Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биодиагностика устойчивости почв Черноморского побережья Краснодарского края к загрязнению нефтью и тяжелыми металлами. Монография
.pdf
101
0
20
40
60
80
100
120
Чю К(т) Дк(т) К(к) К(в) Бл Бл(оп) Дк(в) Ж
%
Контроль
1% 5% 10%
Рис. 71. Устойчивость основных почв Черноморского побережья Красно-
дарского края к загрязнению нефтью
(по степени снижения ИПБС, % от контроля)
Условные обозначения: Чю – чернозем южный, К(т) - коричневая типичная, К(в) - ко-
ричневая выщелоченная, К(к) - коричневая карбонатная, Бл - бурая лесная кислая,
Бл(оп) - бурые лесная оподзоленная, Дк(т) - дерново-карбонатная типичная, Дк(в) - дер-
ново-карбонатная выщелоченная, Ж – желтозем
Наибольшую буферную способность к загрязнению ТМ проявил чернозем южный. Эта почва отличается тяжелым гранулометрическим составом, слабощелочной реакцией среды, высоким содержанием органического
вещества. Тяжелый гранулометрический состав определяют высокую емкость поглощения. Высокое содержание гумуса приводит к связыванию
ТМ в металлорганические соединения. Слабощелочная среда способствует
закреплению катионобразующих металлов.
Менее устойчивы к загрязнению ТМ коричневая и дерново-
карбонатная почвы. Для этих почв характерен, как правило, тяжелосуглинистый гранулометрический состав, высокое содержание гумуса,
102
нейтральная или слабощелочная реакция среды и другие свойства, которые
способствуют закреплению ТМ. Хорошие окислительные условия в этих
почвах и относительно высокая биологическая активность способствуют
разложению нефти.
Бурые лесные почвы проявили наименьшую устойчивость к химиче-
скому загрязнению. Их отличает относительно низкое содержание гумуса,
кислая реакция среды, низкая ферментативная активность и как следствие
отмечается высокая подвижность ТМ и низкая скорость разложения нефти.
Желтоземы оказались менее устойчивыми к загрязнению ТМ, чем ко-
ричневые и дерново-карбонатные почвы, но более устойчивыми, чем бурые
лесные. Желтоземы характеризуются промежуточными значениями содержания гумуса и реакции среды. А относительно высокая биологическая активность желтоземов и хорошая оструктуренность делает их относительно
устойчивыми к загрязнению нефтью.
На основании проведенного исследования, можно заключить, что
применяемые в данной работе параметры биологического состояния почв
можно рекомендовать к использованию в диагностике химического загрязнения почв Черноморского побережья Краснодарского края.
103
4.12. НОРМИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И
НЕФТИ В ПОЧВАХ ЧЕРНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ КРАСНО-
ДАРСКОГО КРАЯ
На основании изменения значений ИПБС почв С.И. Колесников с соавторами (2002) установили, что при уменьшении данного показателя менее чем на 5 % в почве не происходит нарушений экологических функций,
при снижении значений ИПБС на 5-10% изменяются информационные
экофункции, на 10-25 % – химические, физико-химические, биохимические
и целостные, 25 % и более – физические. Использована классификация
экологических функций почв Г.В. Добровольского, Е.Д. Никитина (1990).
Используя результаты проведенных исследований были построены
уравнения регрессии, отражающие зависимость снижения значений ИПБС
от содержания в почве того или иного загрязняющего вещества. По этим
уравнениям были рассчитаны концентрации загрязняющих веществ, при
которых происходит нарушение тех или иных групп экологических функций почвы. На основании полученных данных предложена схема регионального экологического нормирования загрязнения почв Черноморского
побережья Краснодарского края (табл. 19).
Данный подход и значения количественного содержания загрязняющих веществ в почве, при которых происходит нарушение экофункций
почвы, рационально применять с целью экологического нормирования и
сохранения экологических свойств почвы.
104
Почвы
Не загряз-
ненные
Слабо-
загрязненные
Средне-
загрязненные
Сильно-
загрязненные
Степень
снижения
интегрального
показателя1
< 5 %
5 – 10 %
10 – 25 %
> 25 %
Нарушаемые
экологические
функции2
–
Информационные
Химические, физи-
ко-химические,
биохимические,
целостные
Физические
1 2 3
4
5
Чернозем южный
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
< 105
105-115
115-145
> 145
Cu
< 60
60-120
120-350
> 350
Ni
< 65
65-120
120-350
> 350
Pb
< 60
60-120
120-350
> 350
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
< 0,25
0,25-0,50
0,50-1,5
> 1,50
Коричневая типичная
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
<110
110-115
115-150
>150
Cu
<55
55-100
100-300
>300
Ni
<55
55-100
100-300
>300
Pb
<55
55-100
100-300
>300
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
<0.20
0.2-0.5
0.5-2.5
>2.5
Коричневые выщелоченные
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
<100
100-110
110-130
>130
Cu
<50
50-100
100-250
>250
Ni
<50
50-100
100-250
>250
Pb
<50
50-100
100-250
>250
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
<0.20
0.2-0.25
0.25-1.5
>1.5
Коричневые карбонатные
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
<105
105-115
115-145
>145
Cu
<50
50-100
100-250
>250
Ni
<50
50-100
100-250
>250
Pb
<50
50-100
100-250
>250
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
<0.15
0.15-0.35
0.35-2.5
>2.5
Таблица 19
Схема экологического нормирования почв Черноморского побережья
Краснодарского края приоритетными химическими загрязнителями
по степени нарушения экофункций
105
1 2 3 4 5
Бурые лесные кислые
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
< 100
100-110
110-145
> 145
Cu
< 50
50-70
70-200
> 200
Ni
< 50
50-70
70-200
> 200
Pb
< 50
50-70
70-200
> 200
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
<0.15
0.15-0.2
0.2-0.5
>0.5
Бурые лесные оподзоленные
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
< 90
90-110
110-140
> 140
Cu
< 40
40-65
65-170
> 170
Ni
< 50
50-70
70-200
> 200
Pb
< 40
40-65
65-170
> 170
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
<0.15
0.15-0.2
0.2-0.5
>0.5
Дерново-карбонатные типичные
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
< 110
110-120
120-155
> 155
Cu
< 60
60-100
100-250
> 250
Ni
< 60
60-100
100-250
> 250
Pb
< 60
60-100
100-250
> 250
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
<0.20
0.2-0.5
0.5-2.5
>2.5
Дерново-карбонатные выщелоченные
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
< 100
100-110
110-145
> 145
Cu
< 50
50-100
100-200
> 200
Ni
< 50
50-100
100-250
> 250
Pb
< 50
50-100
100-250
> 250
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
<0.20
0.2-0.5
0.5-2.5
>2.5
Желтоземы
Элемент
Содержание ТМ в почве, мг/кг
Cr
< 105
105-115
115-150
> 150
Cu
< 50
50-100
100-220
> 220
Ni
< 50
50-100
100-220
> 220
Pb
< 50
50-100
100-220
> 220
Вещество
Содержание нефти в почве, %
нефть
<0.20
0.2-0.25
0.25-1.0
>1.0
Продолжение таблицы 19
Примечание: 1.Определение интегрального показателя по С.И. Колесникову, К.Ш.
Казееву, В.Ф. Валькову (2000). 2.Классификация экологических функций по Г.В.
Добровольскому и Е.Д. Никитину (1990).
106
ВЫВОДЫ
1. Загрязнение почв Черноморского побережья Краснодарского
края тяжелыми металлами и нефтью, как правило, ухудшает их биологическое состояние — снижаются численность микроорганизмов, ферментативная активность, показатели роста и развития растений.
2. Степень изменения биологических показателей почв зависит от
природы загрязнителей и их концентрации в почве, а также генетических
свойств самих почв, обуславливающих ее стойкость к загрязнению. По силе негативного влияния на биологические свойства исследуемых почв оксиды ТМ образуют следующую последовательность:CrO3 > CuO = NiO ≥
PbO.
3. По степени устойчивости к загрязнению тяжелыми металлами
почвы Черноморского побережья Краснодарского края образуют следующий ряд: чернозем южный > коричневая типичная = дерново-карбонатная
типичная ≥ коричневая карбонатная ≥ коричневая выщелоченная = дерново-карбонатная выщелоченная ≥ желтозем > бурая лесная кислая ≥ бурая
лесная кислая оподзоленная.
4. По степени устойчивости к загрязнению нефтью исследуемые
почвы образуют следующую последовательность: коричневые карбонатные
≥ коричневые типичные = дерново-карбонатные выщелоченные ≥ дерновокарбонатные типичные > чернозем южный ≥ желтоземы ≥ коричневые выщелоченные > бурые лесные кислые = бурые лесные оподзоленные.
107
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абрамян С.А. Изменение ферментативной активности почв под влияни-
ем естественных и антропогенных факторов // Почвоведение. 1992. № 7.
С. 70-82.
2. Акименко Ю.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Влияние антибиотиков
(бензилпенициллина, фармазина, нистатина) на биологические свойства
чернозема обыкновенного // Почвоведение. 2014. № 9. С. 1095–1101.
3. Акименко Ю.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Изменение биохимиче-
ских свойств чернозема обыкновенного при загрязнении биоцидами //
Агрохимия, 2015. № 3. С. 81-87.
4. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в агроландшафте. - СПб.: Изд-во
ПИЯФ РАН, 2008. – 216
5. Алексеенко В.А., Суворинов А.В., Власова Е.В. Металлы в окружающей
среде. Лесные ландшафты Северо-Западного Кавказа. М.: Университет-
ская книга, 2008. 264 с.
6. Алексеенко В.А., Суворинов А.В., Власова Е.В. Металлы в окружающей
среде. Прибрежные аквальные ландшафты Черноморского побережья
России. М.: ФГБНУ НИИ ПМТ, 2012. 360 с.
7. Антоненко А.М., Занима О.В. Влияние нефти на ферментативную ак-
тивность аллювиальных почв Западной Сибири // Почвоведение. 1992.
№ 1. С. 38-43.
8. Антонова Ю.А., Сафонова М.А. Тяжелые металлы в городских почвах,
Научный журнал "Фундаментальные исследования" Российская Акаде-
мия Естествознания №11, 2007, с.7
9. Бабьева М.А., Зенова Н.К. Биология почв. М.: Изд-во МГУ, 2004. 336 с.
10. Бирштехер Э. Нефтяная микробиология / Под ред. Двали М.Ф., Силико-
вой Т.Л.. Л: Гостоптехиздат, 1957. 314с.
108
11. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Методология исследования
биологической активности почв на примере Северного Кавказа // Научная мысль Кавказа. Изд-во СКНЦВШ. 1999. № 1. С. 32-37.
12. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение Учебник для
вузов. — Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2006. — 496 с
13. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвы юга России. Ростов
н/Д: Изд-во «Эверест», 2008. 276 с.
14. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Почвы юга России: клас-
сификация и диагностика. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. 168 с.
15. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш., Тащиев С.С. Влияние за-
грязнения тяжелыми металлами на микроскопические грибы и
Azotobacter чернозема обыкновенного // Экология. 1997. № 5. С. 388-
390.
16. Вальков В.Ф., Крыщенко B.C. Оглинивание в черноземах и каштановых
почвах Северного Кавказа. // Почвоведение, 1973, №7. с. 5-11.
17. Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Трубилин И.Т. и др. Почвы Краснодар-
ского края, их использование и охрана Учебное пособие. - Ростов-наДону: Изд-во СКНЦ ВШ, 1995. - 192 с
18. Вернигорова Н.А., Кузина А.А., Колесников С.И. Изменение общей
численности бактерий желтозема в условиях химического загрязнения //
Материалы научной конференции «Экология и биология почв». Ростовна-Дону. 2015 a. С.15-17.
19. Вернигорова Н.А., Кузина А.А., Колесников С.И. Оценка активности
дегидрогеназы желтозема в условиях загрязнения нефтью и тяжелыми
металлами // Материалы научной конференции «Актуальные проблемы экологии и природопользования». Ростов-на-Дону, 2015 b. C. 12-
14.
109
20. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных
типах изверженных горных пород земной коры // Геохимия. 1962.с. 555-
571.
21. Водяницкий Ю.Н., Ладонин Д.В., Савичев А.Т. Загрязнение почв тяже-
лыми металлами. Учебное пособие. М.: Изд-во Почвенного института
им. В.В. Докучаева РАСХН, 2012. - 306 с.
22. Габбасова И.М. Деградация и рекультивация почв Южного Приуралья:
Автореф. дис. д-ра с.-х. наук. М.: ТСХА. 2001. 45 с.
23. Гайворонский В.Г., Колесников С.И. Моделирование загрязнения чер-
нозема слитого и бурой лесной почвы мазутом с целью установления
его экологически безопасной концентрации // Изв. вузов. Сев.-Кавк. ре-
гион. Естеств. науки. 2008. № 4. С. 86-88.
24. Галстян А.Ш. Об устойчивости ферментов почв // Почвоведение. 1982.
№ 4. С. 108-110.
25. Галстян А.Ш. Унификация методов определения активности ферментов
почв // Почвоведение. 1978. № 2. С. 107-114.
26. Гельцер Ю.Г. Биологическая диагностика почв. М.: Изд-во МГУ, 1986.
80 с.
27. Герасько Л. И., Каллас Е.В. Почвы бореального и суббореального поя-
сов России. – Томск: П65 Изд-во Том. ун-та, 2010. – 184 с.
28. ГН 2.1.7.020-94. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тя-
желых металлов и мышьяка в почвах. Дополнение № 1 к перечню ПДК
и ОДК №6229-91. – М. : Госкомсаниздат, 1995.
29. Горникова С.В., Середина В.П. Влияние нефти на физико-химические
свойства почв нефтегазоносных районов Томского Севера. Томск, 1985.
34 с.
30. Государственный доклад «О состоянии промышленной безопасности
опасных производственных объектов, рационального использования и
110
охраны недр Российской Федерации в 1999 году». Москва, Государственное предприятие НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2000, с. 224.
31. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды
Российской Федерации в 2007 году // Мин. природных ресурсов и экологии. М., 2008. 503 с.
32. Гречищева Н.Ю., Мещеряков С.В., Справочник. Технологии восстанов-
ления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. М.: РЭФИА,
НИА - Природа, 2001. с. 185.
33. Гусев М.В., Коронелли Т.В. Микробиологическое разрушение нефтяно-
го загрязнения // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1981. № 6. С. 835-844.
34. Дабахов М.В., Дабахова Е.В., Титова В.И. Экотоксикология и проблемы
нормирования / Нижегородская гос. с.-х. академия. – Н. Новгород: Издво ВВАГС, 2005. с. 165
35. Даденко Е.В., Казеев К.Ш. Геостатистический анализ ферментативной
активности чернозема «Персиановской степи» Экология и биология
почв юга России. Вып. 2. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2003. С. 87-90.
36. Джувеликян Х.А, Щеглов Д.И., Горбунова Н.С. Загрязнение почв тяже-
лыми металлами. Способы контроля и нормирования загрязненных
почв. Учебно-методическое пособие для вузов. Издательскополиграфический центр Воронежского государственного университета,
2009. - 22с.
37. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экоси-
стемах (экологическое значение почв). М.: Наука. 1990. 260 с.
38. Драган Н.А. Почвенные ресурсы Крыма. Научная монография — 2-е
изд., доп. — Симферополь: ДОЛЯ, 2004, с. 208.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]