Влияние загрязнения тяжелыми металлами на биологические свойства почв городов Ростовской области. Монография
.pdf
81
Таблица 32
Содержание ТМ в почвах города Азова
№ |
Места отбора поч- |
|
% |
|
|
|
|
|
мг/кг |
|
|
|
|
|
венных образцов |
Ti |
Mn |
Fe |
Cr |
V |
Co |
Ni |
Cu |
Zn |
As |
Sr |
Pb |
1 |
«Персиановская |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
степь» (фон) |
0.41 |
607,00 |
2,23 |
74,57 |
68,54 |
2,10 |
22,73 |
34,92 |
79,72 |
7,75 |
128,83 |
30,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Городской парк |
0,48 |
771,48 |
3,86 |
99,86 |
99,47 |
9,06 |
63,29 |
49,01 |
89,53 |
11,05 |
108,15 |
36,19 |
|
|||||||||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Автовокзал |
0,45 |
833,58 |
3,50 |
90,88 |
97,15 |
13,54 |
46,22 |
47,75 |
84,17 |
10,31 |
161,40 |
29,26 |
|
|||||||||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Азовский оптико- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
механический завод |
0,51 |
835,47 |
4,68 |
101,27 |
112,33 |
22,70 |
57,05 |
52,68 |
95,06 |
11,14 |
95,70 |
22,52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 33
Коэффициенты концентрации загрязняющих компонентов почв г.Азова
№ |
Места отбора поч- |
|
|
|
|
|
|
|
Ki |
|
|
|
|
|
|
|
венных образцов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фоновое содержание ТМ из СП 11-102-97 |
|
Фоновое содержание ТМ - содержание в черноземе |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обыкновенном, отобранном на территории памятни- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ка природы «Персиановская степь» |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Co |
|
Ni |
Cu |
Zn |
As |
Pb |
|
Co |
Ni |
Cu |
Zn |
As |
Pb |
1 |
Городской парк |
0,75 |
|
1,03 |
1,91 |
1,24 |
2,20 |
1,46 |
|
6,45 |
2,27 |
1,37 |
1,06 |
1,59 |
0,97 |
2 |
Автовокзал |
1,26 |
|
1,27 |
2,11 |
1,40 |
1,99 |
1,13 |
|
10,81 |
1,98 |
1,51 |
1,19 |
1,44 |
0,75 |
3 |
Азовский оптико- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
механический завод |
0,69 |
|
0,78 |
1,81 |
4,96 |
2,25 |
1,85 |
|
5,94 |
2,03 |
1,30 |
4,23 |
1,63 |
1,22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
82
Во всех исследованных образцах Zc, рассчитанный с использованием рекомендованных значений, равен 4. Максимальный Zc, рассчитанный с использование реальных значений, наблюдается в почве, отобранной близ АОМЗ (14), минимальный Zc – в почве из городского парка культуры и отдыха (8) Почвы во всех местах отбора почвенных образцов относятся к допустимой категории загрязнения.
5.6.2. Биологические свойства почв г.Азова
Результаты исследования биологических свойств почв г.Гуково приведены в таблицах 34, 35 и на рисунке 12.
Рисунок 12. ИПБС почв г.Азова, % от фона
Как видно из рисунка 12, значение ИПБС варьируется от 87% до 70%. Максимальное значения ИПБС – 87% характерно для почвы, отобранной в городском парке культуры и отдыха . Минимальное значение ИПБС – 70% зарегистрировано в почве отобранной близ АОМЗ.
83
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 34 |
|
|
Биологические свойства почв г.Азова |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обилие бак- |
|
Активность |
|
|
|
|
|
Место отбора почвенных об- |
терий рода |
Активность |
Всхожесть, |
|
Длина кор- |
Длина побе- |
Содержание |
|
Azotobacter, |
каталазы, мл |
дегидроге- |
|
ней, мм за 5 |
гов, мм за 5 |
гумуса, |
||
разцов |
назы, мг |
% |
|
|||||
|
% комочков |
О2/г |
ТФФ/1г/24ч |
|
|
суток |
суток |
% |
|
обрастания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Персиановская степь» (фон) |
100 |
13,6 |
29,4 |
100 |
|
60,8 |
52,6 |
3,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Городской парк |
98 |
11,6 |
29,8 |
98 |
|
54,5 |
27,1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автовокзал |
92 |
7,7 |
20,2 |
92 |
|
47,7 |
33,2 |
4,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Азовский оптико-механический |
|
|
|
|
|
|
|
|
завод |
90 |
4,3 |
22,6 |
96 |
|
50,8 |
22,7 |
4,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 35
Биологические свойства почв г.Азова, % от фона
Место отбора почвенных образ- |
Обилие бак- |
Активность |
Активность |
|
|
|
Длина кор- |
Длина побе- |
|
терий рода |
дегидроге- |
|
Всхожесть |
ИПБС |
|||||
цов |
Azotobacter |
каталазы |
назы |
|
|
|
ней |
гов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Персиановская степь» (фон) |
100 |
100 |
100 |
|
|
|
100 |
100 |
100 |
100 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Городской парк |
98 |
85 |
102 |
|
|
|
90 |
52 |
87 |
98 |
|
||||||||
Автовокзал |
92 |
57 |
69 |
|
|
|
78 |
63 |
75 |
|
92 |
|
|||||||
Азовский оптико-механический |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
завод |
90 |
32 |
77 |
|
|
|
84 |
43 |
70 |
96 |
|
||||||||
84
5.7. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТМ НА ЭКОЛОГОБИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ Г.БАТАЙСКА
5.7.1. Содержание ТМ и других элементов в почвах г.Батайска.
Результаты исследования содержания ТМ и других элементов в почвах г.Батайска приведены в таблицах 36-38 и на рисунке 13.
Таблица 36 Содержание Mg, Al, Si, P, K, Ca в почвах города Батайска, %
№ |
Места отбора почвенных образ- |
Mg |
Al |
Si |
P |
K |
Ca |
|
цов |
|
5,64 |
|
|
|
|
1 |
«Персиановская степь» (фон) |
0,79 |
34,71 |
0,08 |
1,85 |
1,31 |
|
2 |
Сквер Авиаторов |
0,90 |
5,53 |
36,18 |
0,06 |
2,77 |
2,30 |
3 |
Ул.Энгельса (авторазвязка) |
1,08 |
6,04 |
31,56 |
0,10 |
1,56 |
4,45 |
4 |
ул.Коммунистическая (автораз- |
|
|
|
|
|
|
|
вязка) |
1,01 |
5,89 |
30,74 |
0,08 |
1,77 |
4,08 |
Рисунок 13. Суммарный показатель загрязнения почв г.Батайска
85
Таблица 37
Содержание ТМ в почвах города Батайска
№ |
Места отбора поч- |
|
% |
|
|
|
|
|
мг/кг |
|
|
|
|
|
венных образцов |
Ti |
Mn |
Fe |
Cr |
V |
Co |
Ni |
Cu |
Zn |
As |
Sr |
Pb |
1 |
«Персиановская |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
степь» (фон) |
0.41 |
607,00 |
2,23 |
74,57 |
68,54 |
2,10 |
22,73 |
34,92 |
79,72 |
7,75 |
128,83 |
30,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Сквер Авиаторов |
0,41 |
579,31 |
2,96 |
93,65 |
101,86 |
12,48 |
35,17 |
45,32 |
337,04 |
12,61 |
151,64 |
36,95 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Ул.Энгельса (авто- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
развязка) |
0,39 |
585,18 |
2,93 |
89,40 |
106,25 |
16,38 |
39,05 |
53,53 |
104,33 |
13,97 |
207,54 |
50,99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
ул.Коммунистическ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ая (авторазвязка) |
0,40 |
714,73 |
3,67 |
89,30 |
100,10 |
17,52 |
57,70 |
58,53 |
122,53 |
12,60 |
252,11 |
43,97 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 38
Коэффициенты концентрации загрязняющих компонентов почв г.Батайска
№ |
Места отбора поч- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kс |
|
|
|
|
|
|
|
|
венных образцов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Фоновое содержание ТМ из СП 11-102-97 |
|
|
Фоновое содержание ТМ - содержание в черноземе |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обыкновенном, отобранном на территории памят- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ника природы «Персиановская степь» |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Co |
Ni |
Cu |
|
Zn |
|
As |
|
Pb |
|
|
Co |
|
Ni |
Cu |
Zn |
As |
Pb |
1 |
Сквер Авиаторов |
0,69 |
0,78 |
|
1,81 |
|
4,96 |
|
2,25 |
|
1,85 |
|
5,94 |
|
2,03 |
1,30 |
4,23 |
1,63 |
1,22 |
2 |
Ул.Энгельса (авто- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
развязка) |
0,91 |
0,87 |
|
2,14 |
|
1,53 |
|
2,49 |
|
2,55 |
|
7,80 |
|
2,51 |
1,53 |
1,31 |
1,80 |
1,69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
ул.Коммунистическая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(авторазвязка) |
0,97 |
1,28 |
|
2,34 |
|
1,80 |
|
2,25 |
|
2,20 |
|
8,34 |
|
1,98 |
1,68 |
1,54 |
1,63 |
1,46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
86
Максимальные значения Кс для кобальта, никеля, меди наблюдаются в образце, отобранном на улице Коммунистической. Максимальное значение Кс для цинка зарегистрировано в почве, отобранной в сквере Авиаторов. Максимальные значения Кс для мышьяка и свинца зафиксированы в почве, отобранной близ ул.Энгельса. Минимальные величины Кс для кобальта, никеля, меди, мышьяка, свинца зарегистрированы в образце, отобранном в сквере Авиаторов.
Почвы во всех местах отбора почвенных образцов относятся к допустимой категории загрязнения.
5.7.2. Биологические свойства почв г.Батайска.
Результаты исследования биологических свойств почв г.Батайска приведены в таблицах 39,40 и на рисунке 14.
Рисунок 14. ИПБС почв г.Батайска, % от фона
Как видно из рисунка 16, значение ИПБС варьируется от 82% до 70%. Максимальное значения ИПБС – 82% характерно для почвы, отобранной в сквере Авиаторов . Минимальное значение ИПБС – 70% зарегистрировано в почве отобранной близ ул. Энгельса.
87
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 39 |
|
|
Биологические свойства почв г.Батайска |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обилие бак- |
|
|
Актив- |
|
|
|
|
|
|
|
ность де- |
|
|
|
|
|
|
терий рода |
|
Активность |
|
Длина кор- |
Длина побе- |
Содержание |
|
Место отбора почвенных об- |
Azotobacter, |
|
каталазы, мл |
гидрогена- |
Всхожесть, |
ней, мм за 5 |
гов, мм за 5 |
гумуса, |
разцов |
% комочков |
|
О2/г |
зы, мг |
% |
суток |
суток |
% |
|
|
ТФФ/1г/24 |
|
|||||
|
обрастания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Персиановская степь» (фон) |
100 |
|
13,6 |
29,4 |
100 |
60,8 |
52,6 |
3,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сквер Авиаторов |
100 |
|
8,3 |
24,6 |
100 |
61,1 |
23,4 |
3,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ул.Энгельса (авторазвязка) |
96 |
|
7,2 |
14,6 |
96 |
46,7 |
22 |
3,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ул.Коммунистическая (автораз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
вязка) |
96 |
|
6,9 |
11,4 |
92 |
60 |
23,6 |
3,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Биологические свойства почв г.Батайска, % от фона |
|
Таблица 40 |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Место отбора почвенных об- |
Обилие бак- |
Актив- |
Активность |
|
Длина кор- |
Длина побе- |
|
терий рода |
ность ка- |
дегидроге- |
Всхожесть |
ИПБС |
|||
разцов |
Azotobacter |
талазы |
назы |
|
ней |
гов |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
«Персиановская степь» (фон) |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сквер Авиаторов |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Ул.Энгельса (авторазвязка) |
100 |
61 |
84 |
100 |
100 |
44 |
82 |
ул.Коммунистическая (автораз- |
|
|
|
|
|
|
|
вязка) |
96 |
53 |
50 |
96 |
77 |
42 |
69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
88
5.8. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТМ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ КРУПНЫХ ГОРОДОВ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Результаты исследования влияние загрязнения ТМ на биологические свойства почв городов Ростовской области приведены в таблицах 41, 42.
Таблица 41 Корреляционная зависимость между содержанием ТМ и биологической ак-
тивностью почв городов Ростовской области
|
Обилие |
Актив- |
Актив- |
|
|
|
|
|
бакте- |
ность |
ность |
Всхо- |
Длина |
Длина |
|
|
рий рода |
дегид- |
|||||
|
Azotoba |
катала- |
рогена- |
жесть |
корней |
побегов |
|
|
cter |
зы |
зы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Co |
-0,57 |
-0,96 |
-0,75 |
-0,49 |
-0,65 |
-0,76 |
|
Ni |
-0,42 |
-0,14 |
-0,35 |
0,09 |
-0,14 |
0,09 |
|
Cu |
-0,75 |
-0,92 |
-0,78 |
-0,91 |
-0,93 |
-0,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zn |
-0,83 |
-0,87 |
-0,76 |
-0,71 |
-0,95 |
-0,79 |
|
As |
-0,89 |
-0,89 |
-0,91 |
-0,89 |
-0,74 |
-0,68 |
|
Pb |
-0,79 |
-0,94 |
-0,78 |
-0,83 |
-0,96 |
-0,92 |
|
Среднее |
-0,71 |
-0,79 |
-0,72 |
-0,62 |
-0,73 |
-0,55 |
|
значение |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Таблица 42 Корреляционная зависимость между суммарным показателям загрязнения и интегральным показателем биологических свойств почв городов Ростов-
ской области
|
Zc |
Zc (Персианов- |
|
(СП11- |
|
|
ская степь) |
|
|
102-97) |
|
|
|
|
|
|
|
ИПБС |
-0,73 |
-0,86 |
|
|
|
89
Наиболее чувствительными биологическими показателями являются активность каталазы (-0,79), длина корней редиса (-0,73), активность дегидрогеназы (-0,72) и обилие бактерий рода Azotobacter (-0,71). Наименее чувствительными – длина побегов редиса (-0,55), всхожесть семян редиса (- 0,62).
Высокая отрицательная корреляционная зависимость наблюдается между ИПБС и Zc, рассчитанном с использованием реальных фоновых значений (-0,86).
90
ВЫВОДЫ
1.В результате исследования загрязнение почв ТМ было зафиксировано в г. Ростова-на-Дону, г. Гуково, г. Шахты, г. Таганроге. По степени загрязнения ТМ исследованные города образуют следующий ряд:
Ростов-на-Дону > Гуково > Шахты > Таганрог > Батайск > Азов > Новочеркасск.
2.В результате проведения сравнительной оценки содержания ТМ в почвах разных функциональных зон городов получены следующие ряды:
промышленные зоны > авторазвязки > парки для г. Ростова-на-Дону, г. Шахты, г. Гуково, г. Азова; авторазвязки > промышленные зоны > парки
для г. Таганрога и г. Новочеркасска.
3.В результате исследования были выявлены приоритетные элементы-загрязнители для почв городов Ростовской области: Co>Zn>As>Pb>Cu>Ni.
4.В большинстве случаев наблюдалась прямая зависимость между концентрацией ТМ и степенью ухудшения исследуемых свойств почвы. Как правило, наблюдалось снижение всех исследованных биологических показателей.
5.Большинство из использованных биологических показателей являются информативными для мониторинга состояния городских почв, загрязненных ТМ. По степени информативности биологические показатели образуют следующий ряд: активность каталазы > длина корней редиса > активность дегидрогеназы > обилие бактерий рода Azotobacter > всхожесть семян редиса > длина побега редиса.
