920

Ключевые слова: известкование, яровая пшеница, тяжелые металлы, чернозем выщелоченный

Вопрос получения высокого урожая полноценной по качеству продукции очень сложный. Часто основное внимание уделяется получению большего количества продукции. Однако условия выращивания культуры, в том числе и режим питания, не всегда идентичны для получения высокого урожая и одновременно с хорошим качеством продукции. Высокие урожаи – это не синоним высокого содержания элементов питания. В урожае с хорошо удобренных делянок может меньше содержаться некоторых важных элементов, чем в урожае с малоплодородных делянок. Чтобы этого не случилось, важно знать, какого качества должна быть продукция и как оптимизировать в связи с этим питание растений. В последние годы этому вопросу уделяется большое внимание и в нашей стране, и за рубежом[4, 5].

Установление ПДК токсических соединений в почве и в других природных средах является весьма сложным и требует комплексного подхода к исследованиям и объединенных усилий ученых различных отраслей науки врачей-гигиенистов, почвоведов, агрохимиков, биологов и др. [1, 2, 3].

Исследования по изучению влияния мела Шиловского месторождения на содержание тяжелых металлов в черноземе выщелоченном и зерне яровой мягкой пшеницы проводились на опытном поле ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ. Почва опытного поля – чернозем выщелоченный среднемощный среднесуглинистый со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса 4,1%, подвижных форм фосфора и калия 165 и 175 мг/кг почвы, рНKCl 5,46, гидролитическая кислотность 3,23 мг-экв/100 г.

Схема опыта включала следующие варианты:1 вариант – контроль (без удобрений); 2 вариант – мел 2 т/га; 3 вариант –мел4 т/га; 4 вариант – мел 6 т/га; 5 вариант – N40P40K40; 6 вариант – N40P40K40 + мел 2 т/га; 7 вариант – N40P40K40 + мел 4 т/га; 8 вариант – N40P40K40 + мел 6 т/га.

Внесение известкового материала (мела), проводилось осенью под основную обработку почвы, внесение минеральных удобрений – весной под предпосевную культивацию.

Дозы мела рассчитывались с учетом гидролитической кислотности по общепринятой методике.

В таблице 1 представлен химический состав мела Шиловского месторождения, высокое суммарное содержание CaCO3 + MgCO3– 98,5%, в том числе массовая доля углекислого кальция – 94,17% говорит о возможности его использования в качестве известкового материала для снижения кислотности почвы.

Таблица 1

Химический состав мела Шиловского месторождения

Исследования показали, что известкование чернозема выщелоченного со слабокислой реакцией среды (pHKCl 5,46 ед.) позволяет значительно улучшить кислот-

390

ный режим почвы при возделывании яровой пшеницы, требовательной к кислотности культуры, оптимальной для которой является pHKCl в интервале 6,0-7,3. Эффективность известкования в снижении кислотности возрастала к концу вегетационного периода, и почва переходила в группу, близкую к нейтральной реакции среды (до 5,81 единиц).

Изучение влияния мела Шиловского месторождения и минеральных удобрений на содержание валовых форм химических элементов в почве под посевами яровой пшеницы представлены в таблице 2.

Таблица 2

Влияние известкования чернозема выщелоченного на содержание тяжелых металлов под посевами яровой пшеницы, мг/кг

Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2511-09. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009.

*– Кислые (суглинистые и глинистые) почвы, рН KCl<5,5

**–Близкие к нейтральным, (суглинистые и глинистые) почвы, рНKCl>5,5

Установлено, что содержание меди в почве к моменту уборки пшеницы, при внесении мела в дозе 2 т/га увеличилось на 3,62 мг/кг почвы, а его использование

– 4, 6 т/га приводило к снижению содержания Cuна 1,28-1,68 мг/кг. На фоне минеральных удобрений внесение мела в дозе 4 т/га способствовало снижению концентрации на 4,07 мг/кг. Аналогичная закономерность наблюдалась и по содержанию цинка, никеля и свинца, разница в его содержании в варианте с использованием мелиоранта в дозе 4 т/га на фоне минеральных удобрений было максимальным и составляла – 5,57; 5,06 и 2,1 мг/кг почвы соответственно.

Необходимо отметить, что при использовании в качестве известкового материала мела Шиловского месторождения с общим содержанием CaCO3 – 94%, происходило изменение обменной кислотности с 5,46 до 5,81 единиц, следовательно, согласно ориентировочным допустимым концентрациям (ОДК) химических веществ в почве «Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2511-09» при переходе кислотности почвы > 5,5 единиц рН, изменяются и нормативы по содержанию ТМ в почве в 2 раза.

391

Из вышеизложенного следует сделать следующий вывод, что известкование чернозема выщелоченного, при возделывании яровой пшеницы с использованием

втехнологии ее возделывания мела в чистом виде, так и на фоне минеральных удобрений, содержание в почве исследуемых тяжелых металлов не превышало ориентировочно допустимые концентрации химических веществ в почве.

Результаты влияния известкования почвы на содержание тяжелых металлов

взерновой продукции представлены в таблице 3.

Известкование почвы приводит к снижению содержания тяжелых металлов в продукции. Изменение их концентрации при совместном использовании мела и минеральных удобрений выявлено на варианте с внесением 40 кг д.в. NPK + Мел 2 т/га, Zn до 11,68 мг/кг относительно варианта без удобрений – 12,65 мг/кг; Cu – фон минерального удобрения + Мел 6 т/га на 0,55 мг/кг; Pb – варианты с применением мела в чистом виде 2 т/га и на фоне N40P40K40 до 0,080 мг/кг; тоже самое наблюдалась и по накоплению в зерне Ni на вариантах 2,3 и 6,7; использование мелиоранта приводило к достоверному снижению его содержания до 0,35 мг/кг. Наибольшее снижение Cd отмечалось с использованием мела в чистом виде в дозе 6 т/га

(0,015 мг/кг).

Внесение в почву известкового материала в виде местного природного мела как в чистом виде, так и на фоне минеральных удобрений, на черноземе выщелоченном, при возделывании яровой мягкой пшеницы районированного сорта Маргарита, не приводило к превышению содержания в зерне токсикантов выше максимально допустимых концентраций химических веществ в продукции.

Литература

1.Ильин В.Б., Гармаш П.В. Тяжелые металлы в растениях // Агрохимия, 1985. №6. С. 7-13.

2.Ильин В.Б. К вопросу о разработке ПДК тяжелых металлов в почвах// Агрохимия, 1985. №

10.С.94-101.

3.Ильин В.Б. О нормировании тяжелых металлов в почве // Почвоведение, 1986. № 9. С. 90-98.

4.Черных Н.А., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. М.: Агроконсалт. 1999. 176 с.

5.Черных Н.А., Овчаренко М.М. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах. М.: Агроконсалт. 2002. 198с.

N.G. Zakharov, I.R. Kasimov, N.N. Zakharova Ulyanovsk SAU named after P.A. Stolypin

CHANGESINTHE CONTENT OF HEAVY METALS IN THE SOIL WHEN

USING CHALK SHILOVSKY FIELD OF ULYANOVSK

REGION AS A MELIORANT

Abstract. Studies conducted in the experimental field of the Ulyanovsk State Agricultural University to study the effectiveness of the use of different doses of chalk Shilovsky deposits of the Ulyanovsk region as a meliorant of the high efficiency of calcareous material

392

of reduced hydrolytic acidity, and the exchange rate and reducing the concentration of heavy metals in soil and in grain of spring wheat.

Keywords: liming, spring wheat, heavy metals, black soil.

References

1.Ilyin V.B., Garmash P.V. Heavy metals in plants // Agrochemistry, 1985.№. 6. P. 7-13.

2.Ilyin V.B. On the development of MPC of heavy metals in soils // Agrochemistry, 1985.№. 10.P. 94-101.

3.Ilyin V.B. On normalization of heavy metals in soil // Soil science, 1986. №. 9. P. 90-98.

4.Chernykh N.A. Malashenko N.Z., Ladonin V.F. Ecotoxicological aspects of soil pollution with heavy metals. M.: Agrokonsalt. 1999. 176 p.

5.Chernykh N.A., Ovcharenko M.M. Heavy metals and radionuclides in biogeocenoses. M.: Agrokonsalt. 2002.

198p.

УДК631.4

Е.И. Ковалева1,2, А.С. Яковлев1 1Факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, 2АНО «Экотерра»

e-mail: ekaterina.kovaleva@soil.msu.ru, katekov@mail.ru

АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ПОЧВ И ЭКОСИСТЕМНЫХ УСЛУГ НА ЗЕМЕЛЬНОМ УЧАСТКЕ, ПРИМЫКАЮЩЕМ К ПОЛИГОНУ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ

Аннотация. Исследовали полигон твердых коммунальных отходов (ТКО) Московской области и прилегающую к нему территорию. Изучена миграция загрязняющих веществ, поступающих с фильтрационными водами от полигона ТКО, которые обнаруживаются в почвах, воде и донных отложениях водотока прилегающей территории, что приводит к изменению их состояния. На отдельном примере полигона ТКО показано, что почвы выполняют важные средообразующие (регулирующие) функции - функции защитного и буферного биогеоценотического экрана, регулирующего качественный состав воды.

Ключевые слова: функции почв, экосистемные функции, экосистемные услуги, почвы, объекты размещения отходов, загрязняющие вещества, оценка

В современных условиях вопросы рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды приобретают актуальное значение. Последние несколько десятилетий характеризовались увеличением потребностей человечества в пище, пресной воде, полезных ископаемых, что масштабно отразилось на состоянии экосистем и привело к их деградации; при этом большинство изменений носит необратимый характер или находится на этом рубеже. Перечень антропогенных факторов и проявление их негативного воздействия на экосистемы разнообразны. Высокая природоемкость, важная экономическая роль биоресурсов, преобладание потребительского отношения к живой природе являются основными чертами современного природопользования. Угроза глобального экологического кризиса определила необходимость формирования стратегии оптимальных взаимоотношений человека и природы, которая выразилась в разработке [3]. В данном документе сформулированы основные функции биосистем, которые являются жизненно важными для человечества: средообразующие, продукционные, информационные, духовно-эстетические функции.

Биосфера выполняет роль регулятора и удерживает параметры окружающей среды в узком диапазоне значений, в котором может существовать человек [3]. Согласно Национальной стратегии, 2001, средообразующая функция заключается в поддержании биосферных процессов на Земле и формировании благоприятных для

393

жизни человека условий (включая чистый воздух, чистую воду, климат и плодородие почв). Эта функция является ключевой для жизни человека. В международных документах средообразующие функции определены как регулирующие [7].

В условиях принципов современной экономики и природопользования средообразующие (регулирующие) функции живой природы начинают превращаться

втовар, - экосистемные услуги. Экосистемный подход представляет собой в широком понимании стратегию комплексного управления земельными, водными и живыми ресурсами.

Одним из основных компонентов природной среды выступает почва, экологическую роль которой нельзя переоценить. Через почвенный покров земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой. Почва является открытой динамической системой, ее особенностью является незамкнутость потоков веществ, их трансформация и аккумуляция в почвах [2].

Учение об экологических функциях почв, разработанное Г.В. Добровольским, Е.Д. Никитиным (1990) [1], устанавливает многообразие форм участия почвы

вфункционировании и изменении экосистем и биосферы в целом. Анализ функций почв в экосистемах и биосфере показывает, что почва выступает главным связующим звеном функционирования биосферы, имея с компонентами природной среды как прямые, так и обратные связи.

Разнообразие почвенных ресурсов по своим свойствам, характеристикам, функциям, определяет их экологические функции. Вслед за авторами [6] под экосистемными функциями понимаем функции, которые могут быть полезны для человека и являются экосистемными услугами – провайдерами пользы человеку.

Экосистемные функции почв определяются совокупностью ее свойств и почвообразовательных процессов, в связи с чем, почва становится связующим звеном между природными средами, например гидросферой. К важным функциям относятся средообразующие функции почв, такие, например, как трансформация почвой веществ, защитная функция почв в виде барьера на пути миграции загрязняющих веществ в водные объекты.

Целью настоящей работы является оценка почв и сопряженных с ней водных сред на прилегающей территории к объекту размещения твердых бытовых отходов (ОРО) и анализ экосистемных функций и услуг, получаемых человеком от функционирования природных систем.

Для анализа экосистемных функций и услуг почв изучался земельный участок, нарушенный созданием полигона твердых коммунальных отходов (ТКО) в Московской области и прилегающая к нему территория. Исходным участком для размещения полигона ТКО послужила заболоченная местность, откуда берет начало водоток. Пойма в верховье водотока, слабо развита, значительные пространства вдоль водотока заболочены. На прилегающей территории к ТКО получили развитие дерново-подзолисто глеевые и болотные иловато-глеевые почвы.

Источником поступления загрязняющих веществ в окружающую среду является фильтрат, выделяющийся из тела полигона ТКО. Фильтрат представляет собой насыщенный многокомпонентный водный раствор, химический состав которого по результатам анализа неоднороден в разные годы и периоды. По данным многолетнего мониторинга основными загрязняющими веществами, постоянно присутствующими в составе фильтрата, являются: хром, марганец, медь, свинец, аммоний, хлориды, нитраты, фосфаты, сульфаты.

Для изучения миграции загрязняющих веществ из фильтрата, выделяющегося из тела ОРО, и оценки его воздействия на компоненты природной среды были

394

заложены контрольные площадки в направлении общего уклона местности по градиенту удаления от источника воздействия (полигона ТКО).

Для оценки изменений, происходящих в состоянии природных сред под воздействием антропогенной нагрузки, исследованы пробы почв, донных отложений и природной воды водотока, отобранных на фоновой территории, не подверженной антропогенному воздействию. Результаты химического анализа проб почв, донных отложений и природной воды водотока, приуроченного к фоновой территории, показали, что содержание загрязняющих веществ, характерных для состава фильтрата, в них не превышает установленных значений предельно-допустимых концентраций (ПДК) для этих веществ. Полученные результаты использовались в качестве фоновых значений при интерпретации данных.

Валовые формы тяжелых металлов в почве определялись рентгеноспектральным методом; нитраты, нитриты, хлориды, сульфаты, сульфиды, фосфаты в почвах (водорастворимые формы) и воде - ионной хроматографией, металлы в воде - спектрометрией с индуктивно-связанной плазмой.

Одним из видов предоставления экосистемных услуг является использование земельных участков под создание различных объектов, в том числе объектов размещения отходов.

Создание полигона ТКО приводит к отчуждению земельного участка, использованию его не по целевому назначению, что влечет уничтожение почв и растительного покрова, а также может привести к нарушению экологического состояния и экологических функций почв прилегающих территорий. При этом земельный участок, занятый полигоном ТКО, используется для захоронения отходов IV-V класса опасности, поступающих от физических и юридических лиц. Встраивание отходов в окружающую среду сопровождается получением выгоды для человека; следовательно, предоставляется некая экосистемная услуга, которой требуется определить место в развивающихся в настоящее время услугах наземных экосистем России. По аналогии с установленными экологическими функциями почв [4] предлагается выделять производственные экосистемные услуги.

Согласно Федеральному Закону "Об отходах производства и потребления" [5], объекты размещения отходов - специально оборудованные сооружения, предназначенные для размещения отходов (полигон, шламохранилище, в том числе шламовый амбар, хвостохранилище, отвал горных пород и другое) и включающие в себя объекты хранения отходов и объекты захоронения отходов. Это подразумевает, что их обустройство должно обеспечивать отсутствие вредного воздействия размещаемых отходов на окружающую среду. К сожалению, долгое время захоронению отходов не были установлены общие требования. Исторически сложилось так, что нетоксичные отходы складировались на ровной поверхности, в местах выработанных карьеров, заболоченных понижениях рельефа, в поймах рек и озер и т.д. без специальных (геологических, гидрологических и иных) исследований и без наличия разрешительной документации. Такие объекты являются источниками негативного воздействия на компоненты природной среды, в том числе почвенный покров и водные объекты. Эксплуатация полигона ТКО изменяет функционирование экосистем на прилегающих территориях и может негативно воздействовать в различных аспектах.

Одним из аспектов негативного воздействия на почвы, воды и донные отложения может выступать фильтрат, выделяющийся из тела полигона ТКО. Данные, полученные в период с 2006 по 2011 года, показывают, что состав фильтрата зависит от вида поступающих отходов и неоднороден по годам. Содержание загрязня-

395

ющих веществ в составе фильтрата не имеет направленности в изменении концентрации загрязняющих веществ во времени, отмечается значительное варьирование в уровне их содержания. Вероятно, в большей степени, состав захораниваемых отходов определяет спектр загрязняющих веществ, поступающих в фильтрат,

Обследование прилегающей территории к полигону ТКО выявили заболачивание территории, что приводит к изменению функционирования природных сред, в первую очередь функционирования почв и возможно к смене основного почвообразовательного процесса.

Болотные иловато-глеевые почвы, приуроченные к наиболее пониженным частям рельефа, характеризуются накоплением всех загрязняющих веществ во времени, уровень которых превышает как фоновые значения, так и установленные значения ПДК. Так, концентрации загрязняющих веществ превышают фоновые значения до 83 раз. Полученные результаты свидетельствуют о поступлении загрязняющих веществ, характерных для фильтрата, в торфяной горизонт и их аккумуляцию. Торфяной горизонт болотных иловато-глеевых почв можно рассматривать как комплексный геохимическим барьер, препятствующий миграции загрязняющих веществ в сопредельные среды. С другой стороны, непостоянный характер накопления веществ по годам, вероятно, может свидетельствовать о переходе аккумулированных веществ в подвижные формы при высоком уровне накопления веществ и (или) формировании условий, переводящих отдельные загрязняющие вещества в подвижное состояние; и, как следствие, загрязненная почва может быть источником загрязнении вод.

Загрязнение дерново-подзолисто-глеевых почв вдоль водотока носит ненаправленный характер (марганец, медь, никель, ионы аммония, хлориды, сульфаты) и варьирует по годам, что связано с особенностями их функционирования и достаточно высокой степенью проточности системы. Это приводит к выносу водорастворимых форм загрязняющих веществ в водный объект.

Химический состав и свойства почв вдоль водотока, воды и донных отложений водотока изучались в динамике (2006-2012 г.) на расстоянии до 950 метров от ОРО. Результаты исследования показали, что поверхностные воды и донные отложения водотока испытывают воздействие от полигона и загрязнены веществами, характерными для состава фильтрата. Спектр веществ, загрязняющих донные отложения и водную фазу водотока, характеризуется широким набором, значения концентраций которых значительно превышают фоновые значения. Четкой направленности в изменении концентраций загрязняющих веществ в воде водотока по годам не выявлено.

Качество воды водотока в большой степени отражает «сиюминутные» процессы непосредственного влияния внешних факторов. Донные отложения водотока являются одним из наиболее информативных объектов исследования и индикатором экологического состояния водного объекта. По набору загрязняющих веществ, содержащихся в донных отложениях, можно судить о характере более раннего загрязнения водной фазы водного объекта - «историю» протекания процессов и реакцию системы на внешние явления. Данные химического анализа проб донных отложений, отобранных на контрольных площадках на расстоянии 300 и 950 м от ОРО, показывают накопление меди до 180 мг/кг (2-5 раза выше фонового содержания - 10 мг/кг), хрома до 81 г/кг (1,5-4 раза выше фонового содержания – 19 мг/кг), никеля до 40 мг/кг (2-4 раза выше фонового содержания – 8 мг/кг, цинк до 170 мг/кг (в 3-9 раз выше фонового содержания – 18 мг/кг), хлоридов – до 2000 мг/кг(8-650 раза выше фонового содержания – 20 мг/кг), сульфатов – до 1050 мг/кг (2-195 раза выше фонового содержания – 55 мг/кг).

396

Непостоянный уровень содержания ряда загрязняющих веществ в донных отложениях на отдельных площадках по годам может свидетельствовать о переходе их в подвижные формы в результате изменения условий (изменения реакции среды и окислительно-восстановительных условий), и переходе в воду водного объекта, т.е. донные отложения могут выступать как вторичный источник загрязнения водного объекта.

Таким образом, наблюдается распространение загрязняющих веществ, поступающих с фильтратом, выделяющимся из тела ОРО, на расстояние не менее

950 м.

Исследования прилегающей территории к ОРО показывают, что эксплуатация ОРО оказывает воздействие на почвенный покров, воду и донные отложения водотока. При этом исследованиями показано, что болотные иловато-глеевые почвы, торфяной горизонт которых обладает высокой сорбционной способностью, выступают защитным барьером, аккумулирующим загрязняющие вещества, поступающие с фильтратом от ОРО. Почва выступает тем компонентом, который очищает загрязненные воды, регулируют качество воды водного объекта, т.е. является связующим звеном функционирования биосферы. Выступая регулятором качества воды, почва выполняет важную средообразующую функцию, оказывающую влияние на экосистемные услуги; например, функция аккумуляции загрязняющих веществ почвой, обусловленной ее свойствами, влияет на экосистемную услугу обеспечения населения чистой водой.

Предоставленные экосистемные услуги – размещение и эксплуатация ОРО поддерживаются экосистемными функциями, как производственными, так и средообразующими. Эксплуатация ОРО сопровождается негативным воздействием на компоненты природной среды, изменением средообразующих функций, которые должны регулироваться человеком путем соблюдения природного равновесия, т.е. сохранения естественного биоразнообразия и физико-химического состояния природных систем и ненарушенности природных сред сопредельных территорий. Рассмотренные экосистемные услуги носят локальный масштаб и должны поддерживаться организацией, эксплуатирующей ОРО.

Таким образом, размещение ОРО и его эксплуатацию можно рассматривать как экосистемные услуги, в результате которых человек получает пользу. Поскольку имеются потребители экосистемных услуг, получающих выгоду, должны разрабатываться экономические механизмы компенсации экосистемных услуг.

Заключение

Установлена миграция загрязняющих веществ, поступающих от ОРО, которые обнаруживаются в почвах, воде и донных отложениях водотока, что приводит к изменению их состояния.

На отдельном примере ОРО показано, что почвы выполняют важные средообразующие (регулирующие) функции - функции защитного и буферного биогеоценотического экрана, регулирующего качественный состав гидросферы.

Ввиду широкого разнопланового использования земель, имеющих производственную привлекательность, от которого человек получает блага, предлагается ввести понятие производственных экосистемных услуг.

Полученная информация об ОРО и экологическом состоянии почв, вод и донных отложений водотока на прилегающей территории может служить состав-

397

ляющей частью при составлении карт экосистем и экосистемных услуг Московской области. Результаты оценки экосистемных функций и услуг могут использоваться для разработки алгоритма действий по рациональному использованию природных ресурсов, при комплексных оценках экосистем и практическому внедрению их результатов.

Литература

1.Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах (экологическое значение почв). М.: Наука, 1990. 261 с.

2.Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экология почв. Москва: Изд-во Моск. ун-та; Наука. 2006. 364

с.

3.Национальной Стратегии сохранения биоразнообразия. России, 2001.

4.Оценка и экологический контроль состояния окружающей природной среды региона (на примере Тульской области). М.: Изд-во Московского университета, 2001. 256 с.

5.Федеральный Закон от 24 июня 1998 г. № 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления"

6.Экосистемные услуги наземных экосистем России: первые шаги. QuoReport . Москва: Центр охраны дикой природы. 2013. 45 с.

7.Common International Classification of Ecosystem Services Contract No: No. EEA/BSS/07/007, November 2011. 17 с.

Ye. I. Kovaleva1,2, A.S. Yakovlev1

1Faculty of soil science, M. V. LomonosovMoscow state University, 2ANO "Ecoterra» ekaterina.kovaleva@soil.msu.ru; katekov@mail.ru

THE ANALYSIS OF SOIL ECOLOGICAL FUNCTIONS AND ECOSYSTEM

SERVICES ON THE LAND ADJACENT TO THE SOLID

MUNICIPAL WASTE LANDFILL

Abstract. The solid municipal waste landfill and the adjacent areawere investigatedin Moscow region. The migration of contaminants, coming with filtrate waters from the landfill,was studied in soils, water and bottom sediments. We found the landfill impact of surrounding environment, which led to a change of soil ecological functions and ecosystem services. It was shown that soils performed the important ecological (regulatory) functions - the functions of protective and buffer biogeocenosis of the screen, regulating qualitative composition of water.

Keywords: soil functions, ecosystem functions, ecosystem services, soils, waste municipal landfill, contaminants, assessment.

References

1.Dobrovolsky G.V., Nikitin E.D. Soil Functions in the biosphere and ecosystems (ecological value of soils). M.: Nauka, 1990. 261 p.

2.Dobrovolsky G.V., Nikitin E.D. Ecology of soils. Moscow: Moscow UniversityPublishing; Nauka. 2006. 364 p.

3.The national strategy for the biodiversity conservation of Russia, 2001.

4.Assessment and environmental control of the state of the natural environment of the region (on the example of the Tula region). Moscow, Moscow University publ., 2001.256 p.

5.Federal Law # 89, June,24, 1998 “Production and consumption wastes"

6.Ecosystem services of terrestrial ecosystems of Russia: first steps. Report Quo . Moscow: wildlife conservation Center. 2013. 45 p

7.Common international classification of ecosystem services contract number: No. EEA/BSS/07/007, November 2011. 17 p.

398

УДК 631.412

С.С. Манджиева, Т.В. Бауэр, М.В. Бурачевская, А.В. Барахов, П.Д. Погонышев, В.Н. Петухова, Т.М. Минкина

Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону, Россия e-mail: msaglara@mail.ru

ИЗМЕНЕНИЕ ФРАКЦИОННО-ГРУППОВОГО СОСТАВА МЕДИ В ЧЕРНОЗЕМЕ ОБЫКНОВЕННОМ В ПРИСУТСТВИИ БИОУГЛЯ

Аннотация. Биоуголь широко известен как эффективное средство для ремедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами, благодаря своим сорбционным свойствам. При внесении биоугля установлено снижение непрочно связанных соединений Cu в черноземе обыкновенном. Наибольший вклад в прочное закреплениеCu вносят (гидр)оксиды Fe и Mn.

Ключевые слова: почва, тяжелые металлы, трансформация соединений, загрязнение.

Введение. В условиях возрастающей техногенной нагрузки на природные ландшафты и сельскохозяйственные угодья возрастает угроза накопления таких токсичных элементов, как тяжелые металлы (ТМ), в почвах и выращиваемой продукции. Разработка эффективных и экологичных технологий ремедиации загрязненных почв является весьма актуальной задачей в аспекте развития и внедрения «зел ных» технологий. Наиболее распространенные методы ремедиации загрязненных почв in situ основаны на удалении ТМ или их прочном закреплении. Обработка почвы путем внесения в нее сорбентов и/или мелиорирующих добавок позволяет обеспечить связывание ТМ на месте, что приводит к уменьшению их подвижности и биологической доступности. В качестве сорбентов используют широкий ряд природных минеральных и органических веществ, отходов промышленности и сельского хозяйства, а также специально разработанных материалов. Углеродистые сорбенты (активированный уголь, биоуголь, сажа и другие) могут прочно связывать различные загрязняющие вещества в почве, поскольку обладают большой сорбционной способностью [5].

Для экологического мониторинга и контроля качества почв и выращиваемой продукции необходимы достоверные данные о токсичности ТМ и механизмах их трансформации и миграции в сопредельные среды. Фракционно-групповой состав соединений позволяет выявить механизмы трансформации соединений ТМ в почве, а также установить эффективность приемов ремедиации.

Целью работы является оценка эффективности применения биоугля для снижения подвижности меди в черноземе обыкновенном.

Объекты и методы. Исследования проводились в условиях модельного опыта с искусственным загрязнением медью. Для модельного опыта использовался верхний 20-см слой чернозема обыкновенного карбонатного мощного среднегумусного тяжелосуглинистого на лессовидных суглинках ООПТ «Персиановская заповедная степь», находящегося вдали от возможных источников загрязнения

(Табл. 1).

Таблица 1

Физические и химические свойства чернозема обыкновенного карбонатного, слой 0-20 см

399