растениями), следует сказать, что этот критерий, наряду с другими, учитывается практически всеми исследователями, занимающимися разработкой ПДК ТМ для почв (Ильин, Степанова, 1979; Григорьева и др., 1980; Обухов и др., 1980; Ильин, 1982; Важенин, 1983; Зырин, Обухов, 1983; Малахов, 1983). В подобных исследованиях важное значение приобретает нормирование содержания металлов в растительной продукции. К сожалению, ЦЦК ТМ в продуктах растительного происхождения и кормах в нашей стране еще не разработаны. По нашему мнению, отсутствие ІЩК ТМ в растениях обусловлено тем, что в целом по стране вопрос загрязнения природной среды ТМ не стоял так остро, как за рубежом. В тех странах, где наблюдается высокая степень концентрации промышленности и населения, значительную часть растениеводческой продукции получают с полей, удобренных осадком бытовых или промышленных сточных вод или с сельхозугодий, загрязненных атмосферными выбросами промышленности и автотранспорта. Поток на рынок товарной продукции с повышенным содержанием металлов обусловил появление в западных странах гигиенических придержек по содержанию ТМ в растительных продуктах питания и кормах. Их мы используем в своей работе.

В нашей стране основная товарная продукция растениеводства поступает с незагрязненных территориий. Почвы же с повышенным содержанием металлов, используемые в сельскохозяйственном производстве, ограничены по площади и, как правило, представляют собой приусадебные участки жителей пригородов и селений, расположенных в зоне загрязнения промышленными объектами. Поскольку основная часть растениеводческой продукции, получаемой на загрязненных почвах, потребляется местным населением, возникает угроза отрицательного воздействия ТМ на здоровье человека. Последнее обстоятельство делает актуальным вопрос об определении пригодности загрязненных почв для сельскохозяйственного использования.

Рассмотрим полученные нами результаты загрязнения тяжелыми металлами культурных растений, выращенных в условиях промышленного загрязнения почвы, и сравним их с литературными данными.

Прежде всего остановимся на внешнем состоянии раститель ности приусадебных участков. На всех участках, кроме расположенных возле цинкового завода (см. рис. I), культуры - картофель, томаты, огурец, капуста, морковь, свекла, редис, щавель, укроп и др. - не имели каких-либо внешних признаков угнетения. На уч-ках 7 и 8 у отдельных растений наблюдали слабый хлороз листьев. Растительность уч-ка 6 была представлена только картофелем, который имел деформированные листья и стебли с ясно выраженными хлорозными и некротическими пятнами. Остальные культуры на этом и близлежащих участках не возделывались, т.к. сильно угнетались и давали мало товарной, продукции. Среди других особенностей внешнего состояния растений обращает на себя внимание запыленность их листьев. Листья растений на уч-ке I (фоновом) были практически не запылены, на уч-ках 2 и 3 отмечена незначительная запыленность листовых пластинок.

Похожие диссертации на Накопление тяжелых металлов в почвах и растениях вокруг металлургических предприятий