Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

826

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
5.57 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Динамика нарастания высоты растений картофеля

 

 

 

Высота растений по фазам развития, см

 

 

 

Сорт

Полные всходы

Активный рост

Смыкание рядков

Бутонизация

.Цв образоваи - клубнейние

клуб.Созрней

Увядание ботвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гала

10,4

25,5

43,7

48,4

54,5

62,0

92,1

РедСкарлетт

8,2

21,3

39,5

43,9

48,3

51,6

73,5

Родрига

5,3

23,4

41,2

45,1

49,8

55,2

88,4

Наибольшую высоту имеет среднеранний сорт Гала. В период последней фазы вегетации высота растения картофеля сортов Гала, Ред Скарлетт и Родрига имели показатели, соответственно – 92,1 см, 73,5 см, 88,4 см. Сорт Гала является высокорослым. Остальные сорта имели высоту от 73 до 88 см.

В1 и 2 декадах июня погода была сухой, начиная с 3 декады июня температура была ниже среднемноголетней и обилие осадков благоприятствовало появлению дружных всходов. В целом, условия прорастания в данный период были оптимальными. Первые всходы появились через 17 дней после посадки (30.05) у сорта Гала, рядки сформировались к 10 июня, всходы сорта РедСкарлетт появились через 19 дней, у сорта Родрига через 21 день.

Первым в фазу цветения вступил сорт Ред Скарлетт (на 63 день), являющийся раннеспелым. Следующим был сорт Гала – среднеранний сорт – на 64 день от начала произрастания. Цветение проходило во второй декаде июля, которая характеризовалась среднесуточной температурой воздуха 14,7°Си количеством осадков в 123 мм, что отодвинуло цветение картофеля на несколько дней.

Период цветение – созревание клубней проходил во второй и третьей декадах июля. Данный период характеризовался пониженной температурой – 15-17оС

иповышенным количеством осадков – при норме 52 мм выпало 91 мм за вторую

итретью декады июля. В период от цветения и созревания клубней до увядания ботвы, который проходил с третьей декады июля по первую декаду августа, на-

блюдалось понижение температуры. Среднесуточный еѐ показатель был на уровне от 15,4 до 16,6оС. Количество выпавших осадков за этот период составило 104 мм, что в сумме составило отклонение от нормы на 408%.

Пониженная температура воздуха и повышенная влажность повлекли за собой ухудшение качества клубней. Описанные условия спровоцировали появление и развитие гнилей особенно у сорта Родрига.

Вцелом, вегетационный период 2015 года был нетипичным, наблюдались частые перепады температуры, месяц начала вегетации был относительно сухим и жарким, последующие месяцы отличались пониженными температурами и также повышенным количеством осадков, сумма которых составила за весь период 466 мм. Пониженная температура и обилие влаги в период созревания клубней неблагоприятно сказались на качестве картофеля, а, в последующем, избыток влаги отрицательно сказался на процессе уборки картофеля и его последующем хранении, затруднил проход техники по рядкам.

Измерение биометрических показателей урожая сортов картофеля полученного на серой лесной тяжелосуглинистой почве произведѐнное в 2015г представлено в таблице 5.

81

Таблица 5 Сравнительная характеристика сортов картофеля по урожайности

 

Масса

Количес-

Масса с

Количест-

Биологиче-

Фактичес-

Поте-

 

одного

ская уро-

Сорт

тво клуб-

одного

во кустов,

кая урожай-

ри,

клубня,

жайность,

 

ней, шт.

куста, г

шт./га

ность, т/га

т/га

 

г

т/га

 

 

 

 

 

 

Гала РС1

37,3

18

671,9

38845

26,1±0,65

25,08

1,02

РедСкар-

27,2

24

652,5

35708

23,3±0,53

22,40

0,9

летт РС1

 

 

 

 

 

 

 

Родрига

29,1

16

465,6

44888

20,9±1,66

19,67

1,27

РС3

 

 

 

 

 

 

 

Густота посадки 51 тыс. клубней/га. Наибольшая биологическая урожайность на 75 день от всходов наблюдалась у картофеля сорта Гала. Она составила 26,1 т/га. Масса картофеля с одного куста составила 671,9 г, и, также, имела максимальный показатель среди перечисленных сортов.

Фактическая урожайность всего картофеля у данного сорта была наибольшей и составила 25,08 т/га. Наименьшая биологическая и фактическая урожайность была у сорта Родрига: 20,9 т/га и 19,67 т/га соответственно. Снижение фактической урожайности товарного картофеля сорта Родрига по сравнению с биологической происходит за счет развития гнилей что может быть связано с низкой репродукцией сорта.

В целом возделываемые на серой лесной тяжелосуглинистой почве в условиях ООО «Овен» сорта картофеля имею достаточно высокую урожайность по сравнению со средней урожайностью по Пермскому краю, где в 2013 году она составила 17, 3 т/га. Тем не менее, есть возможность повысить уровень урожайности на данном типе почв за счет применения минеральных и органических удобрений в частности с расчетом доз, способов, сроков и сочетанием внесения средств защиты растений совместно с агротехническими мероприятиями, химической мелиорацией.

Таким образом в условиях серой лесной тяжелосуглинистой почвы наиболее скороспелым (по достижении хозяйственной спелости) сорт Ред Скарлетт РС1, наименее скороспелым – сорт Родрига РС3. Тем не менее все сорта соответствуют своей группе спелости. Наибольшая биологическая урожайность на 75 день от всходов наблюдалась у картофеля сорта Гала - 26,1 т/га за счет массы картофеля с куста - 671,9 г. Наименьшая биологическая и фактическая урожайность отмечена у сорта Родрига: 20,9 т/га и 19,67 т/га соответственно.

Литература

1.Еланский С. Н. Сорта картофеля, возделываемые в России. Справочное издание. М.: Агроспас, 2013. 144 с.

2.Приемы повышения урожая семенного картофеля / В.Ф. Тимофеев, М.Ш. Тагиров, В.П. Владимиров, Л.М. Егоров // Картофель и овощи. 2007. №8. С.10-11.

3.Рекомендации по результатам почвенно-агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий ООО «Овен» Суксунского района Пермского края. Пермь: Федеральное государственное учреждение Государственный центр Агрохимической службы «Пермский», 2012. 45 с.

4.Сельское хозяйство Пермского края. Статистический сборник / Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Пермскому краю (Пермьстат) Пермь, 2013. 166 с.

5.Статистический ежегодник Пермского края. 2015: Стат. Сб./ Пермьстат. Пермь, 2015. 413 с.

82

УДК 620.95: 57.022

Э.Р. Михеева, канд. биол. наук, ФГАОУ ВО Национальный исследовательский Нижегородский государственный

университет им. Н.И. Лобачевского, г. Нижний Новгород, Россия

СОВМЕСТНАЯ АНАЭРОБНАЯ КОНВЕРСИЯ КОЗЬЕГО НАВОЗА И ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО ШЛАМА

Аннотация. Эта статья демонстрирует результаты совместного анаэробного сбраживания козьего навоза и целлюлозосодержащего отхода после бумагоделательной машины целлюлозно-бумажного предприятия. Анаэробное сбраживание осуществляли в стеклянных флаконах в термофильном режиме при температуре 52 °С. Эффективность анаэробного сбраживания субстратов (козьего навоза, козьего навоза и отхода целлюлозно-бумажного предприятия, козьего навоза, отхода ЦБП и мочевины) контролировали по изменению рН, влажности, зольности, содержанию органических сухих веществ, сухих веществ, общего углерода и азота, количеству выделяемого биогаза и концентрации метана в нем. Отход целлю- лозно-бумажного предприятия не содержал в своем составе азота – необходимого элемента для анаэробного сбраживания, поэтому был предложен способ совместной утилизации различных типов органических отходов. Инициация процесса метаногенеза во всех реакторах протекала не одинаково, быстрее всего метан стал образовываться в реакторе с отходом целлюлозно-бумажного предприятия и навозом. Выход метана при анаэробном ко-сбраживании отхода целлюлознобумажного предприятия и козьего навоза с исходной влажностью смеси 86 % составил 47,32 масс% уже на 6 сутки. В реакторе с козьим навозом на 6 сутки объемный выход метана в биогазе составил 14, 72%. Для корректировки соотношения общего углерода к общему азоту в сбраживаемой смеси из козьего навоза с отходом ЦБП вносили мочевину в количестве, необходимым для достижения соотношения С/N=31,5, идентично этому же соотношению в козьем навозе. Однако выход метана в реакторе с мочевиной не превышал 10 масс%. На основании полученных данных можно сделать вывод, что, несмотря на высокое соотношение углерода к азоту, которое составило 117/1, в реакторах с отходом целлюлознобумажного предприятия и козьим навозом происходит интенсивное метанобразование. Напротив, в реакторах с добавлением мочевины исследуемый процесс ингибировался. Следовательно, для утилизации отходов целлюлозно-бумажного предприятия после бумагоделательной машины субстрат, представляющий собой козий навоз и утилизируемый отход, следует доводить до влажности 86 % и осуществлять анаэробное брожение при температуре 52 °С. Данные условия обеспечивают наибольший выход метана. Результаты позволяют предположить, что в будущем будет создан «универсальный котел», который совместно и быстро утилизирует различные типы отходов с получением биогаза и жидкого удобрения.

Ключевые слова: совместное анаэробное сбраживание, навоз, отход цел- люлозно-бумажного предприятия, биогаз, ко-сбраживание.

Ежегодно образуются миллионы тонн отходов от сельскохозяйственных, коммунальных и промышленных источников. Существует три основных типа бумажных фабрик: деревоперерабатывающие целлюлозно-бумажные заводы (получение волокна из древесины), заводы по переработке бумаги (вторичное сырье,

83

макулатура) и гибридные заводы, использующие переработанное и свежее волокно [6]. Производство целлюлозы и бумаги из первичной целлюлозы создает меньше отходов, но эти отходы имеют аналогичные свойства с отходами от переработки макулатуры, хотя и с меньшим количеством неорганических веществ. Целлюлозно-бумажная промышленность считается одной из самой загрязняющей окружающую среду отраслью промышленности в мире [2]. Сельскохозяйственные отходы, в том числе навоз животных, является еще одним источником твердых отходов. Неконтролируемое разложение органических твердых отходов может привести к крупномасштабным загрязнениям почвы, воды и воздуха. Разложение одной тонны твердых органических отходов потенциально может привести к образованию 50-110 м3 углекислого газа и 90-140 м3 метана в атмосферу [4]. Если органический компонент твердых отходов превращать в энергию через анаэробное сбраживание, то это позволит снизить негативное воздействие на окружающую среду и будет способствовать сокращению потребления ископаемого топлива. Анаэробное сбраживание представляет собой процесс, с помощью которого сложные органические вещества сначала подвергаются гидролизу и ферментируются бактериями в летучие жирные кислоты (ЛЖК). Затем ЛЖК потребляются метаногенными бактериями и превращаются в биометан. Однако, не все твердые отходы анаэробно сбраживаются.

Совместное сбраживание (ко-сбраживание) твердых отходов может стать более перспективным методом анаэробной конверсии органических отходов. В процессе ко-сбраживания происходит обмен питательными веществами, содержащимися в ко-сбраживаемых отходах, создавая тем самым сбалансированную среду для жизнедеятельности бактерий. Это позволит оптимизировать процесс сбраживания и одновременно быстро утилизировать различные типы отходов. Hartmann H. и Ahring B.K. (2005) провели масштабные лабораторные эксперименты по термофильному совместному сбраживанию органической фракции твердых бытовых отходов и коровьего навоза [5]. Эксперименты показали высокую биогазовую производительность и стабильность процесса. Carucci G. и др. (2005) проводили мелкомасштабные лабораторные эксперименты по совместному сбраживанию пищевых отходов и аэробного ила промышленных сточных вод [3]. Эти эксперименты показали, что совместное переваривание двух отходов может уменьшить ингибирование процесса метаногенеза и увеличить выход метана.

Эта статья демонстрирует применение анаэробной системы коферментации, где оценивали степень разложения целлюлозосодержащего отхода целлюлозно-бумажного предприятия (ЦБП) после бумагоделательной машины при ко-сбраживании с отходами животноводства – козьим навозом.

Материалы и методы. Анаэробное сбраживание осуществляли во флаконах объемом 200 мл, которые плотно укупоривали резиновыми пробками и алюминиевыми колпачками. Флаконы с субстратом инкубировали в термофильном режиме при 52°С Перемешивание осуществляли вручную путем встряхивания флаконов один раз в сутки в течение 30 с. Загрузку флаконов осуществляли в соответствии с выполнением условий: исходная влажность субстратов должна быть равной 86 % и масса загружаемого во флакон субстрата должна быть не более 150 г. Состав биогаза определяли на газовом хроматографе GC-2010 Plus (Shimadzu, Япония) с детектором по теплопроводности. Биогаз отбирали трехкомпонентным шприцем

84

LuerLock. Эффективность анаэробного сбраживания навоза контролировали по изменению рН, влажности (В), зольности (З), содержанию органических сухих веществ (оСВ), сухих веществ (СВ), общего углерода и азота, по составу биогаза. Определение содержания общего углерода и азота осуществляли методом высокотемпературного (1150ºС) сжигания с помощью прибора Vario EL cube (Elementar, Германия). Статистический анализ полученных данных осуществляли в Microsoft Excel.

На первом этапе был проанализирован элементный состав отходов. Содержание общего углерода и общего азота в отходе ЦБП составило 42,02масс% и 0масс% соответственно; для козьего навоза –48,54масс% и 1,54масс% соответственно. Одним из важных факторов, влияющих на образование метана, является соотношение углерода к азоту (C/N) в перерабатываемом сырье. Если соотношение C/N чрезмерно велико, то недостаток азота будет служить фактором, ограничивающим процесс метанового брожения. Если же это соотношение слишком мало, то образуется такое большое количество аммиака, что он становится токсичным для бактерий. Микроорганизмы нуждаются как в азоте, так и в углероде для ассимиляции их клеточных структур. По литературным данным оптимальное соотношение C/N лежит в диапазоне от 10/1 до 30/1 [4]. Таким образом, из полученных результатов можно рассчитать соотношение C/N: для козьего навоза – 31,5; для реакционной смеси, состоящей из козьего навоза и отхода ЦБП составляет 117/1. Это значение лежит выше нормы, поэтому в качестве дополнительного источника азота к субстратам добавили мочевину (карбамид) в количестве, позволяющем получить соотношение C/N в реакторе с отходом ЦБП и навозом равное 31,5. Были исследованы основные характеристики субстратов (таблица 1). Козий навоз имел высокую влажность и большое количество органических веществ, тогда как отход ЦБП имел меньшую влажность, но тоже большое количество органических веществ. Следовательно, оба отхода можно трансформировать, используя микроорганизмы.

После анаэробного сбраживания наблюдали увеличение влажности субстратов и снижение содержания сухих органических веществ, свидетельствующее о деградации анаэробными бактериями исследуемых отходов. Из таблицы 2 видно, что после анаэробного сбраживания отхода ЦБП совместно с навозом влажность увеличилась на 4,99 %, тогда как в реакторе с мочевиной влажность увеличилась на 3,11%, а в реакторе с козьим навозом на 2,58%. Увеличение влажности подтверждает протекание процесса анаэробной конверсии отходов микроорганизмами. Значение рН во всех реакторах было в пределах нормы для метаногенеза.

 

 

Таблица 1

Основные исходные характеристики субстратов

 

 

 

Параметр

Козий навоз

Отход ЦБП

Влажность, %

54,96±0,48

89,1±0,9

Содержание сухих веществ, %, из них:

45,04±0,48

10,9±0,9

Зольность, %

4,02±0,16

0,55±0,13

Содержание сухих органических веществ, %

41,02±0,16

10,35±0,13

pH

7,9±0,13

6,37±0,11

85

 

 

 

Таблица 2

Основные характеристики субстратов

 

после анаэробного сбраживания при 52 °С

 

Параметр

Козий навоз

Козий навоз

Козий навоз + отход

+ отход ЦБП

ЦБП + мочевина

 

 

Влажность, %

88,58±0,75

90,99±0,22

89,11±1,68

Содержание сухих веществ, %, из них:

11,42±0,75

9,01±0,22

10,89±1,68

Зольность, %

1,54±0,31

1,01±0,02

1,34±0,16

Содержание сухих органических

9,88-±0,31

8±0,02

11,01±0,16

веществ, %

 

 

 

pH

7,5±0,05

6,35±0,95

8,03±0,37

Графики, иллюстрирующие изменение состава биогаза в зависимости от времени анаэробного сбраживания, представлены на рисунке. Из рисунка видно, что при совместном сбраживании козьего навоза с отходом ЦБП с исходной влажностью сбраживаемой смеси 86% и соотношением C/N=117,1 метан начал образовываться на 6 сутки, тогда как при анаэробной конверсии отхода ЦБП, навоза и мочевины – на 8 сутки. При этом содержание метана в биогазе, выделяющегося в реакторе с навозом и отходом ЦБП составило 47,32 масс%, тогда как при сбраживании козьего навоза влажностью 86% метана выделилось на 6 сутки лишь 14,7 масс%.

Рис. Динамика изменения состава биогаза

взависимости от времени анаэробного сбраживания при 52 °С.

а– козий навоз; б – козий навоз и отход ЦБП;

в– козий навоз, мочевина и отход ЦБП

86

Таким образом, биогаз, полученный при совместной анаэробной конверсии отходов ЦБП и козьего навоза, содержит в своем составе больше метана, чем полученный при совместном сбраживании отходов целлюлозно-бумажного предприятия и козьего навоза с добавлением мочевины и при сбраживании только козьего навоза. Ко-сбраживание отхода ЦБП и козьего навоза создает синергетический эффект, который устраняет дисбаланс в питательных веществах и ускоряет процесс получения биогаза. Этот эффект приводит к ускорению процесса инициации метаногенеза по сравнению с анаэробным сбраживанием козьего навоза в отдельности.

Литература

1.Эдер Б., Шульц Х. Биогазовые установки. Практическое пособие: перевод с немецкого выполнен компанией Zorg Biogas в 2011 г. Под научной редакцией И. А. Реддих. – 2011. – 268 с.

URL: http://www.zorg-biogas.com.

2.Bahar K.I., Zeynep C., Orhan I. Pollution Prevention in the Pulp and Paper Industries // DOI: 10.5772/23709.

3.Carucci G., Carrasco, F., Trifoni K., Majone M., Beccari M. Anaerobic digestion of food industry wastes: effect of co-digestion on methane yield // J.Environ. Eng. – 2005. – 131 (7) – P.1037– 1045.

4.Ghosh S., Vieitez E.R., Liu, T., Kato Y. Biogasification of solid waste by two phase anaerobic fermentation // In: Proceedings of the Third Biomass Conference of the Americas. Pergamon Press,

Montréal, Québec, UK. – 1997.

5.Hartmann H., Ahring B.K., Anaerobic digestion of the organic fraction of municipal solid waste: influence of co-digestion with manure // Water Res. – 2005. – V.3. – P. 1543–1552.

6.Monte M.C., Fuente E., Blanco A., Negro C. Waste management from pulp and paper production in the European Union // Waste Management. – 2009. – Volume 29. – Issue 1. – Pages 293–308.

УДК 631.45; 631.95

А. В. Прохорова, соискатель; Е. А. Высоцкая, научный руководитель, профессор,

ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, г. Воронеж, Россия

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

НА СИСТЕМУ ПОЧВА-АГРОФИТ

Аннотация. В статье проведен обзор научно-практической литературы отечественных и зарубежных авторов по вопросу загрязнения почв агроценозов тяжелыми металлами, а также рассмотрено их воздействие на биохимические процессы культивируемых растений. Автором описываются источники поступления тяжелых металлов в почвы, а так же влияние на биологическую продуктивность системы почва-агрофит таких элементов, как кадмий, свинец, стронций, никель и других.

Ключевые слова: тяжелые металлы, почва, агрофит, загрязнение почв, биологическая продуктивность.

Тяжелые металлы в системе почва – агрофит подлежат двусторонней оценке. Биогенные формы тяжелых металлов являются частью ферментов, без которых невозможна гуморальная регуляция физиологических процессов растения, но достаточно большая их концентрация, может привести к нарушению нормального развития агрофита либо к снижению его продуктивности.

87

О.Ф. Балацкий, Л.Г. Мельник и А.Ф. Яковлев (1984) в своих исследованиях особо отметили такие виды загрязнения: химическое, механическое, биологическое, физическое и радиационное. Под химическим загрязнением имеется ввиду отклоняющиеся от фонового присутствие в почве химических агентов, попадающих в нее извне. Ковда В.А. (1985) определяет загрязнение как изменение свойств окружающей среды, вызывающее ухудшение функций среды по отношению к человеческому обществу.

Тяжелые металлы относятся к загрязняющим веществам, они могут накапливаться в организме человека и животных, передвигаться по трофическим цепям, вызывая тяжелые заболевания [14, 15, 18, 19].

Наибольшее количество техногенно-рассеянных тяжелых металлов катастрофически быстро оказывается на поверхности почвы. Основная их масса участвует в почвообразовательном процессе, небольшая часть поглощается растениями и выносится с поверхностными и грунтовыми водами. В результате чего образуются техногенные геохимические аномалии, которые характеризуются резким снижением концентрации металлов от источника загрязнения к периферии. Исключительную научную значимость имеет создание научно обоснованных программ проведения глобальных рекультивационных работ на загрязненных сельскохозяйственных территориях, включающих различные способы и средства мелиорации, выбор которых основывается на результатах специальных исследований поведения тяжелых металлов в системе почва – мелиорант – расте-

ние [5].

Попадающие из различных источников, микроэлементы оказываются на поверхности почвы, дальше на их перемещение влияют физические и химические свойства. Время пребывания загрязняющих компонентов в почвах гораздо больше, чем в других частях биосферы, и загрязнение почв, особенно тяжелыми металлами, по-видимому, практически вечно. Металлы, накапливающиеся в почвах, удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии и дефляции, но этот процесс является достаточно медленным [13].

Исследования показали, что избыток тяжелых металлов в почве оказывает отрицательное влияние на почвенные микроорганизмы, затрудняют процессы минерализации органического вещества, аммонификации и нитрификации [18].

Тяжелые металлы поступают в растения различными способами, что обуславливает существования двух ведущих факторов формирования элементного химического состава растений: генетического и экологического. Долевое участие каждого зависит от изменений условий среды. Если геохимическая обстановка фитоценозов соответствует трофическим требованиям растений, то их элементный состав в основном отражает работу генетического контроля. В таких условиях выдерживается избирательное и характерное для данного вида поглощение ионов металлов растительными тканями. Экологический фактор препятствует этому в тех случаях, когда среда обитания содержит большое количество подвижных форм тяжелых метал-

лов [11, 12].

Изучение результатов опытов с удобрениями, проведенных Географической сетью, показало, что имеется достаточно тесная связь между содержанием подвижных форм тяжелых металлов в почвах и накоплением их в растениях. Это

88

указывает на необходимость систематического мониторинга концентрации тяжелых металлов в растениях при использовании повышенных доз удобре-

ний [10].

Элементы меди необходимы большинству сельскохозяйственных культура. В связи с тем, что медь является компонентом окислительных ферментов, она необходима при дыхании и фотосинтезе[13].

Сорбция свинца на монтмориллоните представляет собой катионообменный процесс, а на каолините адсорбция носит характер конкуренции. При высоких значениях рН Рb закрепляется в почве химически в виде гидроксида фосфата, карбоната и Pb-органических комплексов. Подвижность свинца при известковании почв снижается.

Исследования показывают, что наибольшей концентрации Рb достигаются в верхнем слое почвы [13].

Свинец отрицательно воздействует на эластичность и пластичность стенок клеток, что ведет к возрастанию твердости тканей. Повышенные концентрации свинца в растении определяются по скручиванию старых листьев, чахлой и тем- но-зеленой листве, бурым коротким корням [13].

Ион Zn2 наиболее подвижен в почвах, но встречаются и другие ионные формы. Повышенная подвижность Zn2+ при низких значениях рН (< 6) приводит к выщелачиванию Zn2+ в водной среде. Повышение рН при возрастании концентрации органических веществ в почве сильно влияет на связывание цинка и переход его в органические комплексы.

Соединения стронция отличаются подвижностью, поэтому он, вымывается вниз по профилю с инфильтрационными водами, особенно на кислых почвах. Распределение Sr в почвенном профиле связано с особенностями циркуляции почвенных вод [13].

Влюбой почве активность Cd определяется величиной рН. Адсорбция кадмия глинами имеет существенное значение в кислом диапазоне рН. Сорбированный почвой Cd перестает быть легко подвижным при рН выше 7,5. Наибольшая концентрация этого металла характерна для верхнего пахотного слоя почв, но

вусловиях промывного режима увлажнения имеет место перемещение кадмия с инфильтрационными водами в нижние горизонты почвы[13].

Большое содержание кадмия приводит к несвойственной энзиматичекой активности, препятствует образованию антоциана и хлорофилловых пигментов. Так же замедляется процесс фотосинтеза, нарушается транспирация и фиксация CO2, ухудшается проницаемость клеточных мембран. Кадмий затрудняет процесс симбиоза растений и микроорганизмов, повышает предрасположенность растений

к грибковым инвазиям, ингибирует реакции биологического восстановления NO2¯

до NO3¯ [13].

Избыток кадмия в растительном организме проявляется в побурении краев листьев, проявлении хлороза, красных жилок и черенков, скручивания листьев, в побурении и недоразвитии корней.

Вверхних слоях почв никель содержится в связанных с органическим веществом формах, часть которых находится в виде легкорастворимых хелатов. Од-

89

нако наиболее доступны растениям окислы железа и марганца, а вместе с ними и Ni.

Никель оказывает неспецифическое действие на ряд металло-ферментных комплексов, влияет на активность окислительно-восстановительных ферментов [15]. Он стабилизирует структуру рибосом. Большие концентрации никеля вызывают увядание листьев. Этот элемент активирует аргиназу, пептидазы, ингибирует кислую фосфатазу, снижает активность каталазы в репродуктивных органах.

Значительная часть хрома содержится в почвах в виде Сr3, который образует оксиды с ионом железа.

В поверхностных отложениях молибден адсорбируется водными оксидами железа, алюминия и марганца и осаждается в коллоидной фракции. С течением времени выпавший осадок Мо теряет свою растворимость. Мо более доступен для растений на увлажненных щелочных почвах, так как ион МоО42 очень активен в щелочной среде. В кислых почвах (рН < 5.5) Мо становится труднорастворимым. Практически не поглощается растениями [13].

Ртуть оседает в почве и находится в ней в форме практически неподвижных органических комплексов. Сорбция ртути глинами в почве ограничена и слабо зависит от рН. Сорбция всех соединений ртути положительно коррелирует с содержанием органического вещества в почве и в меньшей степени с катионнообменной емкостью почв.

Фактор проточности является одним из важнейших при рассмотрении загрязнения тяжелыми металлами систем почва – агрофит. [10].

Автомобильный транспорт способствует сильному загрязнению не только атмосферного воздуха, но и почвы. Он выбрасывает Mn, Sn, Zn, Cu, Cd, Pb, Co, Ni, Sr – это легко растворимые загрязнения [4].

Источниками возможного техногенного загрязнения почв сельскохозяйственных угодий и растений в составе агроценозов, в научной и особенно популярной литературе называются минеральные и известковые удобрения [1, 7, 9].

Количество тяжелых металлов содержащихся в минеральных удобрениях зависит в первую очередь от исходного сырья, а так же от технологии его переработки. Фосфорные удобрения содержат больше всего примесей и тяжелых металлов.

Стронций поступает в почву как часть простого суперфосфата, средняя концентрация составляет 20% для хибинского апатита. По своим химическим свойствам стронций подобен кальцию, следовательно, при производстве удобрении имеются трудности во время отделения от него. Редкоземельные элементы лантаниды могут содержаться в апатите, который активно используется для производства фосфорных удобрений [14].

Длительное применение препаратов, содержащих медь, довольно часто приводит к накоплению ее в почвах в токсичных для растений концентрациях, что способствует ухудшению роста растений и вызывает хлороз. Тяжелые металлы содержатся в пестицидах, так отдельные группы пестицидов содержат в своем составе тяжелые металлы, такие как ртуть, кадмий, медь, цинк, железо[18]. Фунгициды могут содержать медь и цинк.

Количество пестицидов, используемых при проведении защитных мероприятий небольшое, поэтому они не являются источником загрязнения почв тяжелыми металлами, особенно такими, как цинк и железо. [6].

90

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]