Анализ растениеводческой продукции Оренбургской области на экологическую чистоту

Анализ растениеводческой продукции Оренбургской области на экологическую чистоту

Г.Б. Родионова, В.И. Корнейченко, ГНУ «ВНИ-ИМС Россельхозакадемии»

Одной из наиболее актуальных проблем современности является антропогенное воздействие на окружающую среду. Значительная территория России загрязнена солями тяжелых металлов, пестицидами и другими токсическими отходами. В окружающей природной среде выявлено более 55 тыс. различных химических соединений, оказавшихся там в результате хозяйственной деятельности людей.

В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству продовольственного сырья и пищевых продуктов основную опасность в питании человека представляет содержание в продуктах питания загрязнителей химической и биологической природы. К загрязнителям химической природы относят тяжелые металлы, пестициды, их метаболиты и продукты распада, нитраты и нитриты, нитрозамины.

Значительную долю веществ техногенного происхождения составляют тяжелые металлы. В соответствии с принятой в международной практике оценкой их стресс-индекс равен 90, то есть по экотоксичности они занимают второе место после пестицидов.

Главные источники техногенного загрязнения окружающей среды - промышленность и автотранспорт. Усиливают техногенную нагрузку минеральные удобрения, химические средства защиты.

Расчеты показывают, что даже при сохранении существующих объемов техногенных выбросов уже через сравнительно короткое время (100-200 лет) остро встанет вопрос сохранения всего живого на планете. Однако при всем понимании остроты и значимости природно-географических и антропогенных экологических факторов в жизни нашего общества, к сожалению, на всех уровнях обсуждения экологических проблем этому не уделяется должного внимания.

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

В связи с чем одной из глобальных проблем современной действительности стало производство безопасных, экологически чистых продуктов питания, в том числе и мясных.

Характерным показателем развития органического сельского хозяйства является экологически чистая продукция. Наибольшая их площадь имелась в Австралии - 103 млн. га и Аргентине - 32 млн. га. Во всех странах ЕС общая их площадь не превышает 4,5 млн. га.

Россия пока значительно отстает по данному показателю. Так, по данным ИФОАМ, в Российской Федерации на начало 2003 года сертифицированы по международным стандартам всего лишь 5,5 тыс. га как сельскохозяйственные земли, обеспечивающие получение экологически чистой продукции. Выход на международный рынок экологически чистых продуктов в питании имеет первостепенное значение как для страны в целом, так и конкретно для Оренбургской области.

В этой связи вполне актуальным является проведение исследований по оценке экологической чистоты сельскохозяйственных культур, произрастающих на территории Оренбургской области.

Анализу были подвержены растения яровой и озимой пшеницы, ячменя, озимой ржи и проса (табл. 1). Данные культуры были обследованы на содержание свинца, цинка, меди, мышьяка и кадмия.

Свинец относится к ряду элементов, которые, не представляя определенного функционального значения для растений и животных, оказывают лишь токсическое действие. По степени токсичности для человека он относится к первому классу опасности. Свыше 90% свинца поступает в организм человека с пищей и лишь 10% - респира-

торным путем. Пороговое содержание свинца в кормах для крупного рогатого скота составляет 150 мг/кг.

В нашем исследовании максимальные значения свинца (0,5 мг/кг) отмечены в яровой пшенице Оренбургского, Переволоцкого, Сакмар-ского и Саракташского районов. В целом же содержание свинца в яровой пшенице не превышало ПДК.

Значительно ниже предельного уровня было содержание цинка. По количественному содержанию в организме животных цинк занимает второе место после железа, входит в состав более 30 ферментов, обусловливающих и регулирующих многие жизненные процессы. Максимальные его значения отмечены в яровой пшенице Кваркенского района. В остальных районах по наличию цинка значительных различий не наблюдалось и разница была статистически недостоверна.

Содержание меди было в пределах 4,18-4,80 мг/кг сухого вещества. Физиологическая роль меди определяется ее вхождением в состав медьсодержащих белков и 19 ферментов. При недостатке или избытке меди в почве и растениях у человека развивается заболевание костной ткани.

Максимальное содержание меди отмечено в Новосергиевском, Кувандыкском и Илекском районах, что связано, по-видимому, с наличием в зоне Южного Урала рудных месторождений. В яровой пшенице остальных районов содержание меди было стабильным и значительных различий не наблюдалось.

Наибольшей мобильностью из всех тяжелых металлов отличается кадмий. В земной коре его содержание составляет 0,05 мг/кг. Кадмий обладает мутагенными и канцерогенными свойства-

1. Содержание тяжелых металлов в яровой пшенице

Медь Цинк Свинец Кадмий Мышьяк

сред. мин. макс. сред. мин. макс. сред. мин. макс. сред. мин. макс. сред. мин. макс.

Беляевский 4,18 2,33 5,70 19,5 11,1 24,0 0,209 - 0,3 0,0020 - 0,02 0,069 0,06 0,085

Кувандыкский 4,80 4,0 6,00 22,5 18,1 25,1 0,200 - 0,3 - - - 0,070 0,06 0,075

Октябрьский 4,64 2,66 5,70 18,86 16,5 24,9 0,255 - 0,4 - - - 0,083 0,06 0,080

Оренбургский 4,31 2,00 6,60 21,22 10,5 24,8 0,224 - 0,5 0,040 - 0,025 0,065 0,025 0,075

Переволоцкий 4,29 3,00 6,00 19,73 12,9 24,0 0,200 - 0,5 - - - 0,072 0,050 0,090

Сакмарский 4,44 3,00 5,60 21,42 14,7 30,9 0,227 - 0,5 0,005 - 0,015 0,072 0,050 0,090

Саракташский 4,24 2,66 5,20 22,51 11,2 30,0 0,270 - 0,5 0,006 - 0,015 0,068 0,065 0,090

Новосергиевский 4,80 2,00 7,50 20,60 12,0 29,1 0,201 - 0,4 0,004 - 0,015 0,067 0,02 0,075

Сорочинский 4,47 3,70 5,60 18,35 13,0 24,4 0,250 - 0,4 0,004 - 0,010 0,072 0,06 0,095

Александровский 4,72 3,33 5,20 18,49 12,7 22,3 0,278 - 0,4 0,003 - 0,010 0,071 0,06 0,080

Тюльганский 4,73 4,70 4,80 19,27 19,0 28,2 0,300 0,2 0,4 - - - 0,072 0,065 0,075

Шарлыкский 4,40 3,60 5,40 21,10 13,2 26,0 0,242 0,2 0,4 - - - 0,070 0,065 0,075

Акбулакский 4,74 2,86 5,60 19,76 12,6 27,9 0,221 - 0,3 0,0053 - 0,015 0,069 0,060 0,075

Соль-Илецкий 4,48 3,33 5,70 21,30 10,5 27,4 0,179 - 0,4 - - - 0,065 0,010 0,070

Кваркенский 4,68 4,36 5,00 25,02 18,0 25,3 0,200 - 0,3 - - - 0,076 0,070 0,080

Светлинский 4,52 2,00 5,70 22,94 16,2 32,1 0,260 - 0,4 - - - 0,067 0,020 0,085

Ташлинский 4,67 2,86 6,46 19,41 16,9 26,3 0,155 - 0,3 0,003 - 0,02 0,061

Илекский 4,73 3,80 6,00 20,22 15,7 26,1 0,155 - 0,4 0,009 - 0,025 0,069 0,060 0,075

ПДК 10,0 50,0 0,5 0,1 0,2

ми. Основными источниками загрязнения почв кадмием являются промышленные выбросы, сточные воды, автомобильный транспорт. Содержание кадмия в почве на уровне 5 мг/кг снижает почти наполовину продуктивность сельскохозяйственных культур, а период его полувыведения из почвы - один из самых больших.

Значительная часть кадмия вносится в почву вместе с фосфорными удобрениями. Поскольку кадмий в фосфорных удобрениях находится в подвижном состоянии, он легко доступен сель-ско-хозяйственным культурам. С фосфорными удобрениями вносится в почву кадмия в 2-3 раза больше, чем потребляется растениями, создавая тем самым угрозу жизни человеку.

В нашем опыте содержание кадмия в яровой пшенице было значительно ниже допустимой концентрации с колебаниями 0-0,009 мг/кг. Максимальные значения кадмия отмечены в растениях яровой пшеницы Оренбургского и Илек-ского районов (0,025 мг/кг сухого вещества).

Среднее содержание мышьяка в исследуемой культуре было в диапазоне 0,061-0,083 мг/кг.

В озимой пшенице содержание меди было в пределах 3,47-4,84 мг/кг; цинка -16,57-20,72; свинца - 0,163-0,340; кадмия - 0-0,009; мышьяка - 0,059-0,074 мг/кг. Максимальное содержание меди (4,84 мг/кг), цинка (20,72 мг/кг) и мышьяка (0,074 мг/кг) установлено в озимой пшенице Оренбургского района, кадмия - Асе-кеевского, свинца - Тюльганского.

Более пестрой картиной по наличию тяжелых металлов отличалась озимая рожь. Большее накопление меди присуще озимой ржи Новосер-гиевского и Переволоцкого районов (5,02 и 5,82 мг/кг), минимальное - озимой ржи Шарлык-ского района (3,5 мг/кг). На уровне среднего (18,6

экология

мг/кг) во всех районах, кроме Асекеевского (24,31 мг/кг), было содержание цинка. Содержание свинца в озимой ржи было в пределах 0-0,18 мг/кг; кадмия - 0-0,013; мышьяка - 0,005-0,0072 мг/кг.

Более высокое содержание меди и мышьяка отмечено в ячмене Илекского района (4,79 и 0,068 мг/кг), цинка (20,18 мг/кг) - Октябрьского, свинца и кадмия (0,250 и 0,09 мг/кг) - Оренбургского района.

Просо всех исследуемых районов характеризовалось минимальным содержанием меди (3,27-3,42 мг/кг), цинка (15,68-18,06 мг/кг), мышьяка (0,065-0,068 мг/кг), средним значением свинца (0,200-0,340 мг/кг), при отсутствии кадмия и ртути.

Аккумулятивность тяжелых металлов растениями в значительной степени зависит от наличия и удаленности автомагистралей. При расстоянии от дороги 10 км в разнотравье присутствовало 3,27 мг/кг свинца, 14,72 цинка, 3,1 мг/кг меди.

С увеличением расстояния от дороги до 30 м содержание в данном разнотравье свинца снизилось на 69,4%; с удаленностью до 50 и 70 м -на 61,1%.

Содержание цинка и меди на расстоянии 30 м от автомагистрали было практически одинаковым, на расстоянии до 70 м - незначительно снизилось.

Таким образом, содержание тяжелых металлов в растениях зависит от присутствия автомагистрали: чем дальше автомагистраль, тем меньше загрязненность растений токсикантами.

В целом по Оренбургской области зерновые культуры по наличию в них тяжелых металлов соответствуют нормативным документам.