Оценка влияния автотранспорта на содержание свинца в почве и растениях

Из исследованных элементов наибольшее негативное воздействие оказывает бор, менее сильное — селен и мышьяк, наименьшее — фтор. По степени ухудшения свойств чернозема обыкновенного исследованные элементы образуют следующий ряд: B > Se > As > F.

Существенное воздействие оказывает доза загрязняющего вещества: в большинстве случаев чем выше концентрация неметалла-загрязнителя в почве, тем сильнее снижается ее биологическая активность.

Большое значение имеет время, прошедшее от момента загрязнения. При загрязнении бором и мышьяком токсическое действие по отношению к большинству эколого-биологических свойств чернозема обыкновенного с течением времени снижается, а при загрязнении фтором и селеном -усиливается.

Из представленного ряда бор является элементом второго класса опасности, остальные элементы относят к первому классу опасности, однако при этом бор оказывает более сильное негативное воздействия на свойства чернозема, чем элементы первого класса опасности.

Исследование поддержано проектом Федерально-целевой программы «Интеграция» (проект № Б0103).

Литература

1. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. Ростов н/Д, 2000.

2. Шеуджен А.Х. Биогеохимия. Майкоп, 2003.

Ростовский государственный университет 6 мая 2005 г.

УДК 577.4

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АВТОТРАНСПОРТА НА СОДЕРЖАНИЕ СВИНЦА В ПОЧВЕ И РАСТЕНИЯХ

© 2005 г. С.Р. Уджуху

Soils play one of the most important roles in the formation of ecological situation of the territory. Influence of the engine gas discharged into atmosphere on the lead content in the soils and plants is given in this article.

Человек в определенной мере является причиной интенсивного химического загрязнения окружающей среды. Основными источниками загрязнения почвенного и растительного покрова являются:

— атмосферный перенос загрязняющих веществ (тяжелые металлы, кислые дожди, фтор, мышьяк, пестициды);

— сельскохозяйственное загрязнение (удобрения, пестициды);

— наземное загрязнение - отвалы крупнотоннажных производств, отвалы топливно-энергетических комплексов;

— загрязнение нефтью и нефтепродуктами [1].

Тяжелые металлы поступают в почву из атмосферы с выбросами промышленных предприятий, а свинец - с выхлопными газами автомобилей. Значительное накопление в почве тяжелых металлов (свинца) обнаружено вблизи автострад [2], причем ширина придорожных аномалий свинца в почве достигает 100 м и более.

Для установления влияния выхлопных газов автотранспорта на содержание свинца в почве и растениях нами проводились исследования на территории Краснооктябрьского опытного лесхоза, в зоне непосредственного контакта автотрассы и лесной зоны. В качестве объекта исследования были выбраны почва и древесные виды растений. Отбор образцов производили на 5 постоянных пробных площадях, размером 30 х 70 м с интервалом 20 м. У древесных растений для анализа использовали кору. Образцы почв отбирались методом конверта. Определение содержания свинца в почве проводили методом электромагнитной атомно-абсорбционной спектроскопии (май, 2004) в Институте почвоведения Министерства сельского хозяйства г. Москвы (аналитик З.Н. Кахнович). На основе данных был построен график, представленный на рис. 1.

40

35

30

25

20

15

10

15

65

115

Расстояние, км

165

215

5

0

Рис. 1. Динамика содержания свинца в почве в зависимости от удаленности автомагистрали

Анализ показал, что среднее содержание свинца у трассы составляет 34,54 мг/кг (ПДК свинца в почве составляет 32 мг/кг). На второй пробной площади количество свинца в почве уменьшается до 27,52 мг/кг. На третьей пробной площади содержание свинца резко увеличивается в 1,3

раза до 34,98 мг/кг. На четвертой и пятой пробной площадях количество свинца постепенно уменьшается от 34,04 до 24,07 мг/кг (r = - 0,461).

Нами был проведен повторный анализ проб почвы (октябрь, 2004) на содержание свинца в ФГУ «Госсанэпиднадзора Республики Адыгея».

На основе полученных данных был построен график, представленный на рис. 2.

45 40 35 30 25 20 15 10

0

15

65

115

Расстояние, км

165

215

5

Рис. 2. Динамика содержания свинца в почве в зависимости от удаленности автомагистрали

Повторный анализ показал, что среднее содержание свинца изменяется следующим образом: у трассы составляет 39,53 мг/кг, на второй пробной площади количество свинца в почве уменьшается до 36,81, на третьей пробной площади содержание свинца увеличивается до 40,18 мг/кг. На четвертой и пятой пробной площадях количество свинца постепенно уменьшается от 36,24 до 24,29 мг/кг. Значительное увеличение свинца в обоих случаях на третьей пробной площади, расположенной на расстоянии 115 м от дороги, можно объяснить рядом причин, способствующих накоплению его в понижениях рельефа. К ним относятся: уклон территории в глубь леса, смыв свинца атмосферными осадками с поверхности растений, снос ветром опада листьев, так как в растениях тяжелые металлы накапливаются в клеточных стенках (целлюлоза) или в клеточных вакуолях с образованием хелатов (г = - 0,762). К осени содержание свинца в почве увеличивается на 12,4 %.

В районе исследования получили распространение серые лесные и бурые лесные малогумусовые почвы. Такие почвы устойчивы к загрязнению [3], слабо связывают тяжелые металлы, легко отдают их растениям или пропускают их через себя с фильтрующимися водами [2]. На таких почвах возрастает опасность загрязнения растений и подземных вод [4].

Почвы, загрязненные свинцом, очистить практически невозможно. Их можно засадить быстрорастущими культурами, дающими большую зеленую массу, которые извлекают из почвы токсичные элементы, а затем собранный урожай подлежит уничтожению. Возможен и другой путь снижения концентрации свинца в почве растениях: повысить кислотность почв известкованием или добавлением торфа [2].

Свинец, выбрасываемый в атмосферу автомобилями, не только осаждается на землю и попадает в поверхностные воды, но и аккумулируется в почве. Это способствует накоплению свинца в растительности, произрастающей вдоль автострад [5]. С целью установления степени влияния выхлопных газов автотранспорта на содержание свинца в коре древесных растений было осуществлено определение свинца в коре в ФГУ «Госсанэпиднадзора Республики Адыгея». Результаты анализа уровней концентрации свинца в коре представлены на рис. 3.

расстояние, м

Рис. 3. Динамика содержания свинца в коре

Из графика видно, что существует зависимость между расстоянием от источника выброса и содержанием свинца в коре деревьев (г = - 0,966), т.е. накопление свинца снижается по мере удаления от автомагистрали. На расстоянии 15 м среднее значение составило 0,51 мг/кг, на расстоянии 65 м - 0,33, на расстоянии 115 м (середина исследуемого участка) содержание свинца снижается почти в 3 раза по сравнению с первой пробной площадью, расположенной непосредственно вдоль дороги. На четвертой (165 м) и пятой (215 м) пробных площадях тенденция сохранялась. В целом на первой пробной площади на коре деревьев осаждается около 45 % отходящих газов автотранспорта, на второй - 29, на третьей - 16, на четвертой - 6 и на последней всего 4 %. Влияние сохраняется на расстоянии 115 м от дороги.

В ряде работ показано, что между химическими составами среды и растений существует несомненная связь [6, 7]. Растения, способные в своих тканях накапливать значительное количество свинца, могут быть использованы в городских посадках для улучшения экологической ситуации [5].

Для снижения свинцового загрязнения вдоль автострад необходимо создать «зеленую волну». В местах, где свинцовое загрязнение значительно, можно организовать посадку древесных растений (вяз, береза, клен). Для газонных посадок возможно использование одуванчика аптечного [8].

Литература

1. ОрловД.С. Химия почв. М., 1992.

2. Орлов Д.С. // Соросовский образов. журн. 1996. № 3.

3. Гедройц К.К. Учение о поглотительной способности почв: Избр. соч. Т. 1. М., 1955.

4. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / Под ред. Д.С. Орлова и В.Д. Васильевской. М., 1994.

5. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск, 1991.

6. Ильин В.Б. Элементарный химический состав растений. Новосибирск, 1985.

7. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М., 1983.

8. РозановБ.Г. Живой покров Земли. М., 1989.

Майкопский государственный технологический университет 6 мая 2005 г.