Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологический мониторинг окружающей природной среды в зоне деятельности предприятий промышленного птицеводства

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологический мониторинг окружающей природной среды в зоне деятельности предприятий промышленного птицеводства"

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В ЗОНЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ПТИЦЕВОДСТВА

03.00.16-экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Екатеринбург -2006

Работа выполнена в ФГОУ ВГТО «Уральская государственная сельскохозяйственная академия».

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Судаков Вадим Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Трапезников Александр Викторович

доктор биологических наук Ильясов Олег Рашитович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО Уральская государственная академия ветеринарной медицины. г.Троицк

у> апреля 2006 года в

Защита диссертации состоится » апреля 2006 года в часов на заседании диссертационного совета Д 220.067.02. в ФГОУ ВПО «Уральская

государственная сельскохозяйственная академия» по адресу 620219, г. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42, тел/факс (343) 371-33-63

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Уральская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан » марта 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор А

Литусов Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема загрязнения окружающей среды и связанного с этим нарушения экологического равновесия в природе является наиболее актуальной на сегодняшний день, в связи с этим она отнесена к категории глобальных (И.М. Донник, П.Н. Смирнов, 2001).

По загрязнению атмосферы крупные птицеводческие предприятия отнесены к санитарно-опасным. Воздух в птичниках и вокруг них представляет собой естественный аэрозоль, содержащий капельные и пылевые частицы. В воздушном бассейне птицефабрик содержатся вредно действующие газы. Загрязняются территория и атмосферный воздух далеко за их пределами. В районах крупных птицеводческих предприятий в воздушной среде обнаруживаются: аммиак, сероводород, меркаптаны, пыль, массивные бактериальные загрязнения которые пагубно влияют на состояние окружающей природной среды и здоровье людей.

Отходы птицеводства оказывают негативное влияние на состояние почв и водоисточников поэтому возникает необходимость проведения мониторинга в районах действия птицеводческих объектов.

Изучению влияния отходов животноводства на состояние окружающей природной среды посвящены работы многих отечественных и зарубежных авторов (Т.К.Волков1975; Н.В.Черный 1990; В.Г.Судаков 1999; М.БпкЛепвЫ 2001; О.П.Неверова 2003; Л.А.Коваленко, 2003).

Сравнительно мало работ по экологическому мониторингу состояния окружающей природной среды в зоне влияния промышленного птицеводства, единичны работы по прогнозированию состояния растительных сообществ, а также почвенных и водных экосистем, подвергающихся влиянию отходов птицефабрик.

Поэтому необходимо проводить экологический мониторинг в зонах влияния птицеводства с применением биоиндикационных методов, как более объективных, так как санитарно-гигиенические исследования почв и вод, не дают представления о физиологическом состоянии почвенных и водных экосистем и способности последних к самоочищению (ЛА.Коваленко, 2003).

Цель и задачи исследований:

Целью работы явилось выявление информативных биоиндикационных показателей для экологического мониторинга биогеоценозов в зоне деятельности предприятий промышленного птицеводства.

Определены следующие задачи:

1 .Изучить влияние контаминантов от птицеводческих хозяйств на биологическую активность почвы, состояние древесных насаждений в районах ведения птицеводства.

2.Выявить особенности воздействия загрязнения воздушной среды в зонах птицеводства на растительные сообщества с использованием в качестве модельного объекта сосны обыкновенной«,

РОС. НАЦИОНАЛЬНА,, БИБЛИОТЕКА СЯетср]

оэ

те»;

3.Изучить интенсивность процессов самоочищения поверхностных водоисточников от контаминантов сельскохозяйственного происхождения.

4.На основании полученных результатов анализа изменений биологической активности почв под влиянием контаминантов выделить наиболее объективные показатели биоиндикации состояния лесных экосистем окружающих птицеводческие предприятия.

5.Определить общие закономерности функционирования водных и почвенных экосистем в зонах антропогенного влияния.

Научная новизна.

Проведено комплексное исследование состояния окружающей природной среды в зоне влияния птицеводческого предприятия путем изучения водных и почвенных экосистем, атмосферного воздуха с применением биоиндикационных методов.

Доказана объективность характеристики состояния почвенных экосистем в зоне воздействия птицеводческих предприятий по активности гидролитического фермента уреазы и оксидоредуктаз нитратредуктазы, каталазы.

Сформулированы положения о целесообразности проведения биоиндикации окружающей природной среды в зонах влияния птицеводческих объектов следующими методами: биометрии ассимиляционных органов сосны обыкновенной; определения ферментативной активности почв, воды поверхностных водоисточников и сточных вод.

Предложены в качестве биоиндикаторов состояния водной экосистемы р.Сысерть в зонах загрязнения отходами птицеводства информативные показатели активности ферментов уреазы и нитратредуктазы и коэффициенты активности этих ферментов: коэффициент потенциальной активности нитратредуктазы (КПН); коэффициент потенциальной активности уреазы (КПУ).

Выявлены общие закономерности ответной реакции биоты (водной и почвенной) на загрязнение контаминантами.

Установлены биоиндикаторы процессов адаптации почвенных и водных экосистем к контаминантам от птицеводческих объектов.

Показано влияние загрязненного атмосферного воздуха на состояние ассимиляционных органов сосны обыкновенной.

Для оценки состояния окружающей природной среды в зоне влияния птицеводства нами предложен новый биоиндикационный метод определения коэффициента интенсивности метаболизма (КИМ) в тканях сосны обыкновенной (Заявка на изобретение «Способ оценки экологического состояния агробиогеоценозов в зонах антропогенного влияния») № 2006102842/15(003100) от 31.01.2006 Практическая значимость работы.

В практике эколо1 ического мониторинга окружающей природной среды в зоне деятельности птицеводства использован комплекс

биоиндикационных методов, позволяющих объективно характеризовать состояние основных сред компонентов биосферы.

Внедрены в практику экологического мониторинга информативные показатели КПН (коэффициент потенциальной активности нитратредуктазы) и КПУ (коэффициент потенциальной активности уреазы) для оценки процессов адаптации водных и почвенных экосистем к антропогенному влиянию (Акт о внедрении в производство от 12 января 2006г).

Предложен новый биоиндикационный метод определения коэффициента интенсивности метаболизма (КИМ) в тканях сосны обыкновенной (заявка на изобретение «Способ оценки экологического состояния агробиогеоценозов в зонах антропогенного влияния» №2006102842/15(003100) от 31.01.2006

Результаты работы, представленные в форме практических рекомендаций, используются в учебном процессе по региональной экологии и экологии для студентов аграрных вузов (Рекомендации по мониторингу в зоне деятельности птицеводческих предприятий приложение 3)

Показана возможность использования предложенных биоиндикационных методов для разработки ПДН веществ на объекты окружающей природной среды.

Положения выносимые на защиту:

1. Обоснование необходимости проведения комплекса биоиндикацнгонных методов экологического мониторинга для оценки состояния экосистемы в зоне влияния птицеводческих предприятий.

2. Перспективность применения предлагаемых методов ферментативного анализа сточных вод для определения степени их очистки на очистных сооружениях, а также для разработки ПДН на водные экосистемы в районах сельскохозяйственного водопользования.

3. Прогностическое значение применения предлагаемых методов ферментативного анализа почвы для определения степени деградации почвенных экосистем и их способности к самовосстановлению, а также для разработки нормативов ПДН на почвенные экосистемы в районах действия птицеводческих предприятий.

4. Целесообразность изучения адаптационно-приспособительных реакций почвенных и водных экосистем, подвергающихся антропогенному влиянию для прогнозирования их состояния и функционирования, а также принятия 1рамотных решений по проведению рекупьтивашгонных мероприятий.

5. Доказательство объективности, информативности и экспрессности предлагаемых методов биоиндикаиии состояния водных, почвенных экосистем в зонах влияния птицеводства с использованием показателей потенциальной активности ферментов уреазы и нитратредуктазы в контаминированных почвах и водах.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих международных научно-практических конференциях: «Экология и жизнь» Пенза 2004г.«Экология и безопасность жизнедеятельности» Пенза 2004г.«Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири» Троицк 2004г. «Наука и образование-аграрному производству». УрГСХА Х.Екатеринбург 2005г.«Молодежь и наука» УрГСХА г.Екатеринбург 2004г. «Сибирская деревня: история, современное состояние и перспективы развития»2006 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ. Подана заявка на изобретение «Способ оценки экологического состояния агробиогеоценозов в зонах антропогенного влияния» №2006102842/15(003100) от 31.01.2006

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, собственных исследований, результатов исследований, заключения, 3 приложений, списка использованной литературы. Текст диссертации изложен на 129 страницах, иллюстрации включают 26 таблиц, 17 рисунков. Библиография представлена 216 работами, из них 36 зарубежных авторов.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты и методы исследования

Объект исследования-компоненты природной среды (вода, почва, растительные сообщества) в зоне влияния ФГУП ППЗ «Свердловский», с.Кашино, Свердловской области. Работа выполнялась на территории племзавода и прилегающих к нему участков.

Контрольный участок (КПП), расположен в этом же районе, на удалении 5км от ППЗ «Свердловский», в юго-западном направлении. Так как по данным Гидрометеоцентра Свердловской области в зоне расположения предприятия преобладают юго-западные 52% и северо-западные до 20% ветра.

Методика определения хлорофилла в совокупности с методом определения каталазы в хвое сосны обыкновенной, с учетом результатов состояния показателей полученных этими методами, предложена нами впервые, как метод оценки негашеного влияния отходов птицеводства на окружающую природную среду.

Всего проведено 1224 биологических, химических и экологических исследований почвы, 1260 анализов образцов воды, 638 определений органов сосны обыкновенной. В проведенном экологическом мониторинге окружающей природной среды выполнено обобщение 3446 показателей изучаемых образцов компонентов водной и почвенных экосистем и растительных сообществ.

Все направления исследований обусловлены необходимостью составить общую картину влияния птицеводческого объекта на состояние окружающей природной среды.

Результаты проведенных исследований позволяют предложить следующую стратегию экологического мониторинга ( схема исследований 1).

Рис.1 Схема исследований

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Биояндикаыия атмосферного воздуха с использованием в качестве модельпого объекта сосны обыкновенной в зоне деятельности ППЗ «Свердловский»

Наиболее простым биоиндикационным методом оценки состояния окружающей природной среды является изучение комплекса признаков хвойных. Анализ морфометрических показателей сосны обыкновенной произрастающей на изучаемых пробных площадях показал, что в наибольшей степени негативное воздействие отходов племптицезавода проявляется на пробных площадях 10,50 и 1000м в северо-западном направления. Поскольку здесь выявлены самые низкие показатели морфом етрии хвои за три года жизни. Степень нарушения ассимиляционных органов (хлорозы, некрозы) снижается по мере удаления от источника загрязнения. Высокий процент выявленных нарушений вблизи источника за!рязнения в радиусе 200м и на удалении 1000м в северо-западном направлении свидетельствуют о высоком содержании поллютантов в атмосфере и воздействии их на этих пробных площадях.

Результаты определения длины, ширины хвоинок и веса 1000 шт, подтверждают, что уровень воздействия остаётся очень высоким в радиусе до 50м в зоне влияния источника загрязнения. Результаты измерения хвои в марте согласуются с данными полученными в декабре, что следует из естественных процессов жизнедеятельности деревьев поскольку в зимний период процесс ассимиляции заторможен.

Более глубокие исследования состояния окружающей природной среды с применением методов определения содержания хлорофилла и фермента каталазы в хвое сосны обыкновенной в зоне деятельности предприятия согласуются сданными морфометрии.

Установлено, чго интенсивно процесс фотосинтеза осуществляется ассимиляционными органами сосны обыкновенной в осенний период. Резко снижается зимой и усиливается к весне (рис.2).

Самые благоприятные условия для функционирования ассимиляционных органов сосны обыкновенной выявлены на контрольно-пробной площади, где показания хлорофилла наиболее высокие-0,48% декабрь; 0,86% март; 1,6% сентябрь (рис.2).

Данные о содержании хлорофилла в хвое в зимний период либо значительно снижены по сравнению с нижним пределом диапазона значений содержания хлорофилла для хвои сосны обыкновенной по литературным данным (0,3-1,3%), либо незначительно превышают этот нижний предел на всех пробных площадях, за исключением контрольно-пробной площади.

Весной содержание хлорофилла в хвое на разных расстояниях от объекта было значительно выше, чем в зимний период и составляло 0,520,76% в расчете на абсолютно сухую массу хвои.

Наиболее высокий уровень содержания хлорофилла выявлен в осенний период в юго-западном направлении на всех пробных площадках, превышающий верхний предел колебаний содержания хлорофилла, указанный в литературных источниках (0,3-1,3%), за исключением пробной площади 200м. Самый низкий показатель уровня содержания хлорофилла в хвое сосны обыкновенной в осенний период был выявлен на Пробной площади 1000м в северо-западном направлении, что указывает на негативное воздействие на ассимиляционные органы деревьев несанкционированного помётохранилища, расположенного вблизи от этой площади (рис.2).

Таким образом наши исследования показывают, что антропогенное воздействие на процесс фотосинтеза в ассимиляционных органах деревьев сосны обыкновенной в наибольшей с генетт проявляется в осенний период.

Ферментативный анализ свидетельствует о наибольшей активности фермента каталазы в зимнее время года. Выявленная закономерность обусловлена затуханием ассимиляционных процессов с преобладанием процесса анаболизма (разрушения органических веществ-диссимиляции; накопленных в результате ассимиляционных процессов в вегетационный период органических веществ; сахара, аскорбиновой кислоты и т.д.).

Расстояние по мере удаления от источника загрязнения в с-з направлении

Рис. 2 Уровень содержания хлорофилла в хвое 2 года жизни, по мерс удаления от 11113 «Свердловский», в северо-западном направлении.

н

Расстояние по мере удаления от ППЗ "Свердловский"в с<| направлении

Рис.3 Уровень активности фермента каталазы в хвое 2 года жизни в перерасчете на абс.сухой вес хвои(см302), по мере удаления от 111 ^«Свердловский», в северо-западном направлении.

Высокие результаты, превышающие показатели активности каталазы, получены на пробных площадях удалённых на 200-1000м в с-з и 50-1000м в ю-з направлениях. При этом самая высокая активность каталазы в хвое сосны обыкновенной первого года жизни на пробной площади 500м в с-з направлении и в хвое второго года жизни на пробной площади 50м ю-з направлении. Возможно это явление обусловлено усилением процессов деградации на данных пробных площадях, связанных с повышенным содержанием помёта на прилегающих участках. Данные об активности каталазы на пробных площадях 10,50м северо-западном направлении снижены по сравнению с таковыми на контрольном учаспсе в 2,2-1,8 раз, что характеризует общий уровень снижения биологических процессов в хвое деревьев и согласуется с данными о накоплении хлорофилла в процессе ассимиляции (рис 3).

Значительно снижена по сравнению с зимним периодом активность каталазы весной и не подтверждается тенденция выявленная в зимний период, а именно: самый высокий уровень активности каталазы был в хвое на контрольном участке. С началом вегетационного периода резко усиливаются процессы ассимиляции, что является причиной снижения активности каталазы в растущих ассимиляционных органах.

Данные об активности каталазы в хвое, полученные в сентябре согласуются с данными за весенний период. Значительными были отличия в результатах определения каталазы на контрольно-пробной площади в хвое второго года жизни по сравнению с весенним периодом (25,3

против 33,8 см3СЬ Хт!г шш)- На всех пробных площадях в зоне влияния отходов племптицезавода показатели активности каталазы в хвое осенью незначительно отличались от данных полученных весной.

При этом тенденция изменения активности каталазы в зависимости от удаления от источника загрязнения сохранилась осенью.

Таким образом, наши исследования по определению каталазы в хвое сосны обыкновенной в зоне влияния предприятия показывают, что активность фермента на контрольной пробной площади наиболее стабильна. В зонах загрязнения выявлены отклонения, как в сторону усиления (500,1000м), так и в сторону снижения (10,50м) активности каталазы в зависимости от степени адаптации деревьев к контаминантам (отходам птицефабрики).

Для проведения объективной оценки влияния антропогенного воздействия на уровень метаболитических процессов в хвое сосны обыкновенной введены дополнительные коэффициенты, показывающие соотношение процессов ассимиляции и диссимиляции в хвое сосны обыкновенной.

В качестве коэффициента интенсивности метаболигизма (КИМ) принято отношение показателя содержания хлорофилла (мг/1г) в хвое сосны обыкновенной к показателю активности каталазы (см302 1г/2 „„и) в этом же субстрате.

а мг!г а мг хпороф

КИМ =-------------

в см^'Тгющ в см3Оа

где, а - численное значение содержания хлорофилла в - численное значение активности фермента каталазы

Данные математической обработки результатов определения показателей метаболизма подтверждают анализ результатов определения хлорофилла и каталазы в хвое сосны обыкновенной и позволяют количественно определить изменения процесса интенсивности ассимиляции в зависимости от удаления деревьев от источника загрязнения.

Анализ результатов определения динамики коэффициента метаболизма (КИМ) показывает, что последняя имеет одинаковый характер на всех пробных площадях в зоне влияния отходов ППЗ «Свердловский», а именно: резкое усиление интенсивности метаболических процессов от зимы к весне (от 2,7 до 15 раз), продолжающееся до осени (за исключением площади 1000м в с-з направлении). Однако в вегетационный период (от весны к осени) не столь выражено изменение интенсивности процессов метаболизма, как в предыдущий период (от зимы к весне), всего в 1,7-2,3 раза.

В целом усиление метаболизма за изучаемый период было наиболее значительно на пробных площадях в юго-западном направлении вблизи источника загрязнения (10-50м) и на удалении 500-1000м.

Иная закономерность изменения интенсивности процессов метаболизма (КИМ) выявлена на контрольной площади. Здесь усиление этого процесса происходит не столь резко, как на площадях зоны загрязнения и имеет постепенный характер от весны к осени. С общим показателем возрастания КИМ в 4,3 раза (рис.4,5).

Рис.4 Динамика коэффициента интенсивности метаболических процессов (КИМ) в хвое сосны обыкновенной (2 года жизни), по мере удаления от ППЗ «Свердловский», в северо-западном направлении.

декабрь

а Юм

■ 50м а 200м

■ 500м □ 1000м

■ КПП 5 км вю-3 направлении

Рис.5 Динамика коэффициента интенсивности метаболических процессов (КИМ) в хвое сосны обыкновенной (2 года жизни), по мере удаления от ППЗ «Свердловский», в юго-западном направлении.

Показатели интенсивное!и метаболических процессов в хвое сосны обыкновенной на контрольной площади на наш взгляд можно принять за норму-меру, сравнивая с которой аналогичные показатели на других пробных площадях, оценивать уровень негативного воздействия отходов сельскохозяйственного производства.

Согласно результатам, в разное время года относительные показатели на контрольной площади изменяются от 0,14 до 0,6. При этом зимой в зоне загрязнения они значительно ниже, чем на контрольной площади весной напротив резко возрастают по сравнению с контролем и остаются на высоком уровне осенью (рис.5).Рассматривая изменения процессов метаболизма в ассимиляционных органах растений, как реакцию адаптации живых организмов на негативное воздействие. Можно оценить резкое возрастание КИМ в зоне загрязнения в 5-6 раз, превосходящее таковое на контроле, как проявление стресс-реакции, на загрязнение (вторая стадия стресса) (Коваленко Л.А., 2003).

Влияние отходов птицеводства на состояние водных экосистем

Проведенные исследования по изучению талой снеговой воды дают основание считать, что наиболее сильному антропогенному воздействию подвергаются участки расположенные в северо-западном направлении от 10-200м (превышение ПДК по следующим загрязнителям: углекислота, органические вещества, железо, хлорсодержащис вещества, сероводород). Некоторые из жонтаминантов распространяются на большее расстояние (аммиак и хлорсодержащие вещества до 500м).

Таблица 1-Степень загрязнения талой воды аммиачными соединениями на пробных площадях по мере удалении от ППЗ «Свердловский»,(мг/л).

Направление Время отбора проб Расстояние по мере удаления от источника загрязнения

Юм 50 м 200 м 500 м 1000 м КПП

с-з ю-з Декабрь 2,0±0,90 0,8±0,05 0,8-ь0,08 0,8±0,09 0,8±0,07 0,2±0,04 2,0±0,30 0,2+0,03 0,8±0,09 0,4±0,07 0,04±0,0 04

с-з ю-з март 0,8±0,08 0,8±0,07 0,8±0,06 2,0+0,4 0,8±0,09 0,8±0,07 2,0±0,30 0,8±0,07 0,8±0,09 0,4±0,007 0,05±0,0 04

ПДК-0,1 мг/л

Анализ полученных данных о содержании загрязняющих веществ в пробах сточных вод выявил превышение ПДК следующих показателей: окисляемости, содержания сульфатов, сероводорода, азотсодержащих и органических соединений, содержания свободной углекислоты за все периоды исследования.

Таблица 2-Результаты санитарно-гигиенического исследования сточных вод очистных сооружений (март).

Показатели Место взятия проб

КНС вход на очистные сооружения С аэро-тенко в Выход с очистных сооружен ий Контроль 2км вверх по течению р Сысерхь Контроль 2км вниз по течению р. Ськхрть ЦЦК

рН 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,58,0

Окисляе-мость, мг Сь/л 6,0± 0,59 6,0± 0,40 6,0± 0,055 4,0± 0,035 6,0± 0,70 4,0±0,4 4,0

Содержание хлоридов, мг/л 80± 5,89 100± 9,55 120± 10,0 120± 10,5 110± 10,8 50±5,0 100,0

Содержание сульфатов, мг/л 100± 8,90 100± 8,65 60± 5,40 40± 4,68 50± 3,95 40±4,0 40,0

Н28, мг/л 0,4± 0,037 0,3± 0,03 0,5± 0,041 0,4± 0,036 0,7± 0,059 0,36± 0,04 ДО 0,03

N02,мг/л 0,002 0,02 0,02 0,002 0,002 0,002 0,001

N03", мг/л 3,0± 0,26 5,0 ± 0,39 2,0± 0,16 1,0± 0,089 1,0± ОД 1,0±0,1 1,0

>Шз, мг/л 2,8± 0,026 6,0± 0,50 1,0± 0,05 0,06± 0,0055 0,09± 0,0089 0,0 5 ±0,005 0,04

Ре, мг/л 0,1± 0,068 0,3± 0,057 0,4± 0,036 0,2± 0,06 0,08± 0,01 0,5 ±0,05 0,05

Фекальное загрязнение «+» «+» «+» «-» «-» «-» «-»

Содержание органических веществ 15 очень сильное 15 очень сильное 10 очень сильное 5,0 значительное 5,0 значительное 5,0 значительное слабое загрязнение

Содержание свободной углекислоты, мг/л 20± 2,1 49± 3,78 52,6± 4,79 25,0± 2,11 50,0± 4,79 30,0±3,0 0,25

Установлено, что вода в исследуемой реке обладает высокой карбонатной и общей жесткостью, что обусловлено естественными причинами. В речных водах выявлены высокие показатели содержания

сероводорода 20 ГЩК, свободной углекислоты 140 ПДК, выявлена высокая окисляемость в полтора раза превосходящая допустимый уровень (в декабре, марте месяце), что указывает на высокий уровень содержания органических соединений в них (табл.2). Санитарно-гигиеническое исследование сточных вод на разных этапах очистки показали, что улучшение качества очищаемых вод, происходит недостаточно эффективно, поскольку, на всех этапах этого процесса содержание загрязнителей остаются на высоком уровне.

Методом оценки функционирования водной экосистемы может служить ферментативный анализ сточных вод, позволяющий оценить состояние данной водной экосистемы с точки зрения ее биологической активности, степени напряженности адаптационных процессов в условиях загрязнения водоема.

В целях изучения динамики интенсивности очищения сточных вод проходящих через очистные сооружения нами впервые предложено определять ферментативную активность очищаемой воды на всех этапах процесса. В качестве биоиндикаторов на наш взгляд целесообразно использовать активность ферментов нитратредектазы и уреазы поскольку действие данных ферментов обеспечивает разложение в воде загрязняющих, веществ (мочевины, нитратсодержащих и других органических соединений).

Исследования показали, что применение метода ферментативного анализа сточных вод при их очистке может служить для оценки интенсивности данного процесса, позволяет выявить качественные сдвиги на различных его этапах.

Установлено, что наибольшую биологическую активность из всех исследованных сточных вод имеет вода с КНС за все периоды исследований, где показатель потенциальной аюгивности уреазы равен от 1,4до 1,8 (табл.3).

Исследования по определению уреазной активности в сточных водах, подтвердили существующую точку зрения о зависимости степени загрязнения сточных вод, как от уровня попадающих в них контаминантов, так и от активности живых компонентов в стоках, очищающих воду от загрязнений.

Проведение ферментативного анализа проб воды различных этапов ее очистки свидетельствует о том, что в течение всего периода активно идут процессы нитрификации и аммонификации загрязняющих сточные воды веществ и активность ферментов нитратредуктазы и уреазы сохраняется на высоком уровне до конца обработки воды. По мере очистки воды происходит разложение аммиачных соединений с высвобождением аммиака, содержание которого в сточных водах остается высоким вследствие этого процесса и на завершающем этапе очистки воды. Средние показатели потенциальной акшвности уреазы и содержание аммиака на протяжении процесса очистки; КНС 1,56; вход на очистные сооружения 1,46; аэротенки 1,0; выход с очистных сооружений 1,0; контроль вниз по течению 2,0 Резкие колебания связаны с деятельностью нитрифицирующих и аммонифицирующих микроорганизмов, которые, по всей вероятности, также чувствительны к ингабирующему действию загрязни!елей, уровень кторых на первых этапах

очистки превышает пределы толерантности аммонифицирующей и нитрифицирующей микрофлоры. Следовательно, процесс очистки сточных вод резко усиливается на последнем 4 этапе в связи с повышением относительной активности ферментов нитратредуктазы и урсазы, но не может считаться законченным, так как сохраняется высокий уровень загрязняющих веществ, а повышение ферментативной активности свидетельствует о наличии органики и высоком содержании микрофлоры в очищаемых водах (табл.3).

Таблица З-Результаты исследований активности фермента уреазы в сточной воде.

Место взятия пробы Активность уреазы(мг/мл) КПУ

Декабрь

КНС 6,7±0,65 1,5

Вход на очистные соединения 6,7±,67 1,3

С аэротенков 2,4±0,23 0,6

Выход с очистных соединений 1,7±0,12 0,5

Контроль р.Сысерть 1,5±0,14 1,4

Март

КНС 5,0±0,49 1,4

Вход на очистные соединения 1,93±0,17 1,6

С аэротенков 0,8±0,095 0,5

Выходе очистных соединений 1,8*0,167 1,0

Контроль р.Сысерть 1,3±0,126 0,7

Сентябрь

КНС 5,6±0,59 1,8

Вход на очистные соединения 5,6±0,55 1,5

С аэротенков 2,5±,27 2,1

Выходе очистных соединений 3,7±0,32 1,5

Контроль р. Сысерть 6,8±0,65 1,1

В целом в сточных водах биологическая активность водного биоценоза значительно ниже уровня, необходимого для самоочищения воды. По причине морального и физическо! о износа очистных сооружений неочищенные сточные воды поступают в Раскуихинское болото, а затем в реку Сысерть. Это подтверждено проведенными нами исследованиями.

Анализ химических показателей почвы в зоне деятельности ППЗ «Свердловский»

Для характеристики влияния отходов ттемптицезавода на окружающую природную среду проведено санитарно-гигиеническое исследование почв.

Анализ данных полученных в марте (табл.4) позволил сделать следующие выводы: окисляемость почв на изучаемых пробных площадях превыпиет ПДК в среднем на 10 мг на 100 г почвы. Содержание сероводорода на расстоянии 5м от племзавода в с-з направлении составляет 6,67 ПДК, на остальных пробных площадях наблюдается незначительное превышение на 10 мг/100г. На удалении 5м, 50м от источника загрязнения выявлено превышение уровня нитратов в 4 раза, по мере удаления от источника загрязнения на 200м и на контрольно пробной площади их уровень снижается до 2 ПДК.

Исследования проведённые в сентябре, подтвердили данные об изменении накопления токсикантов в почвах по мере удаления от источника загрязнения.

Анализ результатов показывает, что ППЗ «Свердловский» оказывает сильное негативное воздействие, на окружающую природную среду поскольку самые высокие показатели загрязнения химическими веществами наблюдаются в пределах 5 м от корпуса, с постепенным снижением по мере удаления от источника загрязнения. Существует зависимость накопления контаминантов в почве от удаления и направления по отношению к источнику загрязнения, так как в юго-западном направлении (подветренная сторона) от племзавода уровень содержания контаминантов в почве ниже, чем с противоположной стороны. Установлено, что почва имеет кислую реакцию, обусловленную большим содержанием органического вещества (помет). Поскольку методы санитарно-гигиенической оценки почв не позволяют прогнозировать состояние почвы, зависящее от функциональной активности почвенных микроорганизмов и своевременно определять наличие необходимости в рекультивационных мероприятиях, нами была предпринята попытка использовать биоиндикационные методы определения состояния почвы за1рязненной отходами птицеводства в целях ее санитарно-гигиенической оценки, так как ферментативный анализ почв является наиболее информативным методом, поскольку уровень активности ферментов в почвах отражают суммарную активность всех компонентов почвенной биоты и являются интегративными показателями.

Нами изучалось изменение активности ферментов каталазы, уреазы, нитрагредуктазы в почве в зоне действия ППЗ «Свердловский» на пробных площадях удаленных от источника загрязнения на 5м, 50м, 200м в северозападном и юго-западном направлениях и на контрольно пробном участке, уда

По полученным результатам можно судить о влиянии деятельности птицеводства на почву в изучаемом районе.

Ось у- активность уреазы мг/1г абс.сух. почв.

Рис 4 Уровень активности уреазы (мг/1 г абс.сух. почвы), в верхнем слое почвы (А1), в северо-западном и юго-западном направлениях, по мере удаления от племптицезавода.

Таблица 4-Результаты санитарно-гигиенического исследования почвы в зоне деятельности 11113 «Свердловский» ( март).

Место Взят* проб Глубина, см РН Окисвде-мосгь мгЯООг почвы Нгв мг/100г почвы ш2- мг/100г почвы Ж)3" мг/100г почвы Аммиачные соединения мг/1 ООг почвы

С-3 5 м А! 5,0 16,0X1,46 0,2*0,018 0,02*0,0019 50,0*5,0 0,2*0,018

А^ 5,0 16,01:1,55 0,2*0,02 0,02*0,0018 50,0*4,5 0,2*0,019

А* 5,0 12,0*1,11 0,2*0,018 0,02*0,0019 50,0*4,9 0,2*0,017

50 и А, 5,0 16,0*1,67 0,04*0,004 0,02*0,0018 50,0*4,75 0,04*0,0039

А, А* 5,0 16,0*1,59 0,04*0,004 0,02*0,0017 50,0*5,0 0,04*0,0037

А* 5,0 16,0*1,56 0,04*0,004 0,02*0,0019 50,0*4,98 0,04*0,0037

200м А1 5,0 16,0*1,60 0,07*0,007 0,02*0,0018 25,0*2,56 0,07*0,0069

л,а2 5,0 16,0+1,59 0,07*0,006 0,02*0,0019 25,0*2,5 0,07*0,0067

М 5,0 16,0*1,55 0,07*0,0065 0,02*0,002 25,0*2,47 0,07*0,0061

ю-з 5 м К 5,0 16,0*1,54 0,04*0,003 0,04*0,0037 25,0*2,56 2,0*0,2

А1А1 5,0 16,0*1,57 0,04*0,004 0,04*0,0039 25,0*2,46 0,8+0,067

А, 5,0 16,0*1,60 0,04*0,004 0,04*0,0038 25,0*2,49 0,8*0,08

50 м А1 5,0 16,0*2,00 0,04*0,004 0,04*0,0039 25,0*2,54 0,4*0,037

А) Аа 5,0 16,0*1,58 0,02*0,002 0,04*0,0038 25,0*1,99 0,4*0,038

а2 5,0 16,0*1,46 0,04*0,004 0,04*0,0037 25,0*2,43 0,4*0,039

200 и А, 5,0 16,0*1,79 0,04*0,004 0,04*0,0037 25,0*2,56 0,2*0,020

А1 Аг 5,0 16,0*1,61 0,04*0,004 0,04*0,004 25,0*2,46 0,2*0,018

Аг 5,0 16,0*1,55 0,02*0,002 0,02*0,0018 25,0+2,44 0,2*0,019

КПП 5 км ю-з А1 5,0 8,0*0,90 0,07*0,008 0,02*0,0016 25*2,47 0,07*0,0068

АхА2 5,0 8,0*0,80 0,02*0,020 0,02*0,0017 25*2,50 0,04*0,0039

А, 5,0 8,0*0,79 0,02*0,002 0,02+0,0019 25*2,48 0,04*0,0038

ЦЦК до 6,0 0,03 0,003-0,004 12,0 до 20

Высокие показатели активности фермента уреазы на удалении 5м от племптицезавода могут свидетельствовать о сильном загрязнении почвы и фактическом уровне активности самих отходов птицеводства (фекальные .шрязнения). Напротив на удалении 200м показатели активности уреазы снижены по сравнению с таковыми на контрольно-пробном участке, но при этом относительно высоким является показатель КПУ, что указывает на развитие адаптационных процессов в почвенной экосистеме в ответ на загрязнения. В тоже время на ПП 50м усилена активное» уреазы, но снижен показатель КПУ, что позволяет предположить об ослаблении адаптационного процесса с приближением к источнику загрязнения. Поскольку самый верхний слой (А1) согласно своему положению, раньше других горизонтов почвенного профиля подвергается воздействию загрязняющих веществ, характер происходящих изменений в нем наиболее ярко раскрывает суть адаптационного процесса.

Согласно представленным данным, первая стадия процесса адаптации почвенной экосистемы к загрязнениям отходами птицеводства выявляется на расстоянии 200м от источника загрязнения и переход во вторую стадию наблюдается в подгоризонтах на расстоянии 50м от племптицезавода. Так как обнаружена сохраняющаяся способность почвенных экосистем к самоочищению от загрязнения.

Изучение комплекса ферментов свидетельствует, что самые высокие показатели активности ферментов уреазы и нитратредуктазы получены на удалении 5м от племзавода. Это указывает на напряженность адаптационных процессов на этом участке, превосходящую данные других участков. С удалением от источника за!рязнения снижается активность ферментов. Активность уреазы продолжает снижаться до расстояния 50м, в то время как активность нитратредуктазы сохраняется на том же уровне.

Снижение активности ферментов связано с влиянием фекального загрязнения, которое, постепенно убывая, сохраняется в почве до расстояния 50м. Обозначенный ареал распространения загрязняющих веществ (50м) является зоной сильного загрязнения отходами птицеводства. Постепенное увеличение показателя коэффициента активности нитратредуктазы (КПН), сопровождает процесс усиления адаптационных процессов в почвенных экосистемах по мере удаления от источника загрязнения.

Таким образом, проведенные исследования по изучению ферментативной активности почвы в зоне загрязнения отходами птицеводства выявили, что специфическими биоиндикаторами на загрязнение почв органическими веществами (фекальные загрязнения, нитратные соединения, мочевина и др.) могут быть показатели активности ферментов уреазы и нитратредуктазы. Неспецифическими биоиндикаторами развития адаптации почвенных экосистем к различного рода контаминантам служат показатели активности каталазы.

Выводы

1 Проведенный экологический мониторинг за состоянием биосферы в зоне деятельности ППЗ «Свердловский» показал, что предложенные методы исследований снегового покрова, сточных и поверхностных вод, почвы, а так же биоиндикации по содержанию хлорофилла, активности фермента каталазы в хвое сосны обыкновенной могут быть применимы для оценки степени экологического неблагополучия в зонах антропогенного влияния.

2. Изучение снегового покрова в зоне влияния ППЗ «Свердловский» даёт основание считать, что наиболее сильному антропогенному воздействию подвергаются участки расположенные в северо-западном направлении, так как выявлено превышение ПДК следующих веществ: сероводорода в 12-283 раза; железа в 1,2-2 раза; органических веществ в 4-20 раз; аммиачных соединений в 8-20 раз: свободной углекислоты в 7-51,3 раза; хлоридов в 1,1-24 раза. На контрольно-пробной площади превышение ПДК по вышеперечисленным соединениям не выявлено.

3. Согласно исследованиям сточных и речных вод (р.Сысерть), происходит постоянное накопление различного рода токсикантов (в речных водах), превышение ПДК составляет: соединений азота в 2 раза, сероводорода в 12 раз, железа в 10 раз, органических веществ в 5 раз, содержание свободной углекислоты в 120 раз), что делает непригодной к использованию в сельскохозяйственном производстве для поения животных и других нужд воду из природных источников без предварительной очистки и обеззараживания.

4. Применение метода ферментативного анализа сточных вод при их очистке может служить для оценки интенсивности данного процесса и позволяет выявить качественные сдвиги на различных его этапах. Согласно проведенным исследованиям активность ферментов нитратредуктазы и уреазы воды в поверхностных водоисточниках, подвергающихся загрязнениям от птицеводческих предприятий, может служить достаточно информативным биоиндикационным показателем оценки способности вод к самоочищению от органических соединений.

Средние показатели потенциальной активности уреазы и содержание аммиака на протяжении процесса очистки; КНС 1,56; вход на очистные сооружения 1,46; аэротенки 1,0; выход с очистных сооружений 1,0; контроль вниз по течению 2,0.

Результаты исследований активности фермента нитратредуктазы в процессе очистки вод выявили повышение уровеня КПН к завершению процесса в декабре от 0,4до1,0; в марте от 0,9до 0,8; в сентябре от 0,4до 0,6.

5 Низкие значения коэффициентов потенциальной активности (КПН, КПУ) в верхнем горизонте почвы на пробных площадях в зоне сильного загрязнения отходами птицеводства и на контрольной пробной площади свидетельствуют о снижении интенсивности биологических процессов. В то же время небольшие изменения данных показателей на пробных площадях в зоне загрязнения по сравнению с контрольной площадью указывают на

сохранившуюся способность почвы к самоочищению в условиях загрязнения отходами птицеводства.

6. Неспецифическими биоиндикаторами развития адаптации почвенных экосистем к различного рода контаминантам служат показатели активности каталазы и коэффициента КГТН. При этом все предложенные биоиндикаторы в то же время могут служить показателями степени нарушения почвообразовательных процессов сосновых и других лесных насаждений и лесорастительных свойств почв в зонах загрязнений.

7.Функционирование ассимиляционных органов сосны обыкновенной осуществляется наиболее полноценно на контрольно пробной площади поскольку на данной площадке выявлен самый высокий уровень содержания хлорофилла за весь период наблюдения: декабрь 0,48%, март 0,86%, сентябрь 1,6% в перерасчете на абс.сух массу хвои. Неблагоприятные условия ассимиляции органов сосны обыкновенной простираются на расстояние до 200 м от источника загрязнения поскольку, как в северозападном и юго-западном направлениях уровень хлорофилла в хвое сосны наименьший от 0,13-1,14% соответственно.

Помимо негативного воздействия племптицезавода на уровень накопления хлорофилла в хвое деревьев установлено, что в наибольшей степени отрицательно воздействуют токсиканты пометохранилища, расположенного на удалении 1000 м в северо-западном направлении в осенний период, тогда как зимой и весной оно менее заметно.

8.Степень нарушения ассимиляционных органов снижается по мере удаления от источника загрязнения. Высокий уровень выявленных нарушений вблизи источника загрязнения в радиусе 200м (хлорозы от 2,5 до 60%; некрозы от 0,6-50%) и на удалении 1000м в с-з направлении (хлорозы от 17-80%; некрозы от 0,6-70% свидетельствуют о высоком содержании поллютантов в атмосфере и воздействии их на этих пробных площадях.

9. Полученные данные позволяют заключить, что влияние антропогенной нагрузки на природные экосистемы может быть выявлено путём определения интенсивности процессов метаболизма (КИМ) в хвое сосны обыкновенной. Согласно полученным результатам в разное время года относительные показатели интенсивности метаболизма на контрольной площади изменяются от 0,14 до 0,6 мг хлороф/ см3Оз. При этом зимой в зоне загрязнения они значительно ниже, чем на контрольной площади; весной напротив резко возрастают по сравнению с контролем и остаются на высоком уровне осенью.

Ш.Изучение процессов негативного воздействия деятельности ППЗ «Свердловский» предполагает использование предложенных

биоиндикационных методов для прогнозирования экологического состояния биосферы и разработки природоохранных мероприятий по охране окружающей природной среды.

Практические предложения

1.На основании полученных результатов исследований рекомендуется специалистам ветеринарной службы Свердловской области проводить экологический мониторинг состояния окружающей природной среды в зоне деятельности птицеводства с использованием предложенных биоиндикационных методов (схема 1).

2.В целях улучшения экологической ситуации использовать методы по оптимизации микроклимата в птицеводческих корпусах.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1.Судаков В.Г., Лопаева Н.Л. Экологическая характеристика поверхностных вод в зоне влияния ШТЗ «Свердловский»//Аграрный вестник Урала -Екатеринбург.-№2(26) 2005. -С.52-54.

2. Коваленко Л.А., Лопаева Н.Л. Динамика коэффициента интенсивности метаболических процессов в хвое сосны обыкновенной в зоне влияния ФГУП ППЗ «Свердловский»//Сб.науч.стат.научно-практической конф.посв.65летию УралъскойГСХА «Наука и образование-аграрному производству». УрГСХА, - Екатеринбург, 2005.-С.З96-406.

3.Лопаева Н.Л. Экологический мониторинг за состоянием водоисточников в зоне деятельности птицеводства. Сб.материалов. седьмой международной научно-практической конф. «Экология и жизнь» -Пенза,2004.-С. 123-125.

4. Лопаева Н.Л., Судаков В.Г., Коваленко Л.А «Биоиндикакция окружающей среды по содержанию фермента каталазы в хвое сосны обыкновенной в зоне влияния птицеводства. Сб.материалов. четвертой международной научно-практической конф. «Экология и безопасность жизнедеятельности» -Пенза,2004.-С. 81 -82.

5. Лопаева Н.Л. Применение биоиндикации для экологического мониторинга в зоне влияния ФГУП ППЗ «Свердловский»//Сб.науч.трудов. международной научно-практической конф.(17-19мая)-Троицк,2004.-С. 158-159.

б.Заявка на изобретение «Способ оценки экологического состояния агробиогеоценозов в зонах антропогенноговлияния» № 2006102842/15(003100) от 31.01.2006

Подписано в печать 27.03.06. Формат 60/84/16 Бумага для множительных аппаратов. Печать офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 28 Отпечатано в типографии ООО «ИРА УТК» 620212 г. Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, 42

»-731t

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Лопаева, Надежда Леонидовна

Введение

1. Обзор литературы

1.1 .Сельское хозяйство, как мощный фактор воздействия на природную среду

1.2. Загрязнение атмосферы птицеводческими предприятиями

1.3 .Меры по снижению негативного-влияния отходов птицеводства на окружающую природную среду

1.4. Загрязнение окружающей природной среды стоками от птицеводческих предприятий и методы очистки сточных вод

1.5.Диагностика состояния почвы в зонах антропогенного влияния 18 1.6.0ценка состояния водных экосистемв-зонах-промышленного и сельскохозяйственного загрязнения

1.7.Биоиндикация атмосферногозоздуха в зоне влияния сельскохозяйственного производства

2. Собственные исследования

2.1 .Объекты исследований

2.2. Методы исследований

3. Результаты исследований

3.1. Санитарно-гигиенические исследования почв в зоне деятельности ППЗ «Свердловский»

3.2.Активность каталазы в почве в зоне деятельности ППЗ «Свердловский»

3.3.Активность фермента уреазы в почве в зоне деятельности ППЗ «Свердловский»

3.4.Активность фермента нитратредуказы в почве в зоне деятельности ППЗ «Свердловский»

3.5.Характеристика экологических условий по результатам ферментативного анализа почв

4. Анализ химических показателей талой снеговой воды в зоне влияния ППЗ «Свердловский»

4.1. Анализ санитарно-гигиенических показателей питьевой воды

4.2. Анализ химических показателей сточной воды с очистных сооружений

4.3 Активность фермента уреазы и нитратредуктазы в сточной воде с очистных сооружений

5. Биоиндикация атмосферного воздуха с использованием в качестве модельного объекта сосны обыкновенной в зоне влияния ППЗ «Свердловский»

5.1.Биоиндикация состояния окружающей среды по уровню содержания хлорофилла в хвое сосны обыкновенной

5.2.Биоиндикация состояния окружающей природной среды по уровню ферментативной активности хвои сосны обыкновенной

6. Обсуждение результатов 122 Выводы 126 Практические предложения 129 Список литературы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологический мониторинг окружающей природной среды в зоне деятельности предприятий промышленного птицеводства"

Актуальность темы. Взаимодействие общества с окружающей природной средой вызвало множество негативных последствий, которые диктуют необходимость последовательного формирования рационального природопользования. Только при этом условии может быть достигнут разумный баланс во взаимодействии человека и природы (М.Я. Лемешев 1989г; А. М. Куценко, В. Н. Писаренко, 1991).

Обострение экологических проблем привлекает внимание специалистов различного профиля. Проблема загрязнения окружающей среды и связанного с этим нарушения экологического равновесия в природе является актуальной на сегодняшний день, в связи с чем она отнесена к категории глобальных. С развитием техногенной цивилизации различные антропогенные факторы (ионизирующее излучение, ксенобиотики, токсичные вещества и т.д.) оказывают влияние практически на все живые организмы, причем, чаще всего это влияние является отрицательным (И.М. Донник, П.Н. Смирнов, 2001).

По загрязнению атмосферы крупные птицеводческие предприятия отнесены к санитарно опасным предприятиям. Воздух в птичниках и вокруг них представляет собой естественный аэрозоль, содержащий капельные и пылевые частицы. Эпизоотологическое значение при этом приобретают бактерии, споры, грибы, вирусы, ооцисты, кокцидии и др. Кроме того, в воздушном бассейне птицефабрик содержатся вредно действующие газы. Загрязняются территория и атмосферный воздух далеко за пределами хозяйства. На одной птицефабрике с поголовьем 720 тыс. вытяжной системой вентиляции за 1 ч выбрасывается в воздух до 41,4 кг пыли, 174,8 млрд. микробов, до 1490мЗ углекислого газа и 13,3 кг аммиака, которые распространяются по территории на расстояние до 200 м и более. По мере их удаления концентрация быстро уменьшается. На расстоянии 500м содержание микроорганизмов и пыли находится в пределах, принятых для обычного воздуха. Специфические запахи от птицеводческих объектов, распространяются в зависимости от сезона года на значительные расстояния: зимой до 0,5 летом до 3,5-5км. В районах крупных птицеводческих предприятий в воздушной среде обнаруживаются: аммиак, сероводород, меркаптаны, пыль, массивные бактериальные загрязнения которые пагубно влияют на состояние окружающей природной среды и здоровье людей.

Отходы птицеводства оказывают негативное влияние на состояние почв и водоисточников возникает необходимость проведения их исследования в районах действия птицеводческих объектов.

Изучению влияния отходов животноводства на состояние окружающей природной среды посвящены работы многих отечественных и зарубежных авторов (Т.К.Волков 1975; Н.В.Черный 1990; В.Г.Судаков 1999; M.Smolenski 2001; О.П.Неверова 2003; Л.А.Коваленко, 2004).

Однако сравнительно мало работ по экологическому мониторингу состояния окружающей природной среды в зоне влияния промышленного птицеводства, единичны работы по прогнозированию состояния растительных сообществ, а также почвенных и водных экосистем подвергающихся влиянию отходов птицефабрик.

Следовательно, необходимо проводить экологический мониторинг в зонах влияния птицеводства с применением биоиндикационных методов, как более объективных, так как санитарно-гигиенические исследования почв и вод, не дают представления о физиологическом состоянии почвенных и водных экосистем; способности последних к самоочищению (Л.А.Коваленко, 2003).

Цель и задачи исследований.

Целью работы явилось выявление информативных биоиндикационных показателей для экологического мониторинга биогеоценозов в зоне деятельности предприятий промышленного птицеводства.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1 .Изучить влияние контаминантов от птицеводческих хозяйств на биологическую активность почвы древесных насаждений в районах ведения птицеводства.

2.0пределить особенности воздействия загрязнения воздушной среды в зонах птицеводства на растительные сообщества с использованием в качестве модельного объекта сосны обыкновенной.

3.Выявить интенсивность процессов самоочищения поверхностных водоисточников от контаминантов сельскохозяйственного происхождения.

4.На основании полученных результатов анализа изменений биологической активности почв под влиянием контаминантов выделить наиболее объективные показатели биоиндикации для состояния лесных экосистем, окружающих птицеводческие предприятия.

5.Установить общие закономерности существования водных и почвенных экосистем в зонах антропогенного влияния.

Научная новизна.

Впервые в условиях Среднего Урала в зоне влияния птицеводческого предприятия проведено комплексное исследование состояния окружающей природной среды путем изучения водных и почвенных экосистем, атмосферного воздуха с применением биоиндикационных методов.

Доказана объективность характеристики состояния почвенных экосистем в зоне воздействия птицеводческих хозяйств по активности гидролитического фермента уреазы, нитратредуктазы и каталазы.

Сформулированы положения о целесообразности проведения биоиндикации окружающей природной среды в зонах влияния птицеводческих объектов методами: биометрии ассимиляционных органов сосны обыкновенной; определения ферментативной активности почв, воды поверхностных водоисточников и сточных вод.

Предложены в качестве биоиндикаторов состояния водной экосистемы р.Сысерть в зоне загрязнения отходами птицеводства информативные показатели активности ферментов уреазы и нитратредуктазы и коэффициенты активности этих ферментов: коэффициент потенциальной активности нитратредуктазы КПН; коэффициент потенциальной активности уреазы КПУ.

На загрязнение контаминантами выявлены общие закономерности ответной реакции биоты (водной и почвенной).

Установлены биоиндикаторы процессов адаптации почвенных и водных экосистем к контаминантам от птицеводческих объектов.

Показано влияние загрязненного атмосферного воздуха на состояние ассимиляционных органов сосны обыкновенной.

Впервые для оценки состояния окружающей природной среды в зоне влияния птицеводства нами предложен новый биоиндикационный метод определения коэффициента интенсивности метаболизма в тканях сосны обыкновенной (КИМ). Заявка на изобретение «Способ оценки экологического состояния агробиогеоценозов в зонах антропогенного влияния » №2006102842/15 (003100)от 31.01.2006

Практическая значимость работы.

В практике экологического мониторинга окружающей природной среды в зонах влияния птицеводства использован комплекс биоиндикационных методов, позволяющих объективно характеризовать состояние основных сред элементов биосферы.

Внедрены в практику экологического мониторинга информативные показатели КПН (коэффициент потенциальной активности нитратредуктазы) и КПУ (коэффициент потенциальной активности уреазы) для наиболее объективной оценки процессов адаптации водных и почвенных экосистем к антропогенному влиянию.

Предложенный комплекс методов экологического мониторинга состояния окружающей среды в зоне влияния птицеводческих объектов может быть использован для оценки экологической ситуации на территориях сельскохозяйственных районов в целом (Акт о внедрении в производство от 12 января 2006г Приложение 1).

Результаты работы представленные в форме практических рекомендаций используются в учебном процессе по региональной экологии и экологии для студентов сельскохозяйственных вузов (Рекомендации по мониторингу в зоне деятельности птицеводческих предприятий. Приложение 4).

Показана возможность использования предложенных биоиндикационных методов для разработки ПДН веществ на объекты биосферы.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих международных научно-практических конференциях: «Экология и жизнь» Пенза 2004г.«Экология и безопасность жизнедеятельности» Пенза 2004г.«Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири» Троицк 2004г. «Наука и образование-аграрному производству». УрГСХА г.Екатеринбург 2005г.«Молодежь и наука» УрГСХА г.Екатеринбург 2004г. «Сибирская деревня: история, современное состояние и перспективы развития»2006 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ и 3 работы находятся в печати. Подана заявка на изобретение («Способ оценки экологического состояния агробиогеоценозов в зонах антропогенного влияния» №№2006102842/15 (003100)от 31.01.2006

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, 4 приложений, списка использованной литературы. Текст диссертации изложен на 196 страницах, иллюстрации включают 26 таблиц, 17 рисунков. Библиография представлена 216 работами, из них 36 зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Лопаева, Надежда Леонидовна

- 126 -ВЫВОДЫ

1 .Проведенный экологический мониторинг за состоянием биосферы в зоне деятельности ППЗ «Свердловский» показал, что предложенные методы биоиндикации снегового покрова, сточных и поверхностных вод, почвы и содержание хлорофилла в хвое сосны обыкновенной являются основными показателями степени экологического неблагополучия.

2. Изучение снегового покрова в зоне влияния 11113 «Свердловский» даёт основание считать, что наиболее сильному антропогенному воздействию подвергаются участки расположенные в северо-западном направлении, так как выявлено превышение ПДК следующих веществ: сероводорода в 12-283 раза; железа в 1,2-2 раза; органических веществ в 4-20 раз; аммиачных соединений в 8-20 раз: свободной углекислоты в 7-51,3 раза; хлоридов в 1,1-24 раза. На контрольно-пробной площади превышение ПДК по вышеперечисленным соединениям не выявлено.

3. Согласно исследованиям сточных и речных вод (р.Сысерть), происходит постоянное накопление различного рода токсикантов (в речных водах), превышение ПДК составляет: соединений азота в 2 раза, сероводорода в 12 раз, железа в 10 раз, органических веществ в 5 раз, содержание свободной углекислоты в 120 раз), что делает непригодной к использованию в сельскохозяйственном производстве для поения животных и других нужд воду из природных источников без предварительной очистки и обеззараживания.

4. Применение метода ферментативного анализа сточных вод при их очистке может служить для оценки интенсивности данного процесса и позволяет выявить качественные сдвиги на различных его этапах. Согласно проведенным исследованиям активность ферментов нитратредуктазы и уреазы воды в поверхностных водоисточниках, подвергающихся загрязнениям от птицеводческих предприятий, может служить достаточно информативным биоиндикационным показателем оценки способности вод к самоочищению от органических соединений.

Средние показатели потенциальной активности уреазы и содержание аммиака на протяжении процесса очистки; КНС 1,56; вход на очистные сооружения 1,46; аэротенки 1,0; выход с очистных сооружений 1,0; контроль вниз по течению 2,0.

Результаты исследований активности фермента нитратредуктазы выявили уровень КПН в декабре от 0,4до1,0; в марте от 0,9до 0,8; в сентябре от 0,4до 0,6 анализируя от начала к концу очистки вод.

5. Низкие значения коэффициентов потенциальной активности нитратредуктазы и уреазы (КПН, КПУ) в верхнем горизонте почвы на пробных площадях в зоне сильного загрязнения отходами птицеводства, и на контрольной пробной площади свидетельствуют, о снижении интенсивности биологических процессов в почвах по сравнению с лесными подстилками, где согласно литературным данным КПН может достигать значительных величин (10-15ед). В то же время небольшие изменения данных показателей на пробных площадях в зоне загрязнения по сравнению с контрольной площадью указывают на сохранившуюся способность почвы к самоочищению в условиях загрязнения отходами птицеводства.

6. Неспецифическими биоиндикаторами развития адаптации почвенных экосистем к различного рода контаминантам служат показатели активности каталазы и коэффициента потенциальной активности нитратредуктазы. При этом все предложенные биоиндикаторы в то же время могут служить показателями степени нарушения почвообразовательных процессов сосновых и других лесных насаждений и лесорастительных свойств почв в зонах загрязнений.

7.Функционирование ассимиляционных органов сосны обыкновенной осуществляется наиболее полноценно на контрольно-пробной площади поскольку там выявлен самый высокий уровень содержания хлорофилла за период наблюдения: декабрь 0,48%, март 0,86%, сентябрь 1,6% в перерасчете на абс.сух массу хвои. Неблагоприятные условия ассимиляции органов сосны обыкновенной простираются до удалённости на 200м от источника загрязнения поскольку, как в северо-западном и юго-западном направлениях уровень хлорофилла в хвое сосны наименьший от 0,13-1,14% соответственно. В наибольшей степени негативное воздействие токсикантов помётохранилища на уровень накопления хлорофилла в хвое деревьев выявлено в осенний период, тогда как зимой и весной оно менее заметно. По всей видимости, процессы гниения в самом помётохранилище, усиливаются к осени и вызывают эффект снижения фотосинтеза в хвое, на пробной площади удаленной на 1000м в северо-западном направлении от племптицезавода.

8.Степень нарушения ассимиляционных органов снижается по мере удаления от источника загрязнения. Высокий уровень выявленных нарушений вблизи источника загрязнения в радиусе 200м (хлорозы от 2,5 до 60%; некрозы от 0,6-50%) и на удалении 1000м в северо-западном направлении (хлорозы от 17-80%; некрозы от 0,6-70% свидетельствуют о высоком содержании поллютантов в атмосфере и воздействии их на этих пробных площадях.

9.Согласно полученным результатам в разное время года относительные показатели интенсивности метаболизма на контрольно-пробной площади изменяются от 0,14 до 0,6 мг хлороф/ см3Ог. При этом зимой в зоне загрязнения они значительно ниже, чем на КПП; весной напротив резко возрастают по сравнению с контрольно-пробной площадью и остаются на высоком уровне осенью.

Ю.Изучение процессов негативного воздействия деятельности 11113 «Свердловский» предполагает использование предложенных биоиндикационных методов для прогнозирования экологического состояния биосферы и разработки природоохранных мероприятий.

- 129

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основании полученных результатов исследований рекомендуется специалистам ветеринарной службы Свердловской области проводить экологический мониторинг состояния окружающей природной среды в зоне деятельности предприятий промышленного птицеводства с использованием предложенных биоиндикационных методов (схема 1).

2.В целях улучшения экологической ситуации использовать методы по оптимизации микроклимата в птицеводческих корпусах.

-130

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Лопаева, Надежда Леонидовна, Екатеринбург

1. Абрамян, С А. Кислотно-основная регуляция действия ферментов почв /С А.

2. Абрамян, А. III. Галстян. // Почвоведение.- 1981. -№5-С. 39-45.

3. Абрамян, С.А., Ферментативная диагностика солонцеватости почв // Новые методы исследования почв солонцовых комплексов /С.А. Абрамян, А. Ш. Галстян. -М.: Изд.Почвен. ин-т им. В.В. Докучаева, АН СССР, 1982. -С. 48-51.

4. Абрамян, С. А., Регуляция активности ферментов серного обмена в почве /С. А.Абрамян, А. Ш. Галстян. // Почвоведение.-1986.- № 9. -С. 69-70.

5. Агеечкин, А.Д., Производство, выгодное для птицефабрик /А.Д.Агеечкин, О.М. Титов, В.В. Лысенко. //Птицеводство. -2004.-№2 -С.40-41.

6. Александрова, Л. Н. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. /Л. Н. Александрова, 0. А. Найдёнова.- Л.: Колос. Ленингр. отд., 1976 -280 с.

7. Алексеев, А.С. Мониторинг лесных экосистем / А.С. Алексеев.- СПб.:ЛТА, 1997.-116 с.

8. Андреев, Н.Н. Влияние пектина, мелафена и микроэлементов на аккумуляцию нитратов в растениях гороха /Н.Н. Андреев //Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: Мат. межд. научно-практич. конф. -Пенза,2002.-С.202-203.

9. Аникеев, Д.Р. Состояние репродуктивной системы сосны обыкновенной при аэротехногенном загрязнении/ Д.Р.Аникеев, Л.Г.Бабушкина, Г.В. Зуева Екатеринбург.: Изд-во УГЛТА, 2000 81с.

10. Аринушкина, Е. В. Руководство по химическому анализу почв. -М.: Изд-во МГУ, 1970.-487 с.

11. Леонов, A.M., Влияние негативного воздействия свиноводческих хозяйств на водные объекты/A.M.Леонов, В.Г. Судаков РОСНИВХ, УРГСХА ,1999-34с.

12. Бабушкина, J1. Г. Комплексная оценка состояния лесных биогеоценозов в зоне промышленных загрязнений / Л. Г. Бабушкина, И. А. Луганский // Проблемы лесоведения и лесной экологии: Тез. докл. Всесоюзн. конф,- М.: МЛТИ, 1990. -С. 566-569.

13. Бабьева, М. И. Биология почв / М. И. Бабьева, Г. М. Зенова -М.: Изд-во МГУ,1983 148 с.

14. Баканов А.И., Оценка качества донных отложений с использованием элементов триадного подхода на примере оз. Плещеево / А.И.Баканов, М.В.Гапеева, И.И. Томилина //Биол. внутр. вод. -1999. -№ 13. -С. 148-160.

15. Баканов, А.И. К вопросу об оценке качества грунтов по показателям зообентоса / А.И. Баканов. // Современные проблемы водной токсикологии: Тез. докл-. Всерос. конф. Борок:ИБВВ РАН, -2002. -С. 104-105.

16. Банников, А. Г., Основы экологии и охрана окружающей среды/ А.Г.Банников, А. А.Вакулин, А. К.Рустамов. -М.: Колос, 1996-118с.

17. Баубинас, А.К., Гигиеническая оценка метода дождевания сточными водами на земледельческих полях орошения. 1979г. /А.К. Баубинас, В.В. Влодавец // Гигиена и санитария .-1979.-№ 4.-С. 18-21.

18. Баубинас, А.К. Бактериальное загрязнение атмосферного воздуха при дождевании полей орошения сточными водами животноводческих комплексов. / А.К. Баубинас // Гигиена и санитария .-1981. -№ 1.-С.66-68.

19. Бельтюков, Г.В. О необходимости постановки мониторинга природных источников водоснабжения / Г.В. Бельтюков // Чистая вода России Материалы междунар. симп.-Екатеринбург,-1997.-С. 186-187.

20. Богородский Ю.В. Основы сельскохозяйственной экологии./ Богородский Ю.В. Учебное пособие.-Иркутск: ИСХИ, 1995-421с.

21. Бокач, Т. Б.Охрана окружающей среды / Т. Б.Бокач. М.,1980.-С.124-154.

22. Василенко, Е.С., Активность некоторых ферментов при разложении органического вещества в почве / Е.С.Василенко, А. В. Рыбалкина. // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск: Наука и техника, 1968. -С. 39-54.

23. Васюк, JI. Ф. Ферментативная активность и микрофлора различных генетических горизонтов дерново- подзолистых, дерново-карбонатных и чернозёмных почв / JI. Ф. Васюк. // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск.: Наука и техника, 1968 -197 с.

24. Вашкулат, Н.П. Динамика процессов самоочищения почвы от загрязнения отходами животноводческих комплексов / Н.П. Вашкулат //Гигиена и санитария.-1981 .-№ 7.-С.22-24.

25. Вигоров, JI. И. Особенности каталазы подзолистой почвы/ JI. И. Вигоров. // Докл. АН СССР. -1958. -№6.-С.50-52.

26. Владовец, В.В., Санитарно-биологические аспекты охраны окружающей среды в районах размещения птицеводческих фабрик / В.В.Владовец, Н.И. Махонько. //Гигиена и санитария .-1979.-№ 9.-С.71-73.

27. Власюк, П. А., Влияние растений и удобрений на активность некоторых ферментов почвы / П. А.Власюк, Лисовая Л.М. // Сб. докл. симпоз. по ферментам почвы.- Минск.: Наука и техника, 1968.-С.10-11.

28. Володавец, В.В., Микробное загрязнение сточных вод крупного животноводческого комплекса на разных этапах биологической очистки / Володавец, Г.П.Калина, Е.К. Гипп. // Гигиена и санитария .-1979- № 2.-С.68-69.

29. Вострокнутов, Г.А., О проблеме обеспечения питьевой водой населения крупных городов Урала / Г.А.Вострокнутов, С.В. Палкин, Б.В.Боревский, С.С. Палкин. // Чистая вода России-99: Сб. докл. симп. Екатеринбург, -1999. -С. 1819.

30. Галстян А. Ш. Ферментативная активность почв Армении. Ереван.: Айзан, 1974 -276 с.

31. Галстян, А. Ш. Некоторые вопросы почвенной ферментологии / А. Ш. Галстян. // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск.: Наука и техника, 1968.- С.30-34.

32. Галстян, А. Ш. Ферментативная диагностика почв / А. Ш. Галстян, К. В. Григорян. // Тр. НИИ агрох. и почв. Мин. с.-х. Арм.ССр, Ереван: Айзан, 1978.-Т.13.-С. 132-140.

33. Гапонюк, Э. И. Влияние фтористого натрия на свойства почвы и развитие некоторых сельскохозяйственных культур / Э. И. Гапонюк, М. В. Кузнецова // Гигиена и санитария. -1984.- N 6.-С. 77-79.

34. Гапонюк, Э.И., Оценка токсического действия фторида натрия на микрофлору и биохимические процессы в дерново-подзолистой почве / Э. И.Гапонюк, Н.П.Кремленкова, Г.М. Реут //Тр. ВНИИ с.-х. микроби-ол.1983.-№52.-С. 105-110.

35. Гапонюк, Э. И., Изменение свойств дерново-подзолистой почвы и серозёма под влиянием фтора / Э. И.Гапонюк, Кремленкова , Т. Н. Моршина. //Почвоведение. -1982.-№4.-С. 148-154.

36. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 1997 году. -Екатеринбург, 1998- 255с.

37. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 2000.- Екатеринбург. Обл.риц «Агрокосмоэкология», 2001 -218с.

38. Головко, Э.А. Изменение активности некоторых ферментов в торфяных почвах под влиянием окультуривания / Э.А.Головко, В.Н. Переверзев // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск.: Наука и техника, 1968.-297с.

39. Григорьев, Ю.С. Биоиндкация загрязнений воздушной среды на основе замедленной флуоресценции хлорофилла листьев и феллодермы деревьев /

40. Ю.С.Григорьев, М.А. Бучельников//Экология. 1999г.- №8 -С. 303-305.

41. Гришан, А.А. энергосберегающая технология переработки помета / А.А. Гришан //Птицеводство .-2002.-№3. С.40-41.

42. Гудериан, Р.Д. Загрязнение воздушной среды / Р.Д. Гудериан М.: Наука, 1979- 152с.

43. Гришаев, И.Д. Обеззараживание свиного навоза / И.Д. Гришаев, В.А. Рожкин, Ю.Ф. Клачков.//Ветеринария.-1982.№ 4.-С.23-24.

44. Григорян, К.В., Оценка степени влияния загрязненности почвы на активность инвертазы / К.В.Григорян, А.Ш. Галстян // Методы и проблемы экотоксического моделирования и прогнозирования. Пущино. ИБИФМ. АН СССР.-1979. -С. 164-165.

45. Григорян, К. В., Ферментативная активность почв загрязненных тяглыми металлами / К.В. Григорян, А.Ш. Галстян // Тр. НИИ агрох. и почвов. Мин. с.-х. Арм. ССР. Ереван, -1980. Т. 15. -С. 85-90.

46. Гришко, В.Н. Биологическая активность почв при антропогенном загрязнении среды фторидами: автореф. дис. канд. биол. наук / В.Н. Гришко; -Днепропетровск.: ДГУ, 1989.-24 с.

47. Громозова, Е.Н., Сравнительная характеристика хозяйственно-бытовых сточных вод и стоков промышленного свиноводческого комплекса / Е.Н. Громозова, О. П.Смирнов // Гигиена и санитария .-1980. -№ 3.-С.64-65.

48. Добровольский, Г. В. Предисловие / Г. В. Добровольский, Ю. Т. Гельцер // Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв.- М.: Изд-во МГУ, -1980.-С. 5-7

49. Добровольский, Г. В. Экологические функции почвы / Г. В.Добровольский, Е. Д. Никитин М.: Изд-во МГУ, 1986-136 с.

50. Долгова, Л. Г. Биологическая активность почвы в условиях загрязнения среды соединениями азота / Л. Г. Долгова, А.Ф. Павлюкова Днепропетровск, 1985. Рук. деп. в ВИНИТИ 15.08.85. -№4477-85с.

51. Донник, И.М., Экология и здоровье животных / И.М.Донник, П.Н. Смирнов Екатеринбург: Издательско-редакционное агенство УТК, 2001,- 331с.

52. Донник, И.М. Повышение качества продукции животноводства на территориях промышленного загрязнения / И.М. Донник //Аграрный вестник Урала.- 2003.- №2. -С.39-45.

53. Дубовенко, Е.К. Изучение активности некоторых ферментов в прикорневой почве сельскохозяйственных растений / Е.К. Дубовенко, Э.И. Уласевич // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск.: Наука и техника, -1968.-С. 320-326.

54. Дояренко, А. Г. Факторы жизни растений / А. Г. Дояренко М.: Колосс, 1966-259 с.

55. Дрейпа, Е.Ф. Экологический аудит — современный инструмент рационального природопользования / Е.Ф.Дрейпа, Г.С. Злобина // Чистая вода России- 99: Сб. докл. симп. Екатеринбург. -1999.-С. 21-22.

56. Етеревская, Л.В. Общее направление почвенных и агрохимических исследований при решении задач рекультивации / Л.В.Етеревская, А.Д.Михновская, В.А. Угарова //Программа и методика изучения техногенных биогеоценозов.-М.: Наука, 1978.-С. 105-114.

57. Звягинцев, Д. Г. Влияние адсорбции ферментов на почвенных частицах и минералах на их активность / Д. Г. Звягинцев, Л. М. Великанов // Сб. докл. Симп. по ферментам почвы. -Минск: Наука и техника, -1968.-С. 108-110.

58. Зименко, Т.Г. Динамика микробных популяций почвы в условиях модельного загрязнения / Т.Г. Зименко, Л. С. Самсонова, Л.И. Филипшанова // Тез. III Весе, симпоз. по биодинамике почв. -Таллин. 1988. -С.23-26.

59. Зонн, С.В. Почвы как компонент лесного биогеоценоза / С.В. Зонн // Основы лесной биогеоценологии. -М.: Наука,- 1964.-С. 377-454.

60. Зотеев, В.Г. Анализ источников загрязнения речных вод Уральского региона В.Г.Зотеев, А.Н. Подуст // Чистая вода -99: Тез. докл. симп.-Екатеринбург. 1999. -С.191-192.

61. Зубарева О.Н. Влияние выбросов промышленных предприятий в Средней

62. Сибири на сосну обыкновенную (Pynis sylvesteis L). автореф. диссерт канд.

63. Биол. наук. -Красноярск.-1993-28 с.

64. Илькун, Г.М. Загрязнители атмосферы и растения / Г.М. Илькун. Киев: Наукова думка, 1978 -180 с.

65. Ильясов, О.Р. Биозащита водоисточников на сельскохозяйственных водосборах от загрязнения стоками птицеводческих предприятий: автореф. дис. . доктора биол. наук / О.Р. Ильясов.- Екатеринбург: УрГСХА, 2004. -40с.

66. Изместьев, М.Н. Очистка сточных вод: перспективные решения / М.Н. Изместьев, В.П.Лысенко //Птицеводство.- 2004.-№10. -С.28-29.

67. Кислицына, В.П. Методика определения целлюлазной активности почв / В.П. Кислицына // Микробиологические и биохимические исследования. Материалы научн. конф. Киев.: Наукова думка, -1969.-С. 111-115.

68. Коваленко, JI.A. Биологическая активность лесных почв как показатель уровня адаптации почвенных экосистем к техногенному загрязнению. Автореф. дис. . доктора, биол. наук / J1.A. Коваленко, Л.Г. Бабушкина -Екатеринбург: -УрГСХА, 2003-170с.

69. Козлов, К.А. О некоторых проблемах проявления энзиматической активности почв / К.А.Козлов, В.П. Кислицына, Ю.А.Маркова, Э.П. Михайлова // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск.: Наука и техника, 1968.-С. 35-36.

70. Корнев, В.П. Активность ферментов в лесных подстилках сосняков разных типов леса / В.П. Корнев. // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск.: Наука и техника, 1968.-С. 90-92.

71. Коновалова, А.С. Ферментативная активность как диагностический показатель для целинных и окультуренных дерново-подзолистых почв / А.С. Коновалова // Почвоведение. -1970.- № 7.-С. 29-36.

72. Кореньков, Д.А. Агрохимия азотных удобрений / Д.А. Кореньков М.: Наука,-1972 -208 с.

73. Красильников, Н.А. Влияние разлагающихся корней на состав микрофлоры в почве / Н. А.Красильников, Л. И. Никитина // Почвоведение. -1945.- №2.-С. 131-135.

74. Кремленкова, Н.П., Изменение состава гумуса и ферментативной активности почв под влиянием фторида натрия / Н.П. Кремленкова, Э.М. Гапонюк // Почвоведение.- 1984.- №11.-С. 73-77.

75. Купревич, Ф.Х. Первые итоги исследований по ферментам почвы / Ф.Х. Купревич // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. Минск.: Наука и техника,-1968.-С. 8-10.

76. Курбатов, И.М. Катал азная активность как показатель общей биологической активности почв / И.М.Курбатов, Е.И. Двойнишникова // Сб. докл. симп. по ферментам почв. Минск.: Наука и техника, -1968. -С. 100-102.

77. Курнаев, С.Ф. Лесорастительное районирование СССР / С.Ф.Курнаев -М.:Наука, 1973-140 с.

78. Курц, В.Ф., Гигиеническая оценка сооружений по очистке сточных вод крупного свинокомплекса / В.Ф. Курц, Н.Л. Ращук, Ю.Ф. Сабуров // Гигиена и санитария.-1977.-№ 6.-С.91-94.

79. Куценко, A.M., Охрана окружающей среды в сельском хозяйстве / A.M. Куценко, В.Н. Писаренко -Киев: Урожай, 1991-52с.

80. Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин -М.: Высшая школа, 1990 -352 с.

81. Латыпова, P.M. Ферментативная активность почв и условия среды / P.M. Латыпова // Сб. докл. симп. по ферментам почв. Минск.: Наука и техника, 1968.-С. 137-139.

82. Левчук, Л.А. Состояние березовых насаждений и вегетативное возобновление берёзы в условиях фтористых загрязнений.: автореф. дис. . канд. с. х. наук / Л.А. Левчук Свердловск.: УЛТИ, 1991-25 с.

83. Ломагин, Л.Г. Новый тест на загрязнённость воды с использованием ряски Lemminor L / Л.Г.Ломагин, Л.В. Ульянова // Физиология растений.-1993.-№ 40.С.327

84. Луганский, Н. А. Введение / Н. А.Луганский //Леса Урала и хозяйство в них. -Екатеринбург.: УГЛТА, 1993.-С. 3-5.

85. Лурье, Н.Ю. Влияние техногенного загрязнения на структуру и функции микробных ценозов чернозёмных почв Южного Урала.: автореф. дис. канд. биол. наук / Н.Ю. Лурье М.: МГУ, 1986-15 с.

86. Лысенко, В.П. Птицефабрика как поставщик органических удобрений / В.П.Лысенко, А.Г. Семенов // Птицеводство. -2002.-№6.-С.32-33.

87. Малюга, Н.Г. Биоиндикация загрязнения воды тяжелыми металлами с помощью представителей семейства рясковых / Н.Г.Малюга, Л.В.Цаценко, Л.Х. Аветянц // Экологические проблемы Кубани.- Краснодар, 1996.-С. 153-154

88. Маренюк, Г.В. Промышленные животноводческие комплексы и охрана окружающей среды от бактериального загрязнения / Г.В.Маренюк, А.П.Дискаленко, Г.И. Пономарёва// Гигиена и санитария.-1979.-№2.-С.69-72.

89. Маренюк, Г.В. Гигиенические аспекты применения отходов животноводства в сельском хозяйстве / Г.В.Маренюк, А.П. Дискаленко, Г.М. Пономарёва, Д.И. Сирецяну // Гигиена и санитария.-1981.-№ 1.-С.68-71.

90. Мироненко, М.А. Санитарная охрана внешней среды в районах промышленно-животноводческих комплексов / М.А.Мироненко, И.Ф.Ярмольник, В.Ф. Коваленко -М.: 1978-160с.

91. Минеев, В. Г. Практикум по агрохимии / В. Г.Минеев, В. Г.Сычев, О.А.Амельянчик, Т.Н. Болышева. Издательство МГУ, 2001 -689 с.

92. Михновская, А. Д. Участие микроорганизмов в обогащении почвы ферментами / А. Д. Михновская // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск.: Наука и техника, 1968. -С. 382-393.

93. Мишустин, Е. Н. Ассоциации почвенных микроорганизмов / Е.Н. Мишустин -М.: Наука, 1975 -102 с.

94. Мишустин, Е.Н., Смена микрофлоры при процессе разложения органических остатков в связи с развитием в почве Вас. Mycoides / Е. Н. Мишустин, А.Г. Тимофеева//Микробиология, -1944. Т. 13. Вып. 6.-С. 37-40.

95. Михайлова, Т.А. Влияние фтористых соединений на хвойные деревья: автореф. дис. канд. биол. наук / Т.А. Михайлова -Иркутск, 1985 -32с.

96. Мирчинк, Т.Г. Почвенная микология / Мирчинк Т.Г. -М.: Изд-во МГУ, 1976 -205 с.

97. Мэннинг, У.Д. Биомониторинг загрязнений атмосферы с помощью растений/ У.Д.Мэннинг, У. Л.Федер: Гидрометеоиздат, 1985.-143с.

98. Натштейн, С.Л. О возможности использования очищенных сточных вод свиноводческих комплексов в сельском хозяйстве/ С.Л. Натштейн, Н.П.Вашкулат, Т.В. Бей // Гигиена и санитария. -1980.№ 6.С.67-68.

99. Неверова, О.П. Экологический мониторинг в зоне деятельности животноводческих предприятий: автореф. дис. . канд. биол. наук / О.П. Неверова Екатеринбург: УрГСХА, 2003- 24 с.

100. Никитин, Д.П. Гигиенические вопросы охраны окружающей среды от загрязнения отходами животноводческих комплексов и птицефабрик / Д.П.Никитин, Ю.В. Новиков // Гигиена и санитария.-1977- № 4. -С. 61-67.

101. Никитин, Д.П. Крупные животноводческие комплексы и окружающая среда/ Д.П. Никитин М.: Мысль, 1980.-63 с.

102. Новогрудская, Е.Д. Накопление ферментов при созревании навозно-земляных компостов / Е. Д.Новогрудская // Агробиология. 1963. № 6.-С. 7985.

103. Орлов Д.С. Современные тенденции развития химии почв / Орлов Д.С. // Биол. науки, 1985. -№ 4.-С. 5-14.

104. Павлюкова, Н.Ф. Биологическая активность почв в условиях техногенного загрязнения среды азотсодержащими соединениями.: автореф. дис. . канд. биол. наук / Н.Ф. Павлюкова -Днепропетровск.: ДГУ, 1986-16с.

105. Паникар, И.И. «Промышленное птицеводство и охрана окружающей среды» / И.И.Паникар, В.В. Гаркавая, Ю.И.Севрюков М.:Росагропромиздат. 1988. с.80.

106. Пельтихина, Р.И. Содержание микроэлементов в атмосферных осадках Донбасса / Р.И.Пельтихина, И.М.Соболева, А.О. Пельтихин // Растения и промышленная среда. -Киев.: Наукова думка, 1976.- С. 192-194.

107. Перелигин, В.М. Гигиенические аспекты сельскохозяйственного использования сточных вод на современном этапе / В.М. Перелигин //Гигиена и санитария.-1984.-№6.С. 12-15

108. Перескоков, А.В. Ихтиопланктон как индикатор загрязнения водоемов /А.В. Перескоков //Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: Мат. межд. научно-практич. конф. Пенза, 2002.-С. 214-215.

109. Плохинский, И.А. Биометрия / И.А. Плохинский -М.: Изд-во МГУ, 1970 -300 с.

110. Петерсон, И.В. Источники обогащения почвы ферментами / И.В. Петерсон // Микробиол. журн. -1980. Т. 23. -Вып. 6. С. 5-11.

111. Пошон, Ж. Почвенная микробиология / Ж.Пошон, Ге. Баржан. М.: Иностранная литература, 1960-560 с.

112. Попченко В.И., Мониторинг микрозообентоса / В.И.Попченко, Г.П. Булгаков // Руководство по гидробиолтическому мониторингу пресноводных экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, -1992.- С. 151-164.

113. Раськова, Н.В. Антропогенное влияние на динамику интенсивности каталитических окислительно-восстановительных процессов в дерново-подзолистых почвах / Н.В. Раськова // Тез. докл. III Всес. симп. по биодинамике почв.-Таллинн, 1988.-С.21 -26.

114. Русанов, A.M. Гумусное состояние черноземов Уральского региона как функция периода их биологической активности / A.M. Русанов //Почвоведение.-1998- №3.-С.302-308

115. Русанов, A.M. Перспективы сохранения и восстановления свойств и экологических функций почв сельскохозяйственного назначения / A.M. Русанов //Экология. -2003. -№1.- С. 12-17.

116. Рысин, Л.П. Динамика лиственных лесов в Подмосковье / Л.П. Рысин, Л.И.Савельева, М.Л. Полунина // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1999.T. Ю4.Вып. 4.-С.22-28.

117. Рысин, Л.П. Мониторинг лесов на урбанизированных территориях / Л.П.Рысин, Л.И.Савельева, С.Л. Рысин //Экология. 2004. -№4.-С.243-248.

118. Славнина, Т.П. Об активности фермента каталазы в серых лесных почвах Томской области / Т.П. Славнина // Сб. докл. симп. по ферментам почв.-Минск.: Наука и техника, 1968.-С. 228-244

119. Смольянинов, И.И. Практические аспекты применения методов почвенной энзимологии в лесоводстве и лесном почвоведеНИИ / И.И.

120. Смольянинов // Сб. докл. симп. по ферментам почв. -Минск.: Наука и техника, 1968.-С.204-206.

121. Стефурак, Б.П. Биологическая активность как индикатор загрязнения почв промышленными выбросами / Б.П. Стефурак // Растения и промышленная среда. Тез. докл.-Днепропетровск. 1990.-С. 181-182.

122. Суменкова, Т.Н. Антропогенное загрязнение хвои сосны фтористыми соединениями / Т.Н.Суменкова, Л.Г. Бабушкина// Проблемы лесоведения и лесной экологии.: Тез. докл. Всес. конф.-М.: МЛТИ 1990.-С.556-558.

123. Судаков, В.Г. Мониторинг различных водоисточников Свердловской области, используемых в сельском хозяйстве / В.Г.Судаков, Л.А.Коваленко, Г.А.Сюндюков, Е.Ю.Тошова, Е.В. Баданова // Чистая вода 99: Тез. межд. симп.-Екатеринбург, 1999.-С. 22-23.

124. Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии / Е.З.Теппер, В.К. Шильникова, Г.И.Переверзева.- М.: Колос, 1977.-С. 139-153

125. Тихомиров,Ф.А. Методологические вопросы охраны почвенного и растительного покрова от загрязнения /Ф.А.Тихомиров, Б.Г. Розанов // Экология. 1985.-№4.- С. 3-11.

126. Тульская, Е.М. Специфика иммобилизованных ферментов почв / Е.М.Тульская, Д.Г. Звягинцев // Биологические науки, 1983. -№5.С. 5-11.15 5.Ухтомская, Ф.И. Роль ферментов в самоочищении почвы / Ф.И. Ухтомская //Агробиология. 1963.-№11.-С. 46-54.

127. Федорова, А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды / А.И.Федорова, А.Н.Никольская -Воронеж, 1997 -305 с.

128. Фирсова, В. П. Лесные почвы Свердловской обл. и их изменения под влиянием лесохозяйственных мероприятий / В. П.Фирсова -Свердловск: УФАН СССР,1969.-151 с.

129. Фирсова, В. П. Почвы таёжной зоны Урала и Зауралья / В. П.Фирсова -М.: Наука, 1977 -176 с.

130. Фисинин, В.И. Промышленное птицеводство / В.И.Фисинин, Г.А. Тардатьян М.:Наука, 1988-168 с.

131. Хазиев, Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв/ Ф.Х. Хазиев-М.: Наука, 198.- 190с.

132. Хазиев, Ф.Х. Ферментативная активность почв / Ф.Х. Хазиев М. , 1976276 с.

133. Хазиев, Ф.Х. Почвенные ферменты / Ф.Х. Хазиев М.: Знание, 1972-70 с.

134. Хазиев, Ф.Х. Ферментативная активность эродированных почв / Ф.Х. Хазиев, И.К.Хабиров, Я.М. Агафарова // Биологические науки, 1982.-№4.-С. 89-93.

135. Храбустовский, И.Ф., Практикум по зоогигиене / И.Ф.Храбустовский, М.В.Демчук, А.П.Онегов- М.: Колос, 1984.-С. 83-124.

136. Хохлов, А.Н. Экологический контроль на птицефабрике /А.Н. Хохлов /ЛТгицеводство-1992.-№2.-С. 15-16.

137. Цаценко, JI.В. Фитоиоиндкация загрязнения воды и почвенной вытяжки / Л.В.Цаценко, О.Д. Филипчук //Агрохимия 1999. -№1.С.90-92.

138. Чаетухин, В.Я. Биологический распад и ресинтез органического вещества в природе / В.Я.Частухин, М.А. Николаевская -М.: Наука, 1969-319 с.

139. Черников, В. А. Агроэкология / В.А.Черников, P.M. Алексахин, А.В.Голубев и др. -М.: Колос, 2000-147с.

140. Шавнин, С.А. Сезонные изменения флуоресценции хлорофилла хвои сосны обыкновенной /С.А.Шавнин, А.С. Фомин // Физиология растений. -1993.-№2. -С.209-213.

141. Шебалова, Н.М., Лесные почвы сосновых насаждений, произрастающих в зонах техногенного загрязнения. Биоиндикаторы загрязнения / Н. М.Шебалова, Л.Г. Бабушкина Екатеринбург: УГЛТА,-1999-194 с.

142. Шебалова, Н.М., Ферментативная активность лесной подстилки и почвы как показатели характеристики и состояния лесных почв / Н. М.Шебалова, Л.И.Королева, Л.А. Коваленко // Леса Урала и хозяйство в них. Екатеринбург: УГЛТА, 1993.- С. 207-213.

143. Шумаков, B.C. Динамика разложения растительных остатков и взаимодействие продуктов их разложения с лесной почвой / B.C. Шумаков // Исследования по лесному почвоведению. -М.: Мысль,1971- №1.С. 50-55.

144. Щербакова, Т.А. Ферментативная активность почв и трансформация органического вещества / Т.А. Щербакова -Минск: Наука и техника, 1983 -221с.

145. Щербакова, Т. А. Влияние уровня грунтовых вод на ферментативную активность торфяно-болотной почвы / Т.А. Щербакова // Сб. докл. симп. по ферментам почвы. -Минск: Наука и техника. 1968 -С. 289-296.

146. Щербакор А.П., Сравнительная характеристика микробиологических и ферментативных показателей черноземов Европейской части СССР/ А.П.Щербаков, А.Д.Михновская, Ф.Х. Хазиев // Почвоведение, 1984. -С. 45-52.

147. Abraham, S.D Stadis on theinfluence of pollutants from the titanium factory on qrowth and cell division in Clotalaria Laburnifolial /S.D Abraham, Abraham S.J. // Cutologia 1991. -№4.-P.555-558.

148. Beck, G. Salmonellen btimtierline gefaber furden munschen Fleischwirchaft / G. Beck 1980. -P. 1223-1225.

149. Burns, R. J. Cocerning the Location and persistent of soil urease / R. J.Burns, A.M.Pukite , A. D. Me Laren //Soil Sci. Coc. amer. Proc. 1972.-P. 308-311

150. Burns , R. C. Nitrogen Fixation in Bacteria and Higher Plants / R. C. Burns , R. W. Hardy Spriger Verlag, Deriin-Heidelberg, 1975 -218 p.

151. Chapman, P.M. Cnnent approaches to developing sedihlentquality criteria / P.M. Chapman // Environ. Toxicol, and Cem. 1989. У. 8.- № 7.P. 589-599.

152. Conrad, I.P. Hydrolysis of urea in soil by thermoldabile catalisis / I.P.Conrad. Soul Sci., 1940. -№4.P. 253-263.

153. Cooke, G.W., The phosphorus involved in agricultural systems and possibiiilities of its movement into natural water /G.W. С ooke, R.J.Wiliams. Phosph. Fresh . Water and Mar.Environ. Oxford e.a.,- 1973. -P. 19-32

154. Driskovic, B. Cutogenetic bioindication of air pollution in Slovenia / B. Driskovic 1985-1992. // Cutogenetic stadies of forest andstrud species. Zagreb, 1997.-P 227-240.

155. Durand, J. Zes enrymes dans Ie sol / Durand J. ||Rev. Ecol. Biol. S Sol. 1965. t. 11 №2.-P. 141-205.

156. Feder, W. Living plants as indicator and monitors / W.Feder, W,Manning // Methology for the assessment of air pollution. Ed. Haewk W.N.Y.,-1979.-P.356-380.

157. Hanley PtK., Soil and fertilizer phosphorus in the rish ecosystem. In Phosphorus Freshwater and Mar. /Р.К. Hanley, M.D.Murphy -1973. -№12.-P. 197-210.

158. Heinsdorf, D. Schaetztafeln fuer Trockenmasse and Naehrstoffspeicherung von Kiefernbestaenden /D.Heinsdorf, H. Krauss // IFE Berichte aus Forschung u and Entwicklung, 1990- 77 p.

159. Holt, R.F. Accumulation of phosphorus in water Agricand Food / R.F.Holt, D.R.//Crem Tiwons, Latterell J.J.- 1970. -№ 5.- p. 781-784.

160. Hoffmann, H. Streufallmessunden in geduengten und ungeduendten mittelalten Kiefernbestaenden auf Tieflandstandorten der DDR / H.Hoffmann, H.Krauss // Beitrage f.d. Forstwirtschafl. -1988. -№3.-P. 97-100.

161. Jones P.W. Health hazards associated with handing of animal wastes /P.W. Jones Vet.Rec.1980. -№106.- P4-6

162. Kainulainen, P. Effekts of gaseous air pollutants on secondary chemistry of Scots pine and Norway seedlings / P.Kainulainen, J.K.Holopainen, J.Oksanen // Water, air and soil Pollut. 1995. vol.85. -№3. P.1393-1398

163. Kelly, W.R. Some epidemiological aspects of Salmonellosis in relation to animal and human health / W.R. Kelly Meg/Assos, 1979.- P. 327-332

164. Kiss, S. Biologioas signibioance of ensimes accumulated in soil / S. Kiss M.Dragan-Bularda, D.Radulescu 3 rd Symp. Soil. Biol., Bucherest, 1972, -P. 19-77.

165. Kiss, S. Influence of enzyme substrates on microbial production of pollsaccharilfses in soil / S.Kiss, M.Dragan-Bularda 4th Symp. Soil. Biol. Cluj-Napoca, 1977. -№11.-P. 29-51.

166. Kiss, S. Die Wirkung des spezifisohen Enzymsubstrate (Saccharose) auf die Produktion der Bodensaccharase / S.Kiss Z: Pflanzenernah. Dung Bodenk. 1957. Bd. 76. P.l 19-122.

167. Ladd, I. N. Propesties of proteolytic ensymes extracted from soil./ I. N. Ladd Soil. Biol. Bioohem,1972.-№4. -P. 224-237.

168. Ladd, I.N., Humusenzime analogs. Soil. Biochemistry / I.N.Ladd, J U.A. Butler / Ed. F.A. Paul, A. D. Me. Laren. N.J.,-1975 -№ 4. P. 143-194.

169. Lee, G.F Role of phosphication and diffurse sourse control / G.F. Lee -Phosph. Fresh. Water and Mar. Environ. Oxford ,1973. -P. 111-122.

170. Laren, Me. Soil ana system of bound enzymes / Laren Me. Cremistry and Qudustry, 1974. -N 7.- P. 316.

171. Long, E.R., A sediment quality triad: Measures of sediTent contamination, toxicity and infal commulity composition in Puget Sound / E.R.Long, P.M. СЬартап // Mar. PoHut. ВиН.-1985. У. 1-6. -№ 18. P. 405-415.

172. Liu,W. The application of preliminary sediment quality criteria to metal contamination / W. Liu, Le An River Wang Z., Wen X., Tang H. // Environ Pllut. 1999.-Ж 105.-P. 355-366

173. Metz H. Wasser als Vektor Von infektioserregern: Bakterein in Wasser / H. Metz Zbi. Bakt. Microbiol Hyg. Orid B.1980. -P. 225-274

174. Mayr.A. Wasser als Vektor Von infektioserregern Viren in Wasser / A.Mayr. Bakt Hyg. Abt. 1980.-254 p.

175. Notermans, S.The occurrence of Clostridium in raw-water Storage areas and their eljmination in water treatment plants / S.Notermans, A.H.Havelear, I.Schellart, Water RES. 1980.- P. 1631 -1635.

176. Skujins, J.J. Extracellular ensymes in soil. ORS. Grit. Revi Microbiol / J.J.Skujins-1976. vol 4.- №.4. P. 383-414.

177. Paulson, K.N., Michaels content of soil urease / K.N. Paulson, L.T. Kurtz Soil Soc. Amer. Proc., -1970.vol. 34.- №1.P. 70-72.

178. Rotini, O.T. La transformazione enzimatica dell urea nelterreno / O.T. Rotini And labric. ferment., 1935.-P. 179-192.

179. Spalding, Drain P. The effect of biocidal treetment on respiration and enzymatik activites of Douglas fir liter / Drain P. Spalding // Soil. Biol and Biochem, 1978.-№. 6. -P. 517-543

180. Smolenski, M.The envir6nmental evaluation synecological-zooindicltion a proposaf of the method based on epigeic invertebrate commuhities / M.Smolenski //Frag fau. -2001. У-44. -P. 251-268.

181. Smith, E. A., Effects of nitrogen dioxide on selected acid proctsses / E. A.Smith, C. Q. Mayfield // Wfter air and soil pollution.- 1978. -№.1.P. 33-43.

182. Viets, F.G. animal waster and fertilizers as potential of nitrate of water / F.G. Viets Eff. Agricult. Proc. Nitral. Food and Water Particular. Ref. Isjtop Stud. Vienna, 1974,-P.63-76.

183. Verstraeten, L.M. Interaction between urease activity and soil characteristics. / L.M.Verstraeten Agrochemical, 1978. vol. 22, №5/6. -P. 455-464

184. Wang, W. Literature review on duckweed toxicity testing / W.Wang // Environ. Res. -1990. V.52 -№ 1.- P.7-9.