Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологическая оценка состояния почвенно-растительного покрова в зоне техногенного загрязнения

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Экологическая оценка состояния почвенно-растительного покрова в зоне техногенного загрязнения"

На правах рукописи

КАЗАКОВА Наталья Анатольевна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА В ЗОНЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ УЛЬЯНОВСКОГО ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА)

Специальность 03.02.08 - экология (биология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Пенза - 2014

005558713

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова» на кафедре «Зоология».

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор

Ильина Наталья Анатольевна.

Официальные оппоненты: Романова Елена Михайловна,

доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина», заведующая кафедрой биологии, ветеринарной генетики, паразитологии и экологии;

Прохорова Наталья Владимировна, доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет», профессор кафедры экологии, ботаники и охраны природы.

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Саратовский

государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова», г. Саратов.

Защита состоится 24 декабря 2014 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.337.02 на базе ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный технологический университет» по адресу: 440039, г. Пенза, пр. Байдукова/ул. Гагарина, д. 1а/ 11, корпус 1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный технологический университет» и на сайте www.penzgtu.ru.

Автореферат разослан 30 октября 2014 г.

Ученый секретарь --__

диссертационного совета Коростелева Анна Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Состояние почвы территорий города требует особого внимания, поскольку влияние промышленности, процессов строительства приводит к изменению почти всех ее свойств (начиная с агрохимических и физических и заканчивая микробиологическими и биохимическими показателями), лишая почвенный покров способности выполнять важные экологические функции. Микробиота и биохимические параметры почвы под влиянием антропогенного воздействия изменяются в первую очередь, поэтому считаются многими исследователями наиболее чувствительными к загрязнению показателями состояния почвенного покрова (Казеев и др., 1998; Данилов-Данильян и др., 2001; Денисова, 2010; Шаркова, 2010). Значительные объемы выбросов твердых, жидких и газообразных веществ характерны для предприятий по производству цемента. Воздействие предприятий цементного производства проявляется в постепенном повышении уровня загрязнения всех компонентов природной среды (Добровольский, Никитин, 2000).

Среди многочисленных загрязнителей почвенного покрова особое место принадлежит тяжелым металлам (ТМ), которые относятся к группе наиболее опасных веществ. В зоне воздействия промышленных предприятий, возле транспортных магистралей содержание ТМ часто значительно превышает ПДК, что может стать причиной деградации растительного покрова, усиленной эрозии и дефляции почв (Горышина, 1991). Несмотря на то, что проблемам загрязнения почв ТМ, изучению закономерностей их накопления и распределения в разных типах почв и видах растений (Денисова, 2010) уделяется значительное внимание, сведения для конкретных городов и специфических производств не представлены в научной литературе в должной мере (Кулагин, Шагиева, 2005; Соромотин, 2008).

Для Ульяновской области характерны высокие объемы производства и транспортировки цемента, поэтому изучение эколого-биологических особенностей системы почва - растения, проявляющихся в условиях техногенного воздействия цементного предприятия, актуально и имеет существенное значение для развития прикладной и факториальной экологии.

Цель работы - исследование экологического состояния и степени антропогенной нагрузки на почвенно-растительный покров в зоне техногенного загрязнения на примере Ульяновского цементного завода.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

1) выявить закономерности изменения накопления тяжелых металлов в пробах почв в зависимости от расстояния до источника загрязнения на примере Ульяновского цементного завода;

2) изучить закономерности изменения химических свойств изучаемых почв при загрязнении тяжелыми металлами в зонах с различным уровнем загрязнения;

3) исследовать качественное и количественное содержание микроорга- VK низмов и биологическую активность в пробах почв в зоне влияния предприятия цементного производства и контрольных территорий; провести сравнительный

анализ зависимостей активности почвенного дыхания от расстояния до источника загрязнения;

4) оценить токсичность проб почв в зоне влияния цементного завода методами" комплексного биотестирования на тест-объектах: Chlorella vulgaris Beijer, Daplmia magna Straus;

5) исследовать особенности флоры на изученных пробных площадях, прилегающих к территории цементного завода, и оценить общее жизненное состояние растений.

Научная новизна работы заключается в следующем.

¡.Впервые проведена комплексная оценка экологического состояния почвенно-растительного покрова в зоне влияния цементного производства на примере территории воздействия Ульяновского цементного завода. Определены приоритетные загрязнители - тяжелые металлы, и установлены особенности их распределения в почвах промышленной зоны.

2. Выявлены закономерности изменения качественного и количественного состава микроорганизмов почвы в зависимости от расстояния до источника загрязнения. Установлено доминирование бактерий рода Bacillus и присутствие ассоциаций пигментированных форм гетеротрофных бактерий.

3. Установлена выраженная трансформация почвенно-растительного покрова под воздействием выбросов цементного завода.

Практическая значимость полученных результатов состоит в следующем.

1. Полученные данные вносят существенный вклад в разделы прикладной экологии, изучающие состояние почвенно-растительного покрова в зоне техногенного загрязнения с целью разработки экологически обоснованных норм воздействия на окружающую среду, а также имеют значение для факториальной экологии - установления пределов толерантности и устойчивости растительных организмов к внешним воздействиям.

2. Результаты исследования могут быть использованы в научных целях при разработке системы мониторинга экологического состояния окружающей среды и при экологическом прогнозировании последствий техногенного воздействия цементных заводов и аналогичных производств; при оценке современного состояния почвенно-растительного покрова на фоне антропогенной нагрузки, связанной с воздействием цементного производства.

3. Полученные результаты могут быть использованы в учебном процессе при преподавании дисциплин экологического профиля - экологического мониторинга, прикладной экологии, экологии микроорганизмов, рационального природопользования, охраны окружающей среды при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Экология и рациональное природопользование», а также при организации и проведении научно-исследовательских работ студентов, написании курсовых и выпускных квалификационных работ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Комплексная оценка экологического состояния почвенно-растительного покрова в зоне влияния цементного производства на примере территории воздействия Ульяновского цементного завода. Определены при-

оритетные загрязнители - тяжелые металлы, и установлены особенности их распределения в почвах промышленной зоны.

2. Закономерности изменения качественного и количественного состава микроорганизмов почвы в зависимости от расстояния до источника загрязнения. Установлено доминирование бактерий рода Bacillus и присутствие ассоциаций пигментированных форм гетеротрофных бактерий.

3. Доказательства техногенной трансформации почвенно-растительного покрова под воздействием выбросов цементного завода.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационного исследования по экологической оценке современного состояния почвенно-растительного покрова, подвергающегося воздействию цементного производства, внедрены в практическую деятельность ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова», что подтверждено соответствующим актом.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Всероссийской научно-методической конференции «Менеджмент образования: состояние, проблемы, перспективы» (Ульяновск, 2008); научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы: экономики, социальной сферы и образования» (Ульяновск, 2009); Международной научно-практической конференции «Наука и современность» (Новосибирск, 2010); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы современной науки и образования» (Уфа, 2010); Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы природных и антропогенных территорий» (Чебоксары, 2011); Международной научно-практической конференции «Наука и современность» (Украина, Киев, 2013); Международной научно-практической конференции «Современные концепции научных исследований» (Москва, 2014); научных чтениях и научных семинарах Ульяновского государственного педагогического университета имени И.Н. Ульянова.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, из них 4 статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК.

Личный вклад автора. Автором лично определены цель и задачи диссертации, разработана программа исследований, проведен отбор образцов почв и их комплексный анализ. Лабораторно-аналитические исследования выполнялись автором лично или при непосредственном участии в составе научной группы. Обработка полученных данных, их интерпретация и оформление, а также разработка в итоге практических предложений осуществлены автором самостоятельно. Текст диссертации был написан по плану, согласованному с научным руководителем. Доля личного участия в публикациях составляет от 50 до 75 %.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 145 страницах, состоит из введения, шести глав, выводов и списка использованных источников; содержит 22 таблицы, 20 рисунков и 46 приложений. Список литературы включает 222 наименования, в том числе 32 - на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены ее научная новизна и практическая значимость, сформулированы цель и задачи исследования и пути их реализации.

1. Основные направления техногенного загрязнения в промышленной зоне (обзор литературы)

В главе представлены данные отечественных и зарубежных авторов об экологической роли почвы как природного фильтра для разного рода техногенных загрязнителей, среди которых особое место занимают тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы от различных источников загрязнения. Проведен анализ публикаций, посвященных проблемам трансформации почвенного покрова в результате техногенных воздействий и взаимосвязи с состоянием растительного покрова. Отмечено, что микробный ценоз почв является индикатором трансформации почвенного покрова. Представлены данные ряда исследователей об отсутствии у растений специфических механизмов или физиологических процессов устойчивости к техногенному загрязнению. Древесные, кустарниковые и травянистые виды растительности способны аккумулировать ТМ как в вегетативных, так и в генеративных органах; при этом уровень аккумуляции зависит от видовых особенностей растений, их возраста, времени развития, а также от агроклиматических условий.

Раздел данной главы посвящен описанию влияния цементной промышленности на загрязнение окружающей среды. Приведены данные литературы о комбинированном загрязнении растений, слагающемся из непосредственного оседания аэрозолей и пыли на поверхность листьев и корневого усвоения твердых металлов, накопившихся в почве в течение продолжительного времени поступления загрязнений из атмосферы (Ильин, 1991).

2. Условия, объекты и методы исследований

Физико-географическая характеристика района исследований. Полевые исследования проводили на территории города Новоульяновска, где находится один из крупнейших в Европейской части России Ульяновский цементный завод, который расположен на правом берегу реки Волги, на водораздельном плато между Волгой и Свиягой, в 18 км к югу от областного центра -г. Ульяновска. Площадь его территории составляет 254 кв. км, протяженность с севера на юг - 20,9 км, с запада на восток - 13,8 км.

Исследуемая территория непосредственно примыкает к промышленной площадке Ульяновского цементного завода (УЦЗ) и жилым кварталам, принадлежащим Ульяновскому району г. Ульяновска (рис. 1).

Исследования проводили в период с июля по октябрь в течение 20092013 гг., что соответствует теплому периоду, когда происходят рост и вегетация растений. Были собраны данные о направлении ветров в районе исследования, отмечена общая тенденция преобладания ветров юго-западного направления.

Почвенный покров района исследования представлен дерново-карбонатными почвами, характеризующимися щебнистостью, суглинистым механическим составом, распыленной структурой и высокой мощностью гумуси-рованного горизонта (Почвенная карта, 1988).

На территории изучения кое-где сохранились участки степной и лугово-прибрежноводной растительности, но нет естественной растительности, что свидетельствует о техногенной трансформации.

Выбор пробных площадей для полевых исследований. Для осуществления исследований было заложено 5 пробных площадок: № 1 (ПП1) на расстоянии 100 м от ограждения завода, № 2 (ПП2) на расстоянии 500 м от ПП1, № 3 (ППЗ) на расстоянии 1000 м и № 4 (ПП4) на расстоянии 2000 м от ограждения заводской территории. Контрольная площадка располагалась в 5000 м от границы промплощадки Ульяновского цементного завода в «условно чистой» природной зоне, которая по рельефу, характеру почв и видовому флористическому составу соответствует опытным площадкам. Размер опытных и контрольной пробных площадок составлял 10x10 м, все они были расположены с учетом преобладающих ветров, т.е. к северо-востоку от территории завода (в зоне действия атмосферных выбросов от труб завода).

Отбор почвенных образцов осуществляли по общепринятым в почвоведении методикам (Качуриев, 1973; Ганжара, Борисов, Байбейков, 2002) с глубины пахотного слоя (до 20 см) и методом конверта отбирали средний образец общей массой до 1 кг (Глазовская, 1964; Минеев, 1989). В лабораторных условиях проводили первичную обработку почвенных образцов и агроэкологиче-ский анализ. Гранулометрический состав почв определяли «мокрым» методом (Кавеленова, Прохорова, 2001; Ганжара, Борисов, Байбейков, 2002). Количественное определение гумуса в почве - по методу Никитина с колориметрическим окончанием по Орлову-Гриндель, основанному на мокром озолении органических соединений почвы. Агрегатный анализ структуры почв проводили по методу Н.И. Савинова (Ганжара, Борисов, Байбейков, 2002). Определение биологической активности почв - по Т.В. Аристовской (1989). Содержание тяжелых металлов в почве определяли методом атомно-абсорбционной

ПП-5 контрольна:

I Ограждение]

новоульяновск i

ульяновский цементный завод

I ПП-1|ПП-2| ПП-зМ ПП-41

Рис. 1. Схема участков отбора проб

спектрометрии с пламенной атомизацией на базе лаборатории агрохимцентра г. Ульяновска. Определение pH водной вытяжки почв производили при помощи рН-метра марки рН-150МП.

Для микробиологического анализа готовили разведения почвы по общепринятой методике, посевы осуществляли в день отбора образцов по 0,1 мл профильтрованной взвеси поверхностным способом на твердые питательные среды. Для выделения и количественного учета гетеротрофных микроорганизмов использовали ГРМ-агар, а для выделения микромицетов - среду Сабуро. Учет численности микроорганизмов производили на 3-7 сутки и выражали в колониеобразующих единицах (КОЕ) на 1 г почвы (Нетрусов, 2005).

Биотестирование образцов почв осуществляли по стандартным методикам с помощью тест-объектов, принадлежащих к разным систематическим группам: Chlorella vulgaris Beijer (ФР.1.39.2004.01143) и Daphnia magna Straus (ПНД Ф 14.1:2:4.12-06, ПНД Ф Т 16.1:2:3:3.9-06). Для получения сопоставимых результатов по итогам тестирования рассчитывали индекс токсичности оцениваемого фактора (ИТФ) (Кабиров, 1997).

Геоботаническое описание пробных площадок осуществляли в ходе маршрутных и визуальных исследований по общепринятым методикам (Полевые практики по географическим дисциплинам, 1980). При оценке видового разнообразия растений использовали определители (Определитель растений..., 1984; Маевский, 2006). Номенклатура и латинские названия определяемых растений даны по основным современным флористическим сводкам (Черепанов, 1995; Маевский, 2006). Для каждого вида травянистых растений на всех пробных площадях определяли проективное покрытие по пятибалльной шкале Браун-Бланке (Воронов, 1973). Экологические предпочтения видов оценивали по совокупности их экоморфных характеристик (Василевич, 1969; Воронов, 1973; Матвеев, Прохорова, 2007). Определение жизненного состояния древостоя проводили по методу В.А. Алексеева (1989).

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по общепринятым методикам (Лакин, 1973; Зайцев, 1984). Расчет результатов осуществляли с применением пакета прикладных программ Statistica 6.0 (Windows ХР; «Stat Soft Inc.», USA), Microsoft Excel 2007 (Windows XP). Рисунки редактировали при помощи графических программ: CorelDraw 11 и Paint (Windows ХР).

3. Оценка техногенного загрязнения почвенного покрова района исследований

Основным видом вредных примесей в выбросах цементного завода является пыль перерабатываемых материалов. Отходящие газы также включают в себя мелкие частицы пыли, диоксиды серы, оксиды азота, оксиды углерода, хлориды, фториды, аммиак, небольшое количество органических соединений и тяжелые металлы (Бутг, 1980; Тейлор, 1996). Образование пыли (включая твердые частицы) всегда было наиболее острой экологической проблемой в цементном производстве.

По данным выброса вредных загрязняющих веществ 2009-2013 гг., установлена динамика изменения объема выбросов в атмосферу от Ульяновского

S

цементного завода (рис. 2). За годы исследований отмечено снижение объемов выбросов, что связано с модернизацией производства и решением экологических проблем.

6000 1- 5000 со § 4000 о. 2 зооо со I 2000 ,0 ю ° 1000 0

Ж

' \

иг \

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Рис. 2. Динамика изменения объема выбросов вредных веществ в атмосферу Ульяновского цементного завода по годам, т

Наиболее опасными загрязняющими веществами в составе выбросов промышленных объектов являются ТМ, в том числе свинец, кадмий и цинк, которые относятся к первому классу опасности. В большей степени они аккумулируются в почве, чем в атмосфере и природных водах, а постоянное поступление даже в незначительных количествах может привести к накоплению.

Определяемые в данной работе ТМ относятся к 1-му (2л\, С<3, РЬ) и 2-му (№, Си, Сг) классам опасности. Данные о содержании в пробах почвы металлов, полученные атомно-абсорбционным методом, представляют собой валовое их содержание. При описании загрязнения почв были использованы нормативы ГН 2.1.7.2042-06, ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве, учитывающие ее гранулометрический состав и рН.

Оценка суммарного содержания ТМ в исследуемых почвах показала, что наибольшее полиметаллическое загрязнение почв характерно для ПП1, наименьшее - для ПП4 и ПП5к(1ИГроль- Выявлена динамика суммарного содержания ТМ в исследуемых почвах за период наблюдения: достаточно плавное изменение содержания на ППЗ и ПП4, которое варьировало в пределах средних суммарных концентраций (рис. 3).

Оценка содержания цинка в пробах почв показала незначительные различия между ними. Наиболее подвержены загрязнению цинком были почвы ПП1 и ПП2, наименее - ПП4 и ПП5контроль. Суммарная концентрация цинка была выше или равна региональному фону (24,2 мг/кг) за весь период исследований, только в ПП4 и ПП5 она была несколько ниже. Показатель ОДК по цинку составлял 220 мг/кг почвы, и на исследуемых площадях этот показатель не был превышен.

Аналогичная ситуация отмечена и для содержания меди в исследуемых почвах: минимальное содержание наблюдалось на ПП4 и ПП5контроль и изменялось от 10,3 до 12,5 и от 10,3 до 13,1, соответственно. Поскольку показатель ОДК для меди составляет 130 мг/кг почвы, то данный показатель на исследуемых площадках превышен не был.

ПП1 ПП2 ППЗ ПП4 ППБконтроль

Ш2009 Ш 2010 2011 18 2012 2013

Рис. 3. Среднегодовая динамика суммарного полиметаллического загрязнения почв исследуемых пробных площадок (планки погрешностей при р = 0,05)

Оценка содержания свинца в исследуемых почвах выявила различия между участками. Наибольшему загрязнению были подвержены почвы ПП1, наименьшему - почвы ПП4 и ПП5контроль. На всех опытных участках содержание свинца в почве было выше регионального фона (11,2 мг/кг), а для ПП5контроль не превышала фоновых (130 мг/кг почвы) показателей (рис. 4).

Рис. 4. Среднее содержание тяжелых металлов в почвах изучаемых площадок (планки погрешностей при р = 0,05)

Оценка содержания кадмия в исследуемых почвах также выявила различия: наибольшему загрязнению были подвержены почвы ПП1 и ПП2, наименьшему - ПП4 и ПП5контроль. Существенное разнонаправленное изменение содержания кадмия было характерно для ПП1. На всех пробных площадях со-

держание кадмия было выше или равно показателю регионального фона (0,43 мг/кг); показатель ОДК (2 мг/кг почвы) не был превышен.

Определение содержания никеля в почве показало незначительные различия между исследуемыми пробными площадками: наибольшему загрязнению подвержены почвы ПП1 и ПП2, наименьшему - ПП4, ПП5контроль Региональный фон (35,3 мг/кг) превышен не был, как и значения ОДК по никелю (80 мг/кг почвы).

Наибольшему загрязнению хромом были также подвержены почвы ПП1, а наименьшему - почвы ПП5контроль. Содержание хрома на площадках № 1-4 было значительно выше регионального фона (16,3 мг/кг) и только на ПП5 оставалось низким. Показатель ОДК по содержанию хрома в почве нормативными актами не установлен.

Корреляционный анализ подтвердил наличие обратной зависимости между содержанием тяжелых металлов в почвенных образцах и расстоянием от УЦЗ в исследуемый период. Наиболее высокая обратная корреляционная зависимость в 2009 г. и в 2011 г. была обнаружена между расстоянием от предприятия и Сг (г = -0,964 и г = -0,947), расстоянием от источника техногенного загрязнения и гп (г = -0,931 и г = -0,895); в 2010 г., 2012 г. и 2013 г. - между Сг, С<1 и расстоянием от УЦЗ (2010: г = -0,954; -0,946, 2012 г.: г = -0,934; -0,911, 2013 г.: г = -0,936; -0,944 соответственно).

Таким образом, с удалением от источника загрязнения снижается содержание тяжелых металлов в пробах почв, а следовательно, уменьшается техногенная нагрузка на почвенно-растительный покров.

Общий анализ данных о металлоаккумуляции почвами изучаемых площадок показал, что в период исследований содержание ТМ было максимально в почвенном покрове ПП1 - участка, находящегося в непосредственной близости от завода, и минимально на ПП4 и ПП5контроль, что может быть связано с их расположением в более экологически чистых зонах.

Для сравнительной оценки накопления ТМ в почвах изучаемых пробных площадок использовали коэффициент концентрации (Кк), рассчитываемый как отношение концентрации конкретного элемента в почвах изучаемой территории к его фоновому аналогу. Значения коэффициентов концентрации представлены на рис. 5.

По данному показателю изучаемые ТМ были распределены на три группы: в первой - только №, для которого Кк существенно ниже 1; во второй группе - 2п и Сг, для которых Кк близко к 1 или равно 1; в третью группу объединены наиболее токсичные элементы - Си, РЬ и Сс1, для которых на всех пробных площадках Кк больше 1, что особенно выражено для Сс1, у которого Кк больше 2 (Казакова, 2013).

В таблице 1 представлены значения коэффициента техногенности (Кт) изученных элементов, рассчитываемого как отношение концентрации элемента в почве каждого участка к его концентрации в почвах контрольного участка.

КОЭФФИЦИЕНТЫ КОНЦЕНТРАЦИИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПОЧВ ИЗУЧЕННЫХ ПРОБНЫХ ПЛОЩАДЕЙ

Направление север-юг

Направление восток-запад

Рис. 5. Коэффициент концентрации тяжелых металлов для почв изученных пробных площадей

Таблица 1. Коэффициент техногенности тяжелых металлов для почв изученных пробных площадей

Пробная площадь Хп Си РЬ са N1 Сг

ПП1 1,59 1,60 2,24 2,25 1,44 1,62

ПП2 1,47 1,50 1,96 2,1 1,32 1,50

ППЗ 1,32 1,45 1,78 1,75 1,23 1,41

ПП4 1,14 0,88 1,18 1,25 0,99 1,2

Этот показатель отражает техногенное привнесение ТМ в изучаемую природную среду, в данном случае в почвы. Выявлен высокий показатель Кт по всем ТМ для почв ПШи ПП2.

Таким образом, техногенное привнесение ТМ особенно ярко проявляется на пробных площадках с наибольшей техногенной нагрузкой, исходящей от УЦЗ. В целом загрязнение почвенного покрова ТМ в зоне влияния завода не превышает установленных нормативов (ОДК), но уровень их концентраций достаточно высок, как и вероятность интегрального токсического действия, поэтому необходима организация постоянного экологического мониторинга почв.

4. Экологическое состояние почвы в зоне влияния УЦЗ В данной главе рассматриваются результаты агроэкологического анализа почвы исследуемых пробных площадок.

Для оценки общих физико-химических свойств почв района исследований изучали их гранулометрический состав, окраску, содержание гумуса, реакцию почвенной среды. Визуальный осмотр показал, что на ПП1 почвы уплотненные с большим содержанием различных включений техногенного происхождения (щебень, металлические обломки), поверхность на большей площади запыленная. На ПП2 почва содержит значительное количество песка и щебня,

местами покрыта цементной пылью. Почва ППЗ содержит незначительное количество включений, представленных щебнем и песком, на поверхности присутствует цементная пыль. Почвенный покров ПП4 содержит небольшое количество щебня, на поверхности почвы и наземных частях растений цементной пыли не обнаружено. Почва контрольного участка ПП5 была однородной по своему составу, не содержала включений, по сравнению с почвой пробных площадок более светлая, легко растирается пальцами, не содержит цементной пыли и налета.

На всех пробных площадках почвы имели хорошее структурное состояние, тяжелосуглинистый и среднесуглинистый гранулометрический состав (табл. 2), которые за период исследований практически не изменялись.

Таблица 2. Структурное состояние, гранулометрический состав и коэффициент структурности почв района исследований_

Пробная площадь Окраска почвы Суммарное содержание агрегатов 0,25-10 мм, % Коэффициент структурности К Структурное состояние почвы Гранулометрический состав

ПП1 светлосерая 61+1,87 1,6 хорошее тяжелосуглинистые

ПП2 серая 65±1,22 1,8 хорошее тяжелосуглинистые

ППЗ темно-серая 70+1,58 1,9 хорошее средне-суглинистые

ПП4 темно-серая 70+1,87 1,9 хорошее средне-суглинистые

ПП5 контроль темно-серая 70+1,22 1,9 хорошее средне-суглинистые

Коэффициент структурности К для почв с ППЗ, ПП4 и контрольной площади ПП5 равен 1,9 и свидетельствует о хорошем структурном состоянии почв (Щербаков и др., 1996). Для площадок № 1 и 2 значения А" равны 1,6 и 1,8, соответственно, эта разница незначительна и состояние почв на этих площадях аналогично остальным участкам. Хорошее структурное состояние почв говорит о том, что почва пригодна для роста и развития растений и видимых причин для нарушения их жизненного состояния нет.

Гумусовые вещества играют важную роль в процессе почвообразования. Такие составляющие гумуса, как гуминовые кислоты, связывают тяжелые металлы в прочные комплексы (Данченко и др., 1996; Ивашев, 2003), в связи с чем снижается их подвижность и поступление в генеративные и вегетативные органы растений. В наших исследованиях содержание гумуса в почвах изученных участков было подвержено незначительным колебаниям в пределах от 4,4 до 5 % (рис. 6).

В период 2009-2013 гг. максимальное содержание гумуса наблюдалось в пробах почв контрольной площадки. Почвы района исследований можно отнести к среднегумусным дерново-карбонатным выщелоченным почвам с содержанием гумуса 4-5 %.

5,5

Рис. 6. Содержание гумуса в почвенном покрове исследуемых пробных площадей (планки погрешностей при р = 0,05)

Полученные результаты по значению рН были сходными и незначительно менялись во времени в достаточно узком диапазоне - от 5,62 до 5,92 (табл. 3). Это характеризует исследуемые почвы как слабокислые с реакцией, близкой к нейтральной.

Таблица 3. Динамика рН водной вытяжки почв района исследований в период 2009-2013 гг.

Место отбора проб Значение рН Среднее значение рН

2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г.

ПП1 5,70+0,01 5,60+0,01 5,72+0,02 5,72+0,02 5,76+0,01 5,70+0,05

ПП2 5,63+0,02 5,57+0,02 5,67+0,02 5,58+0,02 5,62+0,02 5,61+0,04

ППЗ 5,85±0,02 5,83±0,02 5,85±0,02 5,80±0,02 5,84+0,02 5,83±0,02

ПП4 5,72+0,02 5,67+0,02 5,80+0,02 5,82+0,02 5,80+0,01 5,76+0,06

ПП5 (контроль) 5,90+0,01 5,85+0,02 6,00+0,02 5,90+0,01 5,93±0,01 5,92+0,02

При помощи корреляционного анализа были установлены зависимости влияния ТМ на реакцию почвенного раствора и гумус изучаемой почвы пробных площадок. Выявлена положительная корреляция между показателем рН и гумуса (г = 0,739; 0,684; 0,775; 0,695 и 0,734) в 2009-2013 гг. В исследуемый период обнаружена высокая прямая корреляционная зависимость между гумусом и расстоянием от завода (г = 0,971). Также выявлена высокая прямая корреляционная зависимость между расстоянием от завода и рН (г= 0,728; 0,697; 0,760; 0,768 и 0,760).

За период наблюдений отмечена высокая обратная корреляционная зависимость между расстоянием от завода и содержанием тяжелых металлов в почвенных образцах.

5. Изменение микробного состава и токсичности почв в зоне влияния выбросов УЦЗ Многие исследователи для ранней диагностики изменений, происходящих в почве, используют микробиологические показатели. Одним из наиболее эффективно диагностирующих индикаторов загрязнения почв является ее био-

логическое состояние, которое можно оценить по жизнеспособности населяющих ее почвенных микроорганизмов (Бабьева, Левин, Решетова, 1980; Гузев, Левин, 1991). Исследователи, изучающие техногенное загрязнение почв ТМ, указывают на необходимость выявления реакции почвенных микроорганизмов на загрязнение (Lambert, Baker, Cole, 1979).

Актуальность проблемы воздействия ТМ на почвенные микроорганизмы определяется тем, что именно они являются ключевым звеном процессов минерализации органического вещества, обеспечения сопряжения биологических и геологических круговоротов. Скорость восстановления нарушенных природных сред зависит от активности и слаженного взаимодействия всех звеньев микробиоценоза.

В наших исследованиях анализ микробного состава проб почв проводили параллельно с токсикологическими и химико-аналитическими исследованиями. Количественный учет проводили по числу выросших колоний (КОЕ) на селективных средах при посеве почвенных взвесей (табл. 4).

Таблица 4. Численность микроорганизмов в исследуемых пробах почвы

Пробная площадь Количество микроорганизмов, 10' КОЕ/г

Гетеротрофные бактерии (учет на ГРМ-агаре, 107 КОЕ/г) Грибы (учет на среде Сабуро, 104 КОЕ/г) Актиномицеты (учет на среде Чапека, 104 КОЕ/г)

ПП1 72,24+12,18 318,24+8,28 278,42+16,34

ПП2 96,54+12,26 288,39+18,23 246,26+12,06

ППЗ 108,32+16,34 268,34+21,12 234,15+10,12

ПП4 112,54+14,56 216,52+22,14 196,21+12,64

ПП5 контроль 124,82± 12,45 154,32±5,12 178,46+14,32

Далее проводили анализ культурально-морфологических особенностей выросших колоний бактерий, актиномицетов, дрожжеподобных и плесневых грибов; изучали морфологию клеток и их тинкториальных свойств при окраске мазков по общепринятым методикам. Это позволило сделать заключение о присутствии в микробном составе исследуемых проб почвы грамположительных и грамотрицательных бактерий, спорообразующих форм, пигментобразующих микроорганизмов и определить видовую принадлежность доминирующих форм.

Установлено, что более 50 % выделенных с опытных площадок гетеротрофных бактерий были представлены спорообразующими формами, преимущественно рода бацилл (Bacillus). Около 30 % было грамотрицательных палочек с закругленными концами, большинство из них на основании тестов идентификации отнесены к псевдомонадам. Для остальных бактерий была характерна кокковая и коккоподобная форма клеток (10-14 %). Сарцины и стафилококки, а также коккоподобные палочки в большинстве случаев имели темно-желтую пигментацию, отмечены формы и с черной пигментацией. В пробах почв площадок № 1-3 также преобладали микромицеты с темным цветом пигмента (Казакова, 2014). Из литературных данных известно, что появление такой

пигментации является защитной реакцией микроорганизмов на действие тяжелых металлов (Клаустницер, 1990; Марфенина, 1996, 2004).

Результаты исследований микробного состава проб почв показали изменения количественного содержания микробов разных таксономических групп в зависимости от места взятия почвы: изменение микробного состава и снижение количественного содержания в пробах почв площадок № 1-2; некоторое снижение в пробах почв площадок № 3-4 по сравнению с данными для площадки № 5. Сравнительный анализ содержания разных таксономических групп микроорганизмов показал преимущественное снижение количественного содержания гетеротрофных бактерий во всех опытных пробах почв и выраженную стимуляцию роста актиномицетов.

Коэффициенты, полученные в результате корреляционного анализа зависимости между количеством микроорганизмов и расстоянием от завода, подтверждают достоверность полученных результатов исследования: для гетеротрофных бактерий г= 0,82; грибов г = -0,97; актиномицетов г = -0,89.

Изучение биологической активности почвы проводилось нами по скорости разложения мочевины, которая была определена экспресс-методом, разработанным Т.В. Аристовской (1989). Метод основан на скорости разложения внесенной в почву мочевины и косвенно отражает уровень уреазной активности почвы.

В период исследования биологическая активность почв существенно не изменялась (табл. 5).

Таблица 5. Скорость разложения мочевины в пробах почв района исследований в период 2009-2013 гг. ___

Место отбора проб Скорость изменения значения рН на 1-1,5 единиц

2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г.

ПП1 низкая низкая низкая низкая низкая

ПП2 низкая низкая низкая низкая низкая

ППЗ низкая низкая низкая низкая низкая

ПП4 средняя средняя средняя средняя средняя

ПП5 КОНТРОЛЬ средняя средняя средняя средняя средняя

О биологической активности почвы судят по скорости изменения рН на 1,0-1,5 единицы. Высокой биологической активностью характеризуются почвы, в которых процесс разложения мочевины идет менее 1,5 ч, средней - почвы, в которых этот процесс идет от 1,5 до 4 ч, низкой - более 4 ч.

Результаты исследования показали, что скорость разложения мочевины в почвах точек отбора почвенных проб изменяется в диапазоне от 1,5 до 5 часов, снижается и составляет в среднем 4-5 ч.

На пробных площадках № 1,2,3 в зоне влияния завода показатели биологической активности были стабильно низкими. Максимальные показатели отмечены на площадках № 4 и 5 (контроль), где отсутствовало действие выбросов завода. Низкие показатели для ПП1-ППЗ свидетельствуют о нарушении метаболизма почв. Такая почва малопригодна для жизни низших и высших растений, почвенной микрофлоры и микроорганизмов.

Одновременно оценивали активность почвенного дыхания как интегра-тивного показателя биологической активности почв (рис. 7).

АКТИВНОСТЬ ПОЧВЕННОГО ДЫХАНИЯ И ТОКСИЧНОСТЬ В ИССЛЕДУЕМЫХ ПРОБАХ ПОЧВЫ

................... . ..— . ..........

Рис. 7. Сравнительный анализ активности почвенного дыхания и токсичности проб почв

Установлено существенное снижение почвенного дыхания в пробах почв опытных площадок, содержащих комплекс тяжелых металлов, по сравнению с аналогичными показателями для контрольной пробы почвы из чистой зоны, что можно объяснить высоким изначальным содержанием гумуса, стимулирующим физиологическую активность гетеротрофных бактерий (Казакова, 2014). Зависимость активности почвенного дыхания от расстояния до завода подтверждается коэффициентом корреляции г = 0,85.

Таким образом, использование показателей биологической активности почв имеет хорошую перспективу и может включаться в программу почвенно-экологического мониторинга техногенно нарушенных районов.

Биотестирование токсического загрязнения почвы проводили с использованием в качестве тест-объектов зеленой протококковой водоросли хлорелла и рачков Daphnia magna Straus. При учете результатов биотестирования проб водной вытяжки почвы, взятых с пробных площадок с использованием в качестве тест-объектов рачков Daphnia magna Straus, был получен ориентировочный ответ по типу «да - нет» (табл. 6), т.е. пробы почв с площадок № 1-4 были токсичными, а с ПП5контроль - нетоксичной.

Таблица 6. Токсичность исследуемых проб почвы

Пробная площадка Токсичность по результатам биотестирования рачков Daphnia magna Straus Токсичность по результатам биотестирования на хлорелле (Chlorella vulgaris Beijer)

ИТФ Класс токсичности

ПП1 токсичная 0,2 II (высокая)

ПП2 токсичная 0,6 III (средняя)

ППЗ токсичная 0,8 IV(низкая)

ПП4 токсичная 0,8 IV (низкая)

ПП5контроЛЬ нетоксичная 1 V (норма)

При учете результатов на хлорелле (Chlorella vulgaris Beijer) была определена степень токсичности каждой пробы почв, что позволило рассчитать индексы токсичности (ИТФ). Сравнительный анализ этих индексов провели по Кабирову с соавт. (1997) с учетом, что значения ИТФ в диапазоне 0,91-1,10 соответствуют норме.

Таким образом, результаты биотестирования проб водной вытяжки почв, взятых с пробных площадок с использованием в качестве тест-объектов зеленой протококковой водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) и рачков Daphnia magna Straus, показали соответствие результатов биотестирования по степени токсичности, что указало на эффективность использования данных методов биотестирования для определения токсического загрязнения почв.

6. Состояние флоры и сосудистых растений в зависимости от влияния выбросов УЦЗ С целью изучения влияния близости УЦЗ как техногенного фактора на флору и растительный покров был выявлен флористический состав пробных площадей и контрольного участка, дана оценка их видового состава и по общепринятым методикам были сделаны их геоботанические описания. На каждой пробной площади выявляли все встречающиеся виды травянистых растений, отмечали доминирующие, содоминирующие и характерные виды и определяли их проективное покрытие в процентах от общей площади травостоя. По результатам исследований был составлен список растений-доминантов, содоминантов и характерных видов, определяющих основные особенности растительных сообществ, представленный в табл. 7.

Таблица 7. Список травянистых растений-доминантов, содоминантов и характерных видов, обнаруженных на изучаемых участках_

Латинское название растения Русское название растения Семейство

Artemisia vulgaris Полынь обыкновенная, чернобыльник Asteraceae (Compositae)

Elytrigia repenes Пырей ползучий Poaceae (Gramineae)

Cichorium intybus Цикорий обыкновенный Asteraceae (Compositae)

Cyclachaena xanthiifolia Циклахена дурнишнико-листная Asteraceae (Compositae)

Matricaria perforata Матрикария непахучая Asteraceae (Compositae)

Plantago major Подорожник большой Plantaginaceae

Trifolium repens Клевер ползучий Fabaceae (Leguminosae)

Urtica dioica Крапива двудомная Urticaceae

Vicia cracca Горошек мышиный Fabaceae (Leguminosae)

Отмечено, что видовой состав травянистых растений-доминантов, содоминантов и характерных видов на исследуемых площадях отличается скудностью и однообразием. На изученных участках было отмечено всего 9 таких видов, наибольшее их количество (8 видов) было обнаружено на ПП2. Выявленные растения принадлежат 5 семействам, из которых преобладающим (в том числе и на контрольном участке ПП5) является семейство Аз!егасеае (СотрояЦае).

Из отмеченных 9 видов травянистых растений 4 являются сорными рас-тениями-рудерапами (Artemisia vulgaris, Cyclachaena xanthiifolia, Matricaria perforate, Plantago major), что говорит о техногенном изменении среды в сторону ухудшения условий произрастания. В то же время на изучаемых площадях преобладают растения 5 видов (Matricaria perforate, Plantago major, Trifolium repens, Urtica dioica, Vicia cracca), очень требовательные к содержанию органических веществ в почве, что говорит о пригодности почв района исследований для произрастания таких растений. По отношению к влажности почвы преобладают ксеномезофиты 3 видов (Artemisia vulgaris, Cyclachaena xanthiifolia, Matricaria perforata ) и часто встречается 1 мезофит Vicia cracca. За период наблюдений менялся видовой состав изучаемых фитоценозов, причем некоторые виды в определенные годы появлялись и не встречались в другие. Это характерно для полыни обыкновенной и циклахены дурнишниколистной на ПП1, для полыни обыкновенной, пырея ползучего и матрикарии непахучей - на ПП2, для клевера ползучего - на ППЗ. На ПП4 и ПП5контроль видовой состав оставался стабильным весь период наблюдений, изменению подвергалось лишь участие определенных видов в сложении фитоценозов на пробных площадках. Так, проективное покрытие полыни обыкновенной варьировалось от 5 до 20 %, циклахены дурнишниколистной - от 10 до 60 %, крапивы двудомной - от 5 до 50 %. На ПП5контроль степень варьирования проективного покрытия была слабо выраженной. Таким образом, непосредственная близость УЦЗ оказывала влияние на видовой состав видов-доминантов, содоминантов и характерных видов флоры и на степень их участия в сложении изученных фитоценозов.

На каждой пробной площадке кроме травянистых растений произрастали деревья и кустарники. Оценка их видового и количественного состава показала, что таких растений немного: для площадок № 1-4 30 деревьев и кустарников пяти видов: 10 тополей белых или серебристых, 4 ясеня пенсильванских, 9 берез повислых, 5 кустов караганы древовидной, 2 вяза приземистого. Целесообразно было объединить данные по древесным растениям всех экспериментальных площадок для сравнения с контрольной площадкой, на которой было обнаружено 12 деревьев и кустарников пяти видов. К 5 классу жизненного состояния, определяемого как сухостой, было отнесено 3,3 % древесных растений, к 4 классу - 6,6 %, к 3 классу -10 %, ко 2 классу - 33,3 % и к 1 классу - 50 %.

На территории ПП5контроль древесные растения были представлены 12 деревьями и кустарниками, среди которых 5 тополей белых или серебристых, 4 березы повислой, 2 куста караганы древовидной, 1 вяз приземистый. Из всех видов к 5 классу не было отнесено ни одного дерева, к 4 классу - 8,3 %, к 3 классу - 8,3 %, ко 2 классу -16,7 % и к 1 классу - 66,7 % от общей выборки. Причем эти показатели не менялись на протяжении всего периода исследований, что демонстрирует благоприятную обстановку и экологическую стабильность. Видовое разнообразие древесно-кустарниковых растений в районе исследований представлено в табл. 8.

Таблица 8. Список видов древесно-кустарниковых растений района исследований

Латинское название растения Русское название растения Семейство

Betula pendula Береза повислая Betulaceae

Caragana arborescens Карагана древовидная, или желтая акация Leguminosae

Fraxinus pensylvanica Ясень пенсильванский Oleaceae

Populus alba Тополь белый, или серебристый Salicaceae

Ulmus pumila Вяз приземистый Ulmaceae

На пробных площадках ПП1-ПП4 к 4 классу опасности было отнесено 10 % растений, что более чем в 3 раза выше показателя для ПП5контроль (рис. 8).

Отмечено, что обнаруженные вблизи завода растения относились ко 2, 3 и 4 классам, тогда как на контрольной площадке было заметное преобладание растений, относящихся к 1 и 2 классам, что говорит о значительно лучших условиях жизни. По результатам анализа спектра жизненного состояния древесных растений видно, что количество сильно поврежденных и отмирающих особей значительно больше на пробных площадях ПП1-ПП4 по сравнению с территорией ПП5 контроль-

Анализ видового разнообразия показал, что деревья на ПП1-ПП4 и ПП5контроль являются листопадными растениями. Аккумулированные листовой массой деревьев загрязнители, после опадения листьев попадают в почву, что приводит к ее вторичному загрязнению. Наиболее сильную нагрузку испытывают растения пробных площадей, расположенные вблизи завода, где наблюдается большое количество сухостоя, сильная угнетенность деревьев (низкорос-лость, уменьшение количества молодых побегов, малая густота крон), класс жизненного состояния которых составляет 5 и 4. По мере удаления от цементного завода на расстояние до 2000 м общее жизненное состояние растений достигает 1 класса, т.е. у деревьев крона становится гуще и зеленее, а органы растений не имеют внешних признаков поражения или ослабления (Буйволов, 1998).

о 60

120

1 класс 2 класс 3 класс 4 класс 5 класс

Класс жизненного состояния

ШПП1-4 ■ ПП-5 контроль

Рис. 8. Распределение древесных растений в зоне влияния УЦЗ по классам состояния

Вышеизложенное свидетельствует о том, что имеет место неблагоприятное влияние УЦЗ на древесные растения. Пыль в процессе переработки и транспортировки цемента создает видимую пылевую пленку на листьях, что нарушает газообмен, затрудняет процессы фотосинтеза и транспирации, а также отрицательно сказывается на световом режиме растений.

Таким образом, в процессе проведенных исследований установлено, что преимущественными загрязнителями в зоне влияния УЦЗ являются тяжелые металлы. Под их влиянием происходят трансформация почвенного покрова и изменения в комплексе почвенных микроорганизмов. Это выражается в снижении видового богатства и разнообразия и увеличении доли толерантных к загрязнению микроорганизмов, влияет на показатели биохимической активности почв. Это, в свою очередь, негативно сказывается на жизненном состоянии растительности.

Сопоставленные результаты агрохимического анализа, данных экотокси-кологического и микробиологического анализов почв, оценки видового разнообразия и геоботанического описания пробных площадок в зоне влияния завода позволили оценить экологическое состояние и степень антропогенной нагрузки на почвенно-растительный покров.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Проведен анализ накопления тяжелых металлов в пробах почв в зоне влияния Ульяновского цементного завода и контрольных территорий. Максимальные коэффициенты концентрации тяжелых металлов (Кк > 2) установлены для меди, свинца и кадмия на пробной площадке ПП1, тогда как для никеля цинка и хрома данный показатель минимален (Кк < 1). Пробные площадки ПП1 и ПП2 характеризовались высоким уровнем металлоаккумуляции, а пробная площадка ПП4 - наименьшим, однако значения его были выше, чем для контрольной площадки.

2. Выявлена положительная корреляция между показателями рН и содержанием гумуса (г = 0,739; 0,684; 0,775; 0,695 и 0,734) в 2009-2013 гг. Кроме этого, установлена высокая прямая корреляционная зависимость между расстоянием от Ульяновского цементного завода до пробных площадей и рН (г = 0,728; 0,697; 0,760; 0,768 и 0,760), а также между расстоянием и содержанием гумуса (г = 0,971).

3. В результате исследований микробного состава почв установлены снижение количественного содержания гетеротрофных бактерий во всех опытных пробах почв (до 72,24 + 12,18) и рост актиномицетов (до 278,42 ± 16,34), приводящие к снижению почвенного дыхания, особенно заметно проявляющемуся в пробах почв ПП1 и ПП2.

4. Биотестирование водной вытяжки из почв с использованием Daphnia magna Straus позволяет сделать вывод о токсичности почв на всех пробных площадках (ПП1-ПП4), за исключением контрольной (ПП5). Биотестирование с использованием Clorella vulgaris Beijer позволило установить изменение степени токсичности в диапазоне от 0,91 до 1,10, что соответствует норме.

5. Флора пробных площадок характеризуется обеднением видового состава, небольшим количеством видов-доминантов, содоминантов и общим ухудшением жизненного состояния растений. Наиболее сильную нагрузку испытывают растения, расположенные вблизи завода, где наблюдается наличие сухостоя и угнетенность деревьев, и оценка жизненного состояния относится к 5 и 4 классам опасности.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в журналах, рекомендованных ВАК

1. Казакова, H.A. Микробиоценоз почвы агроэкосистем Пензенской области / В.И. Костин, O.A. Ткачук, H.A. Ильина, H.A. Казакова // Нива Поволжья. - 2008. - № 4 (9). - С. 10-13.

2. Казакова, H.A. Экологическая оценка трансформации почвенного покрова в зоне влияния цементной промышленности / H.A. Ильина, H.A. Казакова, О.Г. Зотов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2009. - Т. 11. - № 1 (2) (27). - С. 259-261.

3. Казакова, H.A. Экологическая трансформация почвенного покрова под воздействием техногенного влияния (на примере цементного производства) / H.A. Ильина, H.A. Казакова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2010. - Т. 12 (33). - № 1 (4). - С. 1017-1019.

4. Казакова, H.A. Экологическое состояние почвенного покрова в зоне влияния цементного производства / H.A. Казакова // Вестник Чувашского государственного педагогического университета имени И.Я. Яковлева. - 2010. -№ 4 (68). - С. 71-74.

Публикации в других изданиях

5. Казакова, H.A. Микробиота почвы / H.A. Казакова // Менеджмент образования: состояние, проблемы, перспективы: Материалы всероссийской научно-методической конференции. - Ульяновск: Вектор-С, 2008. - С. 100-103.

6. Казакова, H.A. Экологическое нормирование почв (дополнительный материал к курсу почвоведения) / H.A. Казакова // Менеджмент образования: состояние, проблемы, перспективы: Материалы всероссийской научно-методической конференции. - Ульяновск: Вектор-С, 2008. - С. 103-108.

7. Казакова, H.A. Тяжелые металлы: биологическая роль и содержание в почвах / H.A. Казакова // Актуальные вопросы: экономики, социальной сферы и образования: Материалы научно-практической конференции с международным участием. - Ульяновск: Изд-во УлГПУ, 2009. - С. 124-126.

8. Казакова, H.A. Функциональное биоразнообразие почвенных микроорганизмов / H.A. Казакова // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии: Научно-теоретический журнал. - 2009. - № 1 (8). -С. 27-29.

9. Казакова, H.A. Загрязнение почвы тяжелыми металлами / H.A. Казакова II Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии: Научно-теоретический журнал. - 2009. - № 1 (8). - С. 29-31.

10. Казакова, H.A. Экологическая трансформация почвенного покрова в зоне влияния цементного производства / H.A. Казакова, H.A. Ильина // Актуальные проблемы современной науки и образования: Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Уфа, 2010. - Т. 2. - С. 365-368.

11. Казакова, H.A. Экологическое состояние почвенного покрова в зоне влияния цементного производства / H.A. Казакова // Наука и современность: Сборник материалов I Международной научно-практической конференции. -Новосибирск, 2010. - Ч. 1. - С. 28-30.

12. Казакова, H.A. Особенности распределения тяжелых металлов в зоне влияния цементного производства / H.A. Казакова, H.A. Ильина // В мире научных открытий. - 2010. - № 4 (10). - Ч. 10. - С. 60-61.

13. Казакова, H.A. Экологическая оценка состояния почвенного покрова с учетом техногенного влияния (на примере ОАО «Ульяновскцемент») / H.A. Казакова // Экологические проблемы природных и антропогенных территорий: Сборник научных статей I Международной научно-практической конференции. - Чебоксары, 2011. - С. 109-110.

14. Казакова, H.A. Экологическая роль почвы в условиях техногенной нагрузки цементного производства / H.A. Казакова // Наука и современность: Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции. - Киев, 2013. - Вып. 3. - С. 14-15.

15. Казакова, H.A. Состояние флоры и сосудистых растений в зависимости от влияния выбросов цементного завода г. Новоульяновска / H.A. Казакова, H.A. Ильина, A.B. Масленников // Молодой учёный. - 2013. - № 11 (58). -С. 238-241.

16. Казакова, H.A. Изменение микробного состава и токсичности почв в зоне влияния выбросов цементного производства / H.A. Казакова // Современные концепции научных исследований: Сборник научных работ IV Международной научно-практической конференции. - Москва, 2014. - № 4. - Ч. 3. -С. 71-72.

КАЗАКОВА Наталья Анатольевна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА В ЗОНЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ УЛЬЯНОВСКОГО ЦЕМЕНТНОГО ЗАВОДА)

Специальность 03.02.08 - экология (биология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Редактор Л.Ю. Горюнова Корректор А.Ю. Тощева Компьютерная верстка Т.А. Антиповой

Сдано в производство 24.10.14. Формат 60x84 'Дб Бумага типогр. № 1. Печать трафаретная. Шрифт Times New Roman Cyr. Уч.-изд л. 1,41. Усл. печ. л. 1,39. Заказ № 2507. Тираж 100

Пензенский государственный технологический университет 440039, Россия, г. Пенза, пр. Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11