ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА-РАСТЕНИЕ

УДК 5995

Вегнер В.Ю. студент 4 курса Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Высшего Образования Омский Государственный Аграрный Университет им. И.П. Столыпина

Россия, г. Омск

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ

ПОЧВА-РАСТЕНИЕ Аннотация: В статье ставиться задача, изучить влияние тяжелых металлов в системе почва-растение. По моему мнению, техногенное загрязнение окружающей среды, оказывающее негативное влияние на количественные и качественные показатели сельскохозяйственной продукции, приобретает глобальный характер и ставит человечество на грань экологической катастрофы. Наиболее остро проблемы, связанные с поступлением тяжелых металлов в почвы, стоят в регионах с большой степенью концентрации производства и населения. Ведение земледелия на загрязненных тяжелыми металлами почвах становится одной из актуальных практических задач, так как выявлены сотни тысяч гектаров пахотных почв, загрязненных тяжелыми металлами, на которых уже сегодня необходимо проводить специальные мероприятия, предотвращающие загрязнение растительной продукции токсическими элементами.

Ключевые слова: тяжелые металл, выбросы, класс опасности, предельно допустимая концентрация (ПДК), природная среда.

Wegener V. Yu. student 4th year Federal State Budgetary Institution of Higher Education Omsk State Agrarian University named after. I.P.

Stolypin Omsk

STUDY OF THE INFLUENCE OF HEAVY METALS IN THE SOIL-PLANT SYSTEM Abstract: The article poses the problem, to study the influence of heavy metals in the soil-plant system. In my opinion, technogenic pollution of the environment, which has a negative impact on the quantitative and qualitative indicators of agricultural production, is becoming global and puts humanity on the verge of an ecological catastrophe. The most acute problems associated with the entry of heavy metals into soils are in regions with a high degree of concentration of production and population. The management of agriculture on soils contaminated with heavy metals is becoming one of the most urgent practical tasks, since hundreds of thousands of hectares of arable soils contaminated with heavy metals have been identified, where special measures are already necessary

to prevent the contamination of plant products with toxic elements.

Key words: heavy metal, emissions, hazard class, maximum permissible concentration (MPC), natural environment.

Загрязнение природной среды тяжелыми металлами в настоящие время является одним из наиболее распространенных следствий техногенного воздействия на экосистемы. Основными загрязнителями являются промышленные и топливно-энергетические предприятия, автомобильный транспорт. Суммарные выбросы по Российской Федерации в 2008 году составили 14949,82 тыс. тонн. Только выбросы транспорта в г. Омске в 2009 году составили 263,9 тыс. тонн. Доля энергетики составила 132,1 тыс. тонн, нефтеперерабатывающей промышленности 60,3 тыс. тонн /1/.

Термин «тяжелые металлы» по отношению к микроэлементам может применяться в случаях, когда те встречаются в экзогенных, повышенных концентрациях и могут оказывать на растения, человека и животных токсическое воздействие. Часть из них выведена в группу веществ, способных попадать в почву из выбросов, сбросов и отходов (техногенное загрязнение) и подразделена на три класса опасности. В первый класс опасности включены мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, цинк и другие элементы (ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. классификация химических веществ для контроля загрязнения) /4/.

Тяжелые металлы относятся к числу наиболее опасных загрязнителей. Результаты их действия проявляются не столько очевидно, как другие виды загрязнений почв, но тяжелые металлы передаются по трофическим цепям с выраженным кумулятивным эффектом. Максимальную опасность эти элементов представляют для человека, находящегося на вершине цепи питания, где он может получать продукты с концентрацией токсикантов в 100-1000 раз более высокой, чем в почвах.

Одним из источников поступления элементов - загрязнителей в агроэкосистеме считается атмосфера. Качественный и количественный состав компонентов непостоянен и зависит от целого ряда факторов: близости индустриальных центров, заводов и фабрик, наличия ТЭЦ, расстояния от автомагистралей и авиалиний, розы ветров, количества осадков, рН почвы и так далее. вблизи индустриальных центров, как правило, создаются антропогенные аномальные зоны с повышенным содержанием ртути, кадмия, свинца /6/.

Так, исследованиями показано, что загрязнение почвы в районах промышленных выбросов свинцом - в 3, а цинков - в 2 раза больше фонового содержания. В этом случае аккумуляция тяжелых металлов сельскохозяйственными растениями в 1,5-2 раза превышала ПДК. Выбрасываемые в воздух промышленными предприятиями соединения металлов виде пыли оседали на почву и растения на расстоянии 10 -40км от источников загрязнения. В почвах (черноземах) и сельскохозяйственных растениях отмечалось ежегодное накопление свинца во всех исследуемых районах. Так, превышение ПДК по свинцу составляет в почвах 2-5,4 раза, а в

растениях 1,5-2,8 раза. За счет атмосферных выбросов предприятий цветной металлургии в почвенном покрове накапливается большое количество цинка, свинца и кадмия. Наиболее сильное загрязнение наблюдается в радиусе 3-4км от предприятия /1/.

Минеральные и органические удобрения, а также мелиоранты являются приоритетными факторами воздействия на агроэкосистему в сельскохозяйственных ландшафтах. Из всех видов минеральных удобрений наибольшее количество тяжелых металлов содержат фосфорные удобрения, наименьшее - азотные и калийные. Комплексные удобрения занимают промежуточное положение. Осадки сточных вод в отличие от обычных органических удобрений характеризуются высоким содержанием тяжелых металлов. Поэтому при их применении в почву необходим постоянный контроль в системе почвы - растение /2/.

Почвенный покров является мощным аккумулятором веществ, загрязняющих природную среду и практически не теряет их со временем. Обладая буферностью, почва способна снижать их токсичность, переводя в труднорастворимые, недоступные растениям соединения. С другой стороны, тяжелые металлы способны нарушать ряд процессов, воздействуя на свойства почвы: величину рН, течение микробиологических процессов, образование гумуса и другое. В литературе имеется недостаточно данных, чтобы судить об ухудшении различных почвенных характеристик при аккумуляции тяжелых металлов /3/.

Нарушение биологической активности почв в условиях загрязнения тяжелыми металлами считается установленным, однако данных, позволяющих судить о его масштабами значимости, еще недостаточно. Помимо косвенного воздействия на почвенные характеристики, тяжелые металлы оказывают и прямое воздействие на почвенную массу. Имеются данные о консервации органического вещества в загрязненных почвах, что связано с ограниченной доступностью комплексов тяжелых металлов с гумусовыми кислотами для минерализации микроорганизмами. Свинец и кадмий, являясь антагонистами ряда элементов питания, ограничивают их поступление в растения. Так, кадмий, находясь в почвенном растворе, снижает доступность фосфора, кальция, магния, железа, цинка; свинец ограничивает поступление фосфора, кальция, железа, меди, цинка. При увеличении концентрации тяжелых металлов в почве наблюдается подкисление почвенного раствора /5/.

Использованные источники:

1. Бингам Ф.Т., Перьа Ф.Д., Джерелл У.М. Токсичность металлов в сельскохозяйственных культурах // Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. Москва: Мир, 2013. С. 101-130.

2. Овчаренко М.М., Шильников И.А. и др. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение. М., 2007. - 290с.

3. Сизов А.П., Хомяков Д.М., Хомяков П.М. Проблемы борьбы с загрязнением почв и продукции растениеводства. Москва: МГУ, 1990. - 51с.

4. Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации [Электронный ресурс]. - режим доступа : http://docs.cntd.ru/document/1200081854 , свободный. - Заглавие с экрана.

5. Чугунова М.В. Влияние тяжелых металлов на почвенные микробиоценозы и их функционирование / Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. биол. Наук, 1990. - 310с.

6. Elliott H.A., Linn J.H. Effect of calcium magnesium acetate on heavy metal mobility in soils. J. Environ. Qual., 1997,16, N 3. P. 222-226.