Фитотоксичность городских почв

часть профиля – это урбопочвы .Нижние части их профилей соответствуют

типу дерново- подзолистых ( на водораздельных участках ) или

аллювиальных почв (в поймах рек ) . Урбоподзолистая почва на

территории , прилегающей к МКАД , наибольшее ее количество находится в

районе совхоза Белая Дача, урбааллювиально- дерновая на пойме реки

Москвы ( Печатники)

2. Антропогенные глубоко преобразованные почвогрунты , наиболее

распространенные на территории округа , формируются за счет

урбанизации на культурном слое или на сыпанных , намывных и

перемешанных грунтах . Глубина преобразования профиля превышает 50 см

. Подразделяются на 2 подтипа почв : Физически преобразованные, в

которых произошла физико- механическая перестройка почв , и химически

преобразованные, в которых произошли значительные хемогенные

изменения свойств и строения профиля за счет интенсивного химического

загрязнения . Почвы с первого подтипа (собственно урбаноземы )

занимают селитебные участки , пустыри , заросшие свалки ; почвы

второго подтипа (индустриземы) распространены в районах промышленных

предприятий , в близи крупных автомобильных и железных дорог.

3. Искусственно созданные поверхностно - гумусированные почвоподобные

образования , отличающиеся малым возрастом , относятся к типу

урботехноземов и встречаются на тех же участках , что и предыдущий

тип почв .

Формирование и развитие городских почвогрунтов имеют особенности ,

накладывающие отпечаток на содержание и формы нахождения в них тяжелых

металлов ; к ним относятся :

1. Эрозия или удаление растительного покрова и верхнего гумусового

горизонта . Это приводит к снижению устойчивости почв по отношению

к загрязнению тяжелыми металлами. Такие явления наблюдаются на

стройплощадках, свалках, у обочине дорог. С ними также связано

уплотнение почв, затрудняющее естественное восстановление и

развитие растительности .

2. Привоз и насыпка грунта . Свойства почвы в этом случае будут

определяться свойствами привезенного грунта .

3. Использование песка и соли для борьбы с гололедом . Это приводит к

заметному засолению и облегчению гранулометрического

состава верхнего слоя почв находящихся не только вблизи дорог , но

и на значительном от них расстоянии .

4. Ежегодное отчуждение растительного опада осенью . В результате из

биологического круговорота исключаются многие химические элементы ,

уменьшается содержание органического вещества в почве .

Городские почвогрунты имеют ряд характерных особенностей , отличающих

от зональных почв естественных ландшафтов . Отличия прежде всего

касаются большого разброса величин химических показателей . В целом

для повышенных почвогрунтов характерны повышенное содержание

органического углерода , высокие значения рН. Преобладают грунты с

нейтральной и слабощелочной реакцией , я считаю , что это связано с

выпадением пыли, содержащей карбонаты кальций и магний . Содержание С

орг. Разнообразно и зависит от богатства перегноем того субстрата ,

из которого они образовались , а также от способа ухода ( применение

удобрений, компостов ). Очень часто наблюдается большое содержание

органического углерода в пробах почв, отобранных вблизи дорог. Это

связано с загрязнением их сажей или нефтепродуктами , автотранспортом

и не отражает содержание в почве собственно гумуса .

Большинство проб имеет легкий ( супесчаный или легкосуглинистый )

гранулометрический состав . В почвогрунтах округа преобладают залежи

песка и крупной и средней пыли . Это связано как с особенностями

почвообразующих пород так и с просыпанием большим количеством песка

для борьбы с гололедом, который затем, в результате работы уборочных

машин и деятельности ветра , оказывается на прилегающих к дорогам

участках земли .

2. Заложение разрезов, отбор образцов.

Осеню 2000 года (сентябрь) были заложены разрезы и отобраны почвенные

образцы в разных точках нашего города Дзержинского . Расположение

разрезов отмечено на топографическом плане города :

Шесть разрезов было заложено на следующих территориях:

|Разрез 1 |Сквер Победы , березовая роща |

|Разрез 2 |Детская площадка, стройгородок |

|Разрез 3 |Прилегающая к университету территория |

|Разрез 4 |50м от дороги, вход в кооператив “Природа”|

|Разрез 5 |Ул. Заводская 20 м от дороги |

|Разрез 6 |Поворот к заводу ДКПП, 5м от дороги |

Из каждого разреза бралось три прикопки. Образцы в разрезах отбирались

по двум глубинам : 0-20 см , 20 – 40см . Затем земля упаковывалась в

мешочки (из ткани ). Экземпляр каждого разреза был исследован с

помощью эмиссионно – спектрального метода для определения содержания в

нем свинца. Эмиссионно – спектральный анализ показал содержание свинца

в следующих разрезах :

|Разрез 1 |Сквер Победы , березовая роща |6 мг/кг |

|Разрез 2 |Детская площадка, стройгородок |84 мг/кг |

|Разрез 3 |Прилегающая к университету территория |8 мг/кг |

|Разрез 4 |50м от дороги, вход в кооператив “Природа”|58 мг/кг |

|Разрез 5 |Ул. Заводская 20 м от дороги |32 мг /кг|

|Разрез 6 |Поворот к заводу ДКПП, 5м от дороги |46 мг/кг |

За ПДК- предельно допустимую концентрацию было принято 32 мг/кг .

3.3 Вегетационный опыт и его результаты .

Фитотест проходил следующим образом . Я брал 6 пластмассовых

стаканчиков и 6 чашечек Петри ( 2 варианта). Далее нашу землю я

укладывал в посуду , предварительно размельчив ее. Каждый разрез в

отдельную , затем пронумеровывал стаканчики. После семена овса я

замачивал в воде и через несколько дней приступил к посеву . В чашечки

петри я засеивал по 10 семян в каждую , в пластмассовые стаканчики

по 5 в каждый . Раз в три дня семена поливались дестилированной

комнатной температуры. Через 2 дня появились первые всходы , которые

затем стали расти с большой скоростью . Замеры ростков я делал один

раз в 1-3 дня . Процесс произрастания приведен в таблице:

Закладка опыта 2 го марта

|Вариан| | | | | | |

|т |11.03 |12.03 |14.03 |16.03 |20.03 |28.03 |

|опыта | | | | | | |

|Стакан| | | | | | |

|ы |__ |2 шт |5шт- 3 |8 см-ср |=> |15,1(см) |

|Разрез|__ |–1мм |см(ср) |2 см |=> |5,2(см) |

|1 |3шт-2,|__ |__ |(ср) |=> |20,9(см) |

|Разрез|5 см |=> |5 |15 |=> |16,9(см) |

|2 |__ |3шт-1м|шт-8,5см|см(ср) |=> |14,1(см) |

|Разрез|__ |м | |4шт |=> |15,6(см) |

|3 |1шт-0,|__ |4шт-3,2с|9,7(ср) | | |

|Разрез|5 см |=> |м(ср) |7см (ср)| | |

|4 | | |5шт | | | |

|Разрзе| | |по1,5 см|4шт- | | |

|з 5 | | | |10см | | |

|Разрез| | |4шт 4см | | | |

|6 | | |(ср) | | | |

|Чашечк| | | | | | |

|и |__ |__ |5шт-0,5с|7шт-0,7с|7шт-0,|=> |

|Разрез|__ |__ |м |м(ср) |8см |=> |

|1 |__ |__ |3шт-0,5с|9шт |9шт-1,|=> |

|Разрзе|__ |__ |м |–1см(ср)|4см |=> |

|з2 |__ |__ |6шт-2,5с| |9шт-1,|=> |

|Разрез|__ |__ |м |9шт-1,2с|5см |=> |

|3 | | |3шт-1,5с|м(ср) |3шт-1с| |

|Разрез| | |м |3шт-0,8с|м | |

|4 | | |8шт-0,5с|м (ср) |10шт-1| |

|Разрез| | |м |10шт-1см|,2см | |

|5 | | |2шт-0,5с|(ср) |4шт- | |

|Разрез| | |м |4шт-0,5с|0,7см | |

|6 | | | |м(ср) | | |

По истечению 17 дней ростки овса были срезаны их средняя высота в

каждом разрезе была измерена , а биомасса взвешена. Данные приведены в

следующей таблице :

|№ Разреза |Местоположение разрезов |Н |Свинец|Биомас- |Интервал роста|

| | |ср. | |са овса | |

| | |См |Мг/кг |(г) |(мах-min)см |

|Разрез 1 |Сквер Победы |15,1|6 |20,3 |11,0-18,5 |

|Разрез 2 |Детская площадка |5,2 |84 |0.17 |9-2 |

|Разрез 3 |Территория университета |20,9|8 |2,23 |23-18,5 |

|Разрез 4 |50 м от дороги, вход |16,9|58 |2,03 |18,0-15,5 |

|Разрез 5 |Ул. Заводская 20м от |14,1|32 |2,07 |17,5-19,0 |

|Разрез 6 |Поворот к ДКПП, 5м |15,6|46 |1,96 |20-11 |

С помощью фитотеста (всхожести семян овса) выделены зоны для

благоприятного роста растительности и зоны угнетения . Данные по

всхожести семян и наращевания зеленой массы в течении 2х недель ,

находятся в противофазе с данными по содержанию свинца .

Н ср рв мг / кг

25 см

20 100

90

80

15 70

60

10 50

40

5 30

20

10

0 0 1 2 3

4 5 6 №

Разреза

График№1 Зависимость содержания Рв в горизонте Апах и

зеленой массы овса .

Н ср см т, г

25 2,5

20 2,0

15 1,5

10 1

0,76

5 0,5

0,25

0 0 1 2 3

4 5 6 №

разреза

Графк №2 Фитотест на всхожесть и общую биомассу

Максимальное превышение ПДК по свинцу в 2,5 раза на территории жилой

зоны (Детская площадка , Стройгородок) .Это разрез № 2 . Эта зона

находится в 10 метрах от дороги . Содержание свинца здесь составляет

84 г/ кг . Максимальное загрязнение почвы усиливается здесь на мой

взгляд за счет переноса воздушными массами по розе ветров . В связи с

этим наблюдается минимальная высота ростков . Максимальный прирост

биомассы наблюдается на контрольном варианте : прилегающая к

университету территория . Содержание свинца здесь составляет 8 мг/кг,

а средняя высота овса больше 20 см .Хоть эта зона и находится метрах в

20 от дороги , но малое содержание свинца здесь из- за ряда факторов

А также зона : Сквер Победы, березовая роща ;здесь содержание свинца

еще меньше 6 мг /кг , но прирост биомассы менше разреза № 3 . Эта

зона имеет выгодное географическое положение , т.к. она находится на

доволно большем расстоянии от дороги , а так же окружена беровыми

насаждениями .

При сравнении 2х контрольных разрезов (№2 и № 3) прирост биомассы

уменьшился в 3 раза . Большоесодержание свинца также содержится в

почвах , разрезы котых находятся в зоне садоводнических участков . Это

разрезы 4 и 5 , а ткже к ни можно отнести разрез №6, с содержанием

свинца здесь 52, 32,46 мг/кг соответственно . Но разрез № 5 у меня как

бы нейтральный (т.к. ПДК-32 мг/кг). С этими зонами все ясно , т. к.

они находятся практически рядом с дорогой . Из 6 зон видно , что 2

разреза с низким содержанием свинца, 3 с высоким и 1 с нейтральным .

Выводы

1. О загрязнение городских территорий.

Город Дзержинский является неблагополучным в экологическом отношении ,

что связано с большой техногенной нагрузкой. Почвогрунты города в

разной степени загрезняны тяжелыми металлами . По результатам анализов

выделены зоны с большим содержанием тяжелых металлов ( превышают если

ПДК), характеризующиеся определенным набором элементов в соответствии

с их содержанием в почве . В ряде случаев с большой долей вероятности

можно связать техногенные аномалии тяжелых металлов в почве с одним

или несколькими источниками загрязнения.

Наибольшую площадь на территории округа занимают участки со

слабозагрязненными почвогрунтами, расположенные на территориях

лесопарков , рощ , скверов; в нашем городе это Сквер Победы ,

Дзержинский лес , и в основном территории изолированные от дорог.

Массивы сильнозагрязненных почвогрунтов сформированных под влиянием

промышленных зон города , находятся вдоль железных дорог , фрагментно

встречаются на всей территории города , и как правило вблизи

предприятий- загрязнителей . Выделяются также участки с

сильнозагрязненными почвогрунтами удаленные от предприятий

загрязнителей и от автодорог.

Главная особенность загрязнения почв тяжелыми металлами – совместное

воздействия на почву большего числа источников загрязнения, как

стационарных (промышленные предприятия ), так и подвижных (транспорт)

. Застройка города высотными зданиями , интенсивная эмиссия тепла ,

СО2 сажи и других загрязняющих веществ в атмосферу затрудняют удаление

аэрозольных примесей из приземного слоя воздуха и приводят к

формированию смога. Строительство новых жилых районов нередко

производится на территориях , уже загрязненных тяжелыми металлами

(свалки, старые промышленные площадки).

Большие объемы земляных работ, производимые при этом, также вносят

свой вклад в возникновение новой картины загрязнения почв тяжелыми

металлами, когда трудно выявить источник загрязнения почв для данной

территории .

Загрязнения почвогрунтов , атмосферные выбросы, и изменения

геологической среды города привели к ухудшению состояния

растительности , что подтверждается данными визуальных наблюдений (На

жилках развивается межжилковый хлороз . пятнистый некроз , часты

случаи обесцвечивания листовой пластинки ). Растения по разному

адаптированы к экстремальным геохимическим условиям природный среды и

обладают разной пороговой чувствительностью к тяжелым металлам .

Основными факторами , определяющими содержание элемента в растении ,

признаны : условия геохимической среды (содержание элемента в почве ,

относительное количество форм нахождения элемента , усвояемых

растением , эволюция и адаптация растения к данным условиям

геохимической среды ) и вид растения (фаза развития , особенности

распределения элемента по органам растения ). В условиях химического

загрязнения все перечисленные факторы модифицируются под влиянием

загрязнения , что приводит к изменению химического состава растения .

2. О методах оценки загрязнения .

Фитотест – это один из лучших ,на мой взгляд, методов оценки

загрязнения почвы тяжелыми металлами . Его особенности – это нулевые

финансовые затраты и простота в проведении опыта. После проведения

ФИТОТЕСТА можно проверить коррелирует ли полученная биомасса с

содержанием в почве тяжелых металлов .

В золе растений можно определить содержание тяжелых металлов

эмиссионно – спектральным методом . Анализ растительного материала

дает более четкую картину пространственного распределения загрязнений

в силу способности биологических систем к избирательности и

перераспределению токсических веществ. Исследованные виды растений

будут содержать повышенное количество кобальта , свинца, олова , цинка

, меди , молибдена , хрома . Имеются существенные различия в уровнях

накопления тяжелых металлов каждым видом.

Для оценки степени техногенного загрязнения почвогрунтов тяжелыми

металлами можно использовать такой показатель, как содержание

элемента в азотнокислой вытяжке , выраженное в процентах от данного

содержания . Известно , что в незагрязненных почвах доля подвижных

форм тяжелых металлов от их валового содержания не превышает 5-20 % .

В почвогрунтах нашего города доля извлечения меди составляет от11 до

78% ,цинка- 2 до 73 % , свинца – от 9 до 83 %, никеля от 7 до 85% ,

что свидетельствует о высокой степени загрязнения большинства

почвогрунтов нашего города этими элементами (литературные данные ).

3. О результатах своей исследовательской деятельности.

После проведения этого опыта и рассмотрения результатов , вызывает

опасение тот факт , что такая характеристика относится к почвам жилого

комплекса и территориям дач расположенных в зоне жилого комплекса .

Урожай выращенный на этих огородах попадает на рынки , в том числе и

на наш Дзержинский рынок. Поэтому страдают не только владельцы этих

участков , но и ни в чем не повинные люди (мы с вами ), мучаясь от

ряда болезней . Отсюда вывод :

1) Необходим контроль качества урожая на этих дачных участках ,

. Полученные нами данные не были обработаны статистически , но по

опубликованным литературным данным можно говорить о коррелятивной

зависимости между содержанием сввинца в почвах и биологической

массой растений.

2)В дальнейшем планируется исследования гумусного состояния почв, а

также исследование содержания в почве не только свинца но и других

тяжелых металлов.

Список использованной литературы

1. Н.Н. Ладонина, Д.В. Ладонина, Е. М. Наумов, институт минералогии

геохимии и кристалохимии редких элементов,

М.Г.У. имени Ломоносова., почвенныйинститут имени В.В. Докучаева .

Поступила в редакцию 17.07.97

2. Большокав В.А.

3. Виноградов Б.В., Орлов В.П., Снакин В.В. БИОТ! ческие критерии

выделения зон экологическо! бедствия России // Изв. РАН. Сер. геогр. 1993.

№ С. 77-89.

4. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжель металлов и регуляторная

роль почвы // Почвов дение. 1997. № 4. С. 431-441.

5. Дубиковский Г.П. Закономерности распределен! микроэлементов в почвах

Белорусской ССР и вл1 яние их на растения: Автореф. ... дис. д-ра био /

наук. Каунас, 1975. 48 с. 6. Жирмунский А.В., Кузьмин В.И. Критическ!

уровни в развитии природных систем. Л.: Наук г Ленингр. отд-ние, 1990.

222 с. \ /5. Экосистемы в критических состояниях. М.: Наук v 1989.155 с.

7. Большаков В.А. Картография иклассификация деградированных почв //

Техногнные воздействия на почву им их плодородие , методы контроля :

На уч. Тр. Почв. Ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1991 С. 17-21

8. Водяницкий Ю.Н. , Большаков В.В. Выявление техногенности химических

элементов в почвах // Антропогенная деградация и меры ее

предупреждения : тез. И доклады всерос. Конф . М., 1998. Т. 2. С. 116-

119.

9. Зотов В.Б. Гинзбург Л.Н. результаты эколого- химического

картирование территории ЮВАО г. Москвы // Комплексная эколого-

геохимическая оценка техногенного загрязнения окружающей природной

среды . М. : прима- пресс . ,1997 . С. 15-21

10. Иванов Н.Н. Тяжелые металлы в растениях Юго-Восточного

административного округа г. Москвы // Мат. Научно практическая

конференция “ Докучаевское наследие в науке и практике “Смоленск “

1996 . С 03-104

11. Кабата – Пендиас А., Пендиас Х. , Микроэлементы в почвах и

растениях . М : Мир., 1989 439 стр .

12. Методические рекомендации по геохимической оценки загрязнения

территорий городов химическими элементами / сост. Ревич Б. А. ,Сает

Ю.Е. , СмирноваЕ

13. Обухов А.И. Плеханова И.О. Тяжелые металлы в почвах и растениях

Москвы // Экологические исследования в Москве и Московской области .

М. , 1990 С 148-161.

14. Проблемы экологии Москвы / Под ред Пупырева Е. И. М.:

Гидрометиздат . Моск отд-ие ,1992 год , 198 с.

15.Строгонова М.Н. Агаркова М.Г. Эколгическое состояние почвенного

покрова урбанизированных территорий // Экологические исследования в

Москве и Московской области . М., 1990 . С. 127-147.

16 Строгонова М.Н. Мягкова А.Д. Городские почвы: генезис,

классификация , функции // Почва, город, экология./Под редакцией

Добровольского Г.В. М., 1997 . С.15-88.

Разрезы были заложены в следующих местах :

| |

|Разрез 1 |

| |

– сквер победы березовая роща ,

Разрез

2 – Детская площадка , строй городок

Разрез 3-Прилегающая к университету территория ,

Разрез 4 -50 м от дороги вход в кооператив “Природа “ ,

Разрез 5 – улица Заводская , 20 метров от дороги

Разрез 7- поворот к заводу ДЗЖБК, 5 м от дороги

Образцы в разрезах

Ведение

Страницы: 1, 2, 3