Концентрация токсичных элементов в почве, воде и кормах лесостепной зоны Алтайского края

В заключение сделаем следующие выводы: природные условия Приобского плато (рельеф, климат, материнские породы) предопределяют возможность развития эрозионных процессов, снижающих плодородие почв и содержание в них микроэлементов. Эрозионные процессы сопровождаются потерей гумуса, почвы утрачивают «организованное» состояние, проявляющееся в оптимальном соотношении в ней наиболее биологически значимых микроэлементов. Наиболее биологически значимыми в условиях Алтайского края являются цинк и молибден, т.к. обладают высокими коэффициентами биологического поглощения (КБП). Эти элементы по сравнению с остальными накапливаются биогенным путем, т.к. характеризуются более высоким содержанием в золе

растений по сравнению с содержанием их в материнской породе.

Библиографический список

1. Жуков В.Д. Оценка содержания валовых форм тяжёлых металлов в агроландшафтах Красноярского края / В.Д. Жуков, А.Я. Ачканов // Тяжёлые металлы в окружающей среде: тез. докл. Междунар. сим-поз. Пущино, 1996. С. 73-74.

2. Орлов А.Д. Эродированные почвы и

повышение их плодородия / А.Д. Орлов, А.А. Танасиенко. Новосибирск: Наука,

1985. С. 24-26.

3. Ильин В.В. Химические элементы в системе почва-растение / В.В. Ильин. Новосибирск: Наука,1982. С. 18-28.

УДК 636.082.2+636.083 Г.Д. Толкушкина,

Н.Г. Сарычев, А.С. Кашин

КОНЦЕНТРАЦИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВЕ, ВОДЕ И КОРМАХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

Современные промышленные предприятия выбрасывают в атмосферу, почву и воду огромное количество токсичных веществ. Это приводит к нарушению закономерностей концентрации и перераспределения тяжелых металлов в компонентах природных ландшафтов. Тяжелые металлы относятся к числу наиболее опасных для природной среды химических загрязняющих веществ. Они способны мигрировать по трофическим цепям с выраженным аккумулятивным эффектом (Хурчакова А.И., Хур-чакова С.В., 1999; Овчаренко М.М., 2001; Кашин А.С., 2003).

Концентрация тяжелых металлов в почвах Алтая широко варьирует по биогеосистемам края. При этом уровень содержания тяжелых металлов в почве не всегда отражает их накопление в растениях и производимой животноводческой продукции (Антонова О.И., 2000). Поэтому информация о накоплении и распределении тяжелых металлов в почве, воде и кормах поможет прогнозировать их содержание в продуктах животного происхождения, нормировать их поступление в организм животных с целью получения экологически безопасных продуктов животноводства для питания населения.

Материал и методы

В соответствии с поставленной задачей нами проведен отбор 82 образцов почв, 40 проб воды и 70 проб кормов из базовых хозяйств лесостепной зоны Алтайского края, которые расположены:

- в очагах высокой загрязненности экосистем (ОПХ «Докучаево г. Барнаул»);

- на территории максимальных промышленных и агропроизводственных нагрузок (ЗАО «Зимино» Ребрихинского района);

- в зоне накопления и перераспределения загрязнений на природных барьерах (СПК «Киприно» Шелаболихинского района);

- на условно удовлетворительной в экологическом отношении агропроизводствен-ной территории (колхоз «Победитель» Тю-менцевского района).

Результаты исследований

Установлено, что содержание ртути, свинца и мышьяка в почвенном покрове по изучаемым образцам проб не выходит за пределы допустимых концентраций во всех базовых хозяйствах лесостепной зоны. Однако концентрация кадмия в почвенном покрове ЗАО «Зимино» и СПК «Киприно»

превышает предельно допустимую концентрацию в 1,7-2,0 раза и составляет, соответственно, 0,50 и 0,60 мг/кг абсолютно сухого вещества почвы (табл. 1).

Результаты исследований проб воды, взятых из скважин ЗАО «Зимино» и СПК «Ки-прино», на содержание токсичных элементов указывает, что она не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям по содержанию кадмия и свинца (табл. 2).

Концентрация ртути в пробах воды из СПК «Киприно» составила 0,0004 мг/л, что не превышало ПДК, а в воде из скважин остальных хозяйств содержание ртути не выявлено.

Содержание кадмия в пробах воды из ЗАО «Зимино» составило 0,007 мг/л и превышало ПДК в 7 раз. Максимальный уровень кадмия содержали пробы воды из СПК «Киприно», где концентрация металла составила 0,009 мг/л, или в 9 раз выше допустимого уровня.

Концентрация мышьяка в воде находилась в пределах 0,030-0,048 мг/л, что зна-

Группировка токсичных элементов в поч(

чительно ниже установленной предельно допустимой концентрации.

Баланс микроэлементов постоянно видоизменяется в верхних горизонтах почвы благодаря геохимическим потокам и жизнедеятельности организмов. При формировании микроэлементного уровня важная роль отводится растениям. Корма — основной источник поступления микроэлементов в организм животного. Содержание микроэлементов зависит от набора кормов в рационе, что в конечном итоге обуславливает производство продуктов животноводства экологически безопасных для употребления в пищу.

При анализе содержания ртути в образцах проб кормов, входящих в рацион кормления дойного стада, установлено, что в сене, силосе, сенаже и концентратах токсико-элемента содержалось в пределах 0,009-0,090 мг/кг абсолютно сухого корма. Указанные показатели не превышали предельно допустимую концентрацию ртути в кормах, а в образцах кормов из колхоза «Победитель» ртути вообще не выявлено (табл. 3).

Таблица 1

>м покрове базовых хозяйств, мг/кг

Хозяйство, район Hg Cd Pb As

ОПХ «Докучаево», г. Барнаул (n = 12) 0,04±0,001 0,12±0,01 5,40±0,26 0,16±0,01

ЗАО «Зимино», Ребрихинский (n = 30) 0,05±0,007 0,50±0,052 12,00±0,46 0,18 ±0,01

СПК «Киприно», Шелаболихинский (n = 40) не выявлено 0,60±0,015 13,50±0,42 2,07 ±2,3

ПДК 2,1 0,3 36,0 2,0

Таблица 2

Группировка токсичных элементов в воде, мг/л

Хозяйство, район Hg Cd Pb As

ОПХ «Докучаево», г. Барнаул (n = 12) не выявлено не выявлено 0,531 ±0,012 0,009±0,003

ЗАО «Зимино», Ребрихинский (n = 10) не выявлено 0,007±0,002 1,125±0,280 0,018±0,004

СПК «Киприно», Шелаболихинский (n = 10) 0,0004±0,0001 0,009±0,006 1,025 ±0,180 0,048±0,004

К-з «Победитель», Тюменцевский (n = З) не выявлено 0,001 ±0,0004 0,030±0,003 0,030±0,004

ПДК 0,0005 0,001 0,03 0,05

Таблица 3

Содержание ртути в ингредиентах рациона крупного рогатого скота, мг/кг

Хозяйство, район Сено Силос Сенаж Концентраты

ОПХ «Докучаево», г. Барнаул (n = 10) 0,020±0,001 0,020±0,001 не выявлено 0,030±0,002

ЗАО «Зимино», Ребрихинский (n = 20) 0,020 ±0,02 0,015±0,003 0,009±0,001 0,017±0,002

СПК «Киприно», Шелаболихинский (n = 30) 0,037±0,001 0,030±0,002 0,030±0,003 0,090±0,019

К-з «Победитель», Тюменцевский (n = 10) не выявлено не выявлено не выявлено не выявлено

ПДК 0,05 0,05 0,05 0,1

Содержание соединений кадмия в ингредиентах рациона лактирующих коров в образцах сена, силоса, сенажа и концентрированных кормах находилось на уровне 0,1-0,3 мг/кг, что ниже предельно допустимой концентрации для каждого вида корма (табл. 4).

Соединения свинца в ингредиентах рациона крупного рогатого скота содержались в количествах, не превышающих предельно допустимые концентрации. Их уровни колебались от 0,02 до 2,60 мг/кг. В кормах ЗАО «Зимино» количество свинца находилось в пределах 0,170-0,300 мг/кг, что составляло

0,03-0,16 ПДК. В колхозе «Победитель» содержание свинца в кормах было на уровне

0,75-1,30 мг/кг, или ниже уровня ПДК в 6,7-3,3 раз. В ОПХ «Докучаево» корма содержали свинца в пределах 0,20-0,53 мг/кг при ПДК 0,5 мг/кг. Исключение составил сенаж из СПК «Киприно», где были обнаружены соединения свинца в количестве

жены соединения свинца в количестве 3,5 мг/кг, или 1,7 ПДК (табл. 5).

Анализ результатов исследований кормов на содержание мышьяка показал, что наибольшее количество мышьяка содержали образцы сена из колхоза «Победитель» (превышение ПДК на 4,0%). Минимальное количество соединений мышьяка содержало сено из ОПХ «Докучаево» — 0,35 мг/кг (0,7 ПДК). Повышенное количество элемента обнаружено в сенаже СПК «Киприно» и колхоза «Победитель» с превышением ПДК в 3,2 и 3,6 раза (табл. 6).

В свекловичной патоке токсичные элементы содержались в количествах ниже предельно допустимой концентрации. Содержание тяжелых металлов (Cd, Pb) и мышьяка находилось, соответственно, в пределах 0,07-0,15, 0,60-0,35 и 013 мг/кг. Ртуть в патоке отсутствовала.

Таблица 4

Содержание кадмия в ингредиентах рациона крупного рогатого скота, мг/кг

Хозяйство, район Сено Силос Сенаж Концентраты

ОПХ «Докучаево», г. Барнаул (n = 10) 0,140 ±0,013 0,140±0,015 0,200±0,033 0,100±0,021

ЗАО «Зимино», Ребрихинский (n = 20) 0,026±0,013 0,140±0,009 0,160±0,002 0,200±0,030

СПК «Киприно», Шелаболихинский (n = 30) 0,280±0,021 0,180±0,025 0,260±0,001 0,300±0,009

К-з «Победитель», Тюменцевский (n = 10) 0,260±0,050 0,250±0,026 0,220 ±0,013 0,050±0,006

ПДК 0,3 0,3 0,3 0,3

Таблица 5

Содержание свинца в ингредиентах рациона крупного рогатого скота, мг/кг

Хозяйство, район Сено Силос Сенаж Концентраты

ОПХ «Докучаево», г. Барнаул (n = 10) 0,020±0,001 0,580±0,006 0,025±0,003 0,146±0,013

ЗАО «Зимино», Ребрихинский (n = 20) 0,636±0,051 0,800±0,09 0,170 ±0,011 0,700±0,065

СПК «Киприно», Шелаболихинский (n = 30) 0,800±0,036 2,600±0,22 8,500±0,65 0,500±0,03

К-з «Победитель», Тюменцевский (n = 10) 1,300±0,010 0,750±0,009 0,900±0,02 1,300 ±0,021

ПДК 5,0 5,0 5,0 5,0

Таблица 6

Содержание мышьяка в ингредиентах рациона крупного рогатого скота, мг/кг

Хозяйство, район Сено Силос Сенаж Концентраты

ОПХ «Докучаево», г. Барнаул (n = 10) 0,350±0,060 0,090±0,003 0,700±0,090 0,080±0,027

ЗАО «Зимино», Ребрихинский (n = 20) 0,440±0,050 0,080±0,064 0,070±0,043 0,096±0,003

СПК «Киприно», Шелаболихинский (n = 30) 0,360±0,430 0,130±0,004 1,600±0,040 0,150±0,006

К-з «Победитель», Тюменцевский (n = 10) 0,520±0,013 0,026±0,003 1,800±0,340 0,650±0,070

ПДК 0,5 0,5 0,5 0,5

Выводы

1. Содержание кадмия в образцах почв из ЗАО «Зимино» и СПК «Киприно», находящихся на территории максимальных для региона территории антропогенных нагрузок и зоне накопления и перераспределения загрязнений на природных барьерах, превышает предельно допустимую концентрацию в 1,7-2,0 раза. В пробах воды уровень кадмия превышает ПДК в 7-9 раз.

2. Исследования сена, сенажа, силоса и концентрированных кормов указывают, что содержание кадмия не выходит за пределы показателей ПДК. Выявлено повышенное содержание свинца в сенаже СПК «Киприно» с превышением ПДК в 1,7 раз. Концентрация мышьяка в сенаже из СПК «Кипри-но» и колхоза «Победитель» превышает предельно допустимую концентрацию элемента в 3,2 и 3,6 раз (на 1,1 и 1,3 мг/кг абсолютно сухого вещества).

Библиографический список

1. Антонова О.И. Содержание тяжелых металлов в почвах Алтайского края и качество сельскохозяйственной продукции / О.И. Антонова // Повышение устойчивости АПК Алтайского края: третья регион. науч.-практ. конф. (15 марта 2000 г.). Барнаул, 2000. С. 95-96.

2. Кашин А.С. Ветеринарно-экологические ситуации региона Западной Сибири и связанные с ней органопатологии животных / А.С. Кашин: автореф. дис. д-ра вет. наук. Барнаул, 2003. 47 с.

3. Овчаренко М.М. Реакция почвенной среды и кальция на содержание тяжелых металлов в растениях / М.М. Овчаренко // Агрохимический вестник. 2001. № 3. С. 24-27.

4. Хурчакова А.И. Влияние уровней загрязнения почвы тяжелыми металлами на содержание и динамику подвижных питательных веществ в почве / А.И. Хурчакова, С.В. Хурчакова // Почвенно-агрономические исследования в Сибири: сб. науч. тр. Барнаул, 1999. Вып. 2. С. 6-11.

+ + +

УДК 631.6:911.52:550.4 Е.Д. Кошелева,

Л.Г. Казанцева

ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ КАК ОСНОВА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БУРЛИНСКОЙ ОРОСИТЕЛЬНО-ОБВОДНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И МОНИТОРИНГА ГЕОСИСТЕМ БАССЕЙНА РЕКИ БУРЛЫ

Дефицит водных ресурсов в бассейне реки Бурлы возник давно и связан с особенностями климатических условий этого региона, а также с хозяйственной деятельностью человека.

Согласно карте комплексного природномелиоративного районирования, М 1:5000000 (рис. 1), бассейн р. Бурлы располагается в двух природно-мелиоративных зонах.

Первая зона — восточная часть бассейна, исток реки — Приобская левобережная зона — степная, умеренно-засушливая, с коэффициентом суммарного увлажнения К = 0,6-0,8. Главнейшие цели мелиорации [1]: увеличение влажности почв, борьба с водной эрозией, дефляцией и засолением почв.

Вторая зона — западная часть бассейна — Кулундинская зона — степная и засушливая, с коэффициентом суммарного увлажнения К = 0,4-0,6. Главнейшие цели мелиорации: увеличение влажности почв, борьба с дефляцией и засолением почв.

Согласно районированию 1991 г., на этой же территории (рис. 2) выделены следующие зоны:

1 — Западно-Кулундинская зона;

2 — Восточно-Кулундинская зона; для Ку-лундинской зоны применялись и являлись н а иболее эффективными водная, снежная, лесомелиорация, агрофитомелиорация, химическая мелиорации;

3 — Приобская зона; для нее к вышеперечисленным добавляются гидротехнические и культуртехнические мелиорации;