Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Макрокинетические основы экологического нормирования качества почв, загрязненных тяжелыми металлами
ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Макрокинетические основы экологического нормирования качества почв, загрязненных тяжелыми металлами"
На правах рукописи
Евдокимова Мария Витальевна
МАКРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Специальность: 03,02.13 - «Почвоведение»
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
4855590
6 ОКТ 2011
Москва 2011
4855590
Работа выполнена на кафедре земельных ресурсов и оценки почв факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.
Научный руководитель: доктор биологических наук,
профессор Яковлев А.С.
Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук
Сапожников П.М.
кандидат биологических наук Богатырев Л.Г.
Ведущая организация: Почвенный институт имени В.В.Докучаева РАСХН
Защита состоится «25» октября 2011 года в 15 час 30 мин в аудитории М-2 на заседании Диссертационного совета Д. 501.001.57 в МГУ имени М.В. Ломоносова по адресу 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения. Факс: (495) 939-29-47.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова
Автореферат разослан
Ученый секретарь Диссертационного совета доктор биологических наук
А.С. Никифорова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Развитие системы экологического нормирования почв в значительной степени сдерживается по причине отсутствия общепринятой концепции нормирования в области охраны окружающей среды в целом. Существуют лишь отдельные научно-методические подходы к регулированию экологического качества почв (Виноградов и др., 1993; Воробейчик и др., 1994; Сизов, 2000; Трофимов и др., 2000; Матвеев и др., 2001; Пиковский и др., 2003; Смагин и др., 2006, 2007, 2008; Яковлев, Макаров, 2006; Фрид, 2008, 2011). Представленное в Федеральном законе «Об охране окружающей среды» в самом общем виде определение экологического нормирования не получило своего развития в соответствующих государственных нормативных документах. Таким образом, на официальном уровне не в полной мере определена связь между такими понятиями как «допустимое экологическое состояние почв» и «допустимое антропогенное воздействие на почву». Нормирование состояния экосистем, испытывающих антропогенное воздействие, осложняется еще и тем обстоятельством, что сама оценка состояния остается сложной научной проблемой. В настоящее время она основана на изучении и интерпретации количественного отклика элементов экосистем на воздействие. До сих пор, несмотря на достигнутые в этом направлении успехи (Воробейчик и др., 1994; Пых, Малкина-Пых, 1996; Ризниченко, Рубин, 1993, 2004; Левич, Булгаков, Максимов, 2004), обобщающей теории не создано. Аппроксимация экспериментальных данных функциями из класса логистических (Перт, 1978; Виноградов и др. 1993; Воробейчик и др., 1994; USEPA, 2000; Алхутова, 2010) носит компромиссный характер, так как при этом не учитывается стимулирующее действие малых доз микроэлементов. Основная трудность в обобщении результатов такого рода исследований состоит в том, что, биотический отклик на воздействие является строго индивидуальным. Это означает, что различаются и переменные, в которых исследуется отклик, и вид уравнений, его описывающих, что порождает главную проблему - проблему обобщения разных откликов. С учетом вышесказанного представляется актуальным в рамках макрокинетического подхода получить закон роста в функции концентрации ведущего компонента субстрата и на его основе разработать: а) показатель состояния почвы, загрязненной тяжелыми металлами и б) способ введения шкалы качества, обеспечивающий однозначность оценок.
Важной составляющей экологического нормирования качества почв, загрязняемых тяжелыми металлами, является мониторинг и прогнозирование загрязнения (Мотузова, Безуглова, 2007). Разработке теоретических основ мониторинга посвящены многочисленные работы (Умарова, 1995; Jarvis, Bergstrom, Brown, 1995; Селиванова, Ширкин, Трифонова, 2002; Кошелева, 2002; Dijkstra et al., 2004; Мами-хин, 2005; Лубкова, 2007; Шеин и др., 2009; Тиньгаев, 2009; Барсова, 2009; Тол-пешта, Соколова 2009; Минкина, Мотузова, Назаренко, 2009; Голованов, Сотнева, 2009; Фрид, 2011), из анализа которых следует необходимость опоры на теоретические модели с минимальным числом переменных. Этому требованию отвечает
з
теоретическая модель, позволяющая прогнозировать содержание тяжелых металлов по глубине во времени.
Цель работы: Выявить закономерности миграции тяжелых металлов по профилю почвы и отклика биоты на их воздействие для обеспечения возможности прогнозирования экологического состояния и нормирования качества почв.
Задачи:
1. Обосновать подход к количественной оценке экологического качества почвы на основе функции экологического благополучия, аргументом которой является показатель биотического отклика на интенсивность воздействия (концентрацию ведущего компонента - тяжелого металла).
2. Вывести, исследовать и апробировать уравнение роста и отмирания живых организмов с течением времени в зависимости от концентрации ведущего компонента субстрата (тяжелого металла).
3. Выявить закономерности изменения дыхания почвенного микробного сообщества в зависимости от концентрации тяжелых металлов в образцах целинного типичного чернозема и светло-каштановой почвы в контролируемых условиях и использовать в качестве основы экологического нормирования почв.
4. Исследовать многолетнюю динамику некоторых тяжелых металлов в почвах лизиметров на территории МГУ имени М.В.Ломоносова под разными типами насаждений.
5. Вывести и апробировать уравнение зависимости концентрации в почве металлов, поступающих в нее в виде атмосферных выпадений, от глубины при фиксированном времени наблюдения.
Научная новизна исследования. Нормирование экологического состояния почвы поставлено на количественную основу путем введения показателя состояния почвы в качестве ее свойства, подчиняющегося законам сохранения и являющегося функцией отклика на воздействие, производимое на почву. Впервые методами биологической макрокинетики в рамках нестационарного неравновесного приближения выведено уравнение зависимости микробной биомассы в ограниченном объеме почвы от времени и концентрации ведущего компонента субстрата. При фиксированной концентрации ведущего компонента оно сведено к уравнению закона роста, имеющему график в виде деформированного колокола, а при фиксированном времени оно сведено к уравнению отклика на воздействие, также имеющему график в виде деформированного колокола. Анализом особых точек уравнения закона роста выявлено закономерное чередование интервалов роста, характеризуемых собственным набором кинетических характеристик, открывающее возможности в исследовании фаз микробного роста. Анализом особых точек уравнения отклика на воздействие выявлено закономерное чередование диапазонов концентрации ведущего компонента субстрата, в пределах которых отклик на воздействие характеризуется собственным набором кинетических характеристик, не повторяющихся в других диапазонах, открывающее возможности в ранжировании и нормировании воздействий и откликов на них. Экспериментально и теоретически доказана возможность
применения метода мультиреспирометрического тестирования образцов почв, загрязненных тяжелыми металлами, для целей их экологической оценки и нормирования. Впервые выведено теоретическое уравнение зависимости концентрации в почве металлов, поступающих в нее в виде атмосферных выпадений, в функции глубины и времени и апробировано на примере данных по многолетней динамике некоторых (медь, никель, марганец) металлов в почвах лизиметров МГУ под разными типами насаждений.
Практическая значимость работы. Разработанную методику комплексной экологической оценки и нормирования качества почвы, которая опирается на определяемые в рамках биотического подхода границы между областями нормального и патологического функционирования почвы, целесообразно применять при экологической оценке антропогенно измененных почв земель разного хозяйственного назначения, при экологической оценке состояния и нормировании почв в зоне размещения полигонов отходов, а также при выявлении уровней допустимого антропогенного воздействия на почвы промышленных предприятий. Выведенный показатель состояния почвы позволяет унифицировать экологическую оценку качества почв, а также получить объективную оценку состояния почвы под множеством разнокачественных нагрузок, что особенно актуально в условиях полиэлементного загрязнения почв в зоне влияния промышленных объектов и автодорог. Данный показатель состояния можно обобщить и на другие, помимо почвы, природные среды, граничащие с ней и обменивающиеся с ней массой. Выведенное уравнение зависимости концентрации металлов в почве от глубины и времени позволит прогнозировать их содержание в целях управления качеством почв.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены: на международной Юбилейной Всероссийской научной конференции «X Докучаевские Молодежные чтения: «Почвы и техногенез»» - 2007, Санкт - Петербург; II Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв» -2007, Москва; XV Международной конференции «Ломоносов-2008», Москва; I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии и сельском хозяйстве на пути к инновациям» - 2008, Москва; У.М.Н.И.К. - 2008, Москва; V Всероссийском съезде общества почвоведов - 2008, Ростов-на-Дону; XVI Международной конференции «Ломоносов - 2009», Москва; на Международном конгрессе «Атмосфера-2010», Санкт - Петербург; на Международной научно-практической конференции «Экологическое нормирование, сертификация и паспортизация почв как научная основа рационального землепользования» - 2010, Москва; на Международной Научной конференции «Ресурсный потенциал почв - основа продовольственной и экологической безопасности России» - 2011, Санкт - Петербург; на заседаниях и научных семинарах кафедры земельных ресурсов и оценки почв факультета почвоведения МГУ имени М.В.Ломоносова.
Публикации. По теме диссертации работы опубликовано 17 работ, из них 6 статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и списка литературы, включающего 144 отечественных и 46 зарубежные работы, приложения. Содержательная часть диссертации изложена на 104 страницах, иллюстрирована 6 рисунками, 12 таблицами.
Благодарности. Выражаю искреннюю благодарность за помощь и постоянную поддержку в работе над диссертацией д.б.н. проф. Яковлеву A.C., д.б.н., проф. Глазунову Г.П., к.ф-м.н., ведущему научному сотруднику механико-математического факультета МГУ Гендугову В.М., д.б.н., в.н.с. Плехановой И.О, к.м.н. Титаревой Г.М., всем сотрудникам кафедры земельных ресурсов и оценки почв факультета почвоведения МГУ имени М.В.Ломоносова, а также д.б.н., проф. Макарову М.И. и д.б.н., проф. Смагину A.B. за критический анализ рукописи и ценные указания по ее улучшению.
Глава 1. Анализ отечественных и зарубежных научных, методических и правовых источников, касающихся вопросов экологического нормирования состояния почв и воздействия на них
В главе рассмотрены следующие аспекты: современные подходы к экологическому нормированию качества почв, статус почв, как объекта охраны, в современных нормативно-правовых источниках, применение методов математического моделирования в целях нормирования качества почв на основе интерпретации биотического отклика на воздействие, а также оценки миграции соединений тяжелых металлов по профилю почв и прогнозирования загрязнения почв тяжелыми металлами. Анализ литературы позволил выявить проблемы, сформулировать цели и задачи исследования.
Глава 2. Объекты и методы исследования
Объектами исследования служили следующие почвы: чернозем типичный, светло-каштановая почва и модельные почвы лизиметров почвенного стационара МГУ имени М.В. Ломоносова под разными видами растительности (многолетние травы, посадки широколиственных культур, посадки хвойных культур).
Чернозем типичный. Образцы чернозема типичного были отобраны на территории Каменной степи (НИИ СХЦЧП им. В.В. Докучаева) под лесополосой № 40 с кленово-липово-дубовой растительностью. Ширина этой лесной полосы в степи равна 118 м, а общий запас древесины в ней - 437 м3/га. Современный облик Каменной степи характеризуется наличием системы лесных полос, которые привели к значительному сокращению ветровой и плоскостной эрозии, изменили мезоклимат, и несколько повысили уровень почвенно-грунтовых вод (2,5-10 м). Черноземы под лесом отличаются увеличенной мощностью гумусового горизонта, пониженной глубиной вскипания и повышенной увлажненностью (Прокофьева, Малышева, Алексеев, 2004; Зборшцук, Рымарь, Чевердин, 2007).
Светло-каштановая почва. Образцы светло-каштановой почвы бьии отобраны на участке наблюдений ВНИАЛМИ вблизи станицы Качалино Иловлинско-го района Волгоградской области на плоском водораздельном склоне западной экспозиции под залежью с типчаково-ковыльно-злаковой растительностью, используемой под выгон или сенокос.
Модельные почвы лизиметров. Лизиметрические установки были заложены учеными факультета почвоведения МГУ в 1965г. с целью изучения особенностей почвообразовательного процесса на покровных суглинках под растительностью, характерной для юга таежной зоны. Каждый из 20 открытых лизиметров представляет собой бункер глубиной 1,5 м, площадью поверхности 9м2, объемом 13,5м\ заполненный бескарбонатным покровным суглинком из Люберецкого карьера. В лизиметрах были созданы фрагменты растительных сообществ, типичных для южной тайги (чисто еловые насаждения, смешанные насаждения из ели, дуба и клена, чисто широколиственные насаждения из дуба и клена), посеяны многолетние травы (ежа сборная, райграс, тимофеевка, люцерна, клевер) и культуры, входящие в полевой севооборот, а два лизиметра оставлены без растительности в состоянии чистого пара (Винник, Болышев, 1972; Герасимова, Первова, Рыжова, 1987). Нам была предоставлена возможность изучения почв трех лизиметров - под многолетними травами, под насаждениями широколиственных и хвойных культур. С помощью бура диаметром 5 см в августе 2006 г. из них были отобраны 24 почвенных образца (послойно, до глубины 80см).
В образцах почв были определены некоторые химические показатели (Табл. 2.1 и 2.2): общее содержание органического углерода (по Тюрину в модификации Никитина), рН водной вытяжки (потенциометрически) и содержание обменных оснований - с помощью экстрагирования их раствором ацетата аммония с рН = 7 (по Каппену-Гильковицу) (Теория и практика химического анализа почв, 2006), а также кислоторастворимые соединения Хп, Си, №иМпв1н НШ3 вытяжке, подвижные соединения Си, Хп и № - в ацетатно-аммонийной вытяжке с рН = 4,8. Определение элементов проводили методом атомно-абсорбционной спектрометрии на спектрофотометре ААБ-З в пламени ацетилен-воздух (Обухов, Плеханова, 1991).
Табл. 2.1. Основные химические свойства зональных почв.
Кислоторастворимые формы, мг/кг Подвижные формы, мг/кг Обменные,
Глубина, см Гумус, % Си мг-экв /100 г
рн гп № Си 2п № Саг+
чернозем типичный
0-5 6,5 7,3 10,41 8,76 8,49 0,05 0,86 1,60 44,3 8,1
светло-каштановая почва
0-5 7,7 2,2 11,34 9,42 7,56 0,32 0,57 0,90 20,2 4,5
Табл. 2.2. Основные химические свойства модельных почв лизиметров*
Глубина, см рн Гумус,% Кислоторастворимые соединения, мг/кг Обменные, мг-экв/100г рН Гумус,% Кислоторастворимые соединения, мг/кг Обменные, мг-экв/100г
Си №- Мп Си2+ № ' Мп
Са2+ |МЙ2+ Са'+ 1 Ме2+
Многолетние травы Насаждения дуба и клена
0-3 6,75 3,97 10,3 11,2 283,3 22,0 7,1 6,60 2,05 84,7 12,7 260,0 13,2 4,5
3-10 6,52 1,48 8,2 9,4 273,3 17,0 5,6 6,41 0,69 9,1 7,8 140,0 13,8 5,1
10-15 6,29 0,74 6,0 8,2 247,0 19,9 6,6 6,10 0,69 5,1 5,8 66,7 13,9 5,0
15-20 6,17 0,45 5,3 7,9 233,0 17,1 6,1 5,86 0,22 4,9 4,9 56,7 13,5 5,6
20-25 6,06 0,17 5,2 7,5 199,0 16,4 5,7 5,70 0,14 4,8 3,9 47,3 15,0 6,2
25-30 6,00 0,09 3,9 7,3 176,7 15,3 6,2 5,69 0,07 4,7 3,7 45,7 14,6 6,1
30-50 5,95 0,05 4,0 7,2 163,3 15,4 6,1 5,68 0,09 4,3 3,2 43,3 14,3 5,5
50-80 5,91 0,05 4,8 6,5 149,0 15,1 5,5 5,65 0,02 4,0 1,9 37,5 14,3 5,5
Еловые насаждения * измерения автора 2006 г.
0-3 6,30 3,76 85,4 16,6 343,0 11,6 4,6
3-10 5,75 1,76 6,6 10,0 304,3 11,9 5,2
10-15 5,52 0,74 5,5 7,8 253,3 12,2 5,2
15-20 5,56 0,28 5,6 8,1 221,7 11,9 5,9
20-25 5,66 0,12 4,6 6,9 190,3 15,3 6,3
25-30 5,72 0,09 4,2 6,0 192,0 16,1 6,1
30-50 5,86 0,08 4,4 5,6 186,0 15,6 5,7
50-80 5,83 0,08 4,1 6,4 181,0 15,3 5,6
Образцы зональных почв (чернозема типичного и светло-каштановой почвы) использованы в модельном эксперименте с целью получения откликов почвенной биоты на загрязнение почв тяжелыми металлами, измеряемых методом мультирес-пирометрического тестирования (Campbell, Chapman, Cameron at al., 2003; Марченко, 2008), в основе которого лежит фиксация дыхания почвенной биоты, как интегрального показателя ее благополучия. В каждую ячейку 24-х луночного тест-планшета вносили по 1 г почвы, увлажняли ее до оптимального уровня (60% от полной полевой влагоемкости) и вносили глюкозу из расчета 30 мг С на 1 г почвенной влаги. В крышку планшета заливали агар с необходимыми для регистрации С02 компонентами (2,5 mM NaHC03 + 150 тМ KCl + 12,5 мг/мл крезолового красного). Необходимая герметизация обеспечивалась слоем агара достаточной толщины. Интенсивность дыхания определяли через 6 часов инкубации колориметрически, по изменению цвета крезолового красного, как индикатора pH, в каждой ячейке с использованием сканера и компьютерной программы Photoshop.
В тест-планшетах с почвой создавали различные концентрации тяжелых металлов в виде сульфатов (в пересчете на металл для меди и цинка - от 0,01 до 5 000 мг/кг почвы, для никеля от 0,01 до 10 000 мг/кг почвы), что позволило получить отклики почвенной биоты в градиенте концентраций каждого из тяжелых металлов. Выбор набора тяжелых металлов обусловлен тем, что в малых дозах медь, цинк и никель проявляют свойства микроэлементов, то есть обладают стимулирующим эффектом. Для микробиологических исследований образцы почвы отбирали в июне 2007 г. методом конверта из верхнего горизонта (0-5 см) (ГОСТ 17. 4. 4. 02 - 84). Почву высушивали на воздухе в отсутствие солнечного света, усредняли, измельчали, просеивали через сито с диаметром отверстий в 1 мм и хранили в аэрируемых бумажных пакетах при 8°С до использования в экспериментах.
Первичную обработку и хранение цифрового материала осуществляли в среде Microsoft Office Excel 2003, варьирование измеряемых признаков и достоверность различий оценивали методами математической статистики с использованием пакета программ STATISTICA 6.0, визуализацию материалов и регрессионный анализ по методу наименьших квадратов проводили с использованием пакета Sigma Plot 11.0, анализ особых точек с использованием производных высших порядков проводили с использованием пакета программ Scientific Work Place. Математическое моделирование выполнено под руководством к. ф.-м. н., в.н.с. механико-математического факультета МГУ Гендугова В.М.
Глава 3. Результаты и обсуждение
3.1. Экологическое нормирование качества почв, загрязненных тяжелыми металлами
Современные подходы к экологической оценке состояния компонентов природной среды развиваются в рамках концепции, предполагающей обобщение результатов изучения откликов вида «доза-эффект» при разных воздействиях (Яковлев, Решетников, Горяченкова и др., 1992; Пых, Малкина-Пых, 1997; Куценко, 2002; Julien, Boobis, Olin, 2009; Терехова, 2007, 2011). В основе получения отклика на воздействие - экспериментальное исследование и теоретическое обобщение изменений закономерного хода роста живых организмов и их сообществ в ответ на разные дозы химического, биологического или физического воздействия на почву, в которой и на которой они обитают (Адлер, Маркова, Грановский, 1976; Паников, 1991; Рыжова, 1995; Ризниченко, Рубин, 2004; Глаголев, Смагин, 2005, 2006; Сма-
гин, 2005, 2007; Олейник, Вызов, 2008; Якушев, Вызов, 2008; Марченко, Кожевин, Соколов, 2008). До появления работы (Гендугов, Глазунов, Евдокимова, 2010) не было модели микробного роста в функции единственной переменной - времени, которая бы описывала все фазы роста микроорганизмов от лаг-фазы до отмирания, графиком которой является кривая в виде деформированного колокола: к' 1
Ч = С2е'4 -ГТГ-/Г, (ЗЛ37)
(«V
где С2,К",к,а,Р~константы, имеющие структуру, с° - начальная концентрация
К"
ведущего компонента субстрата, I - время. Зафиксировав с,°, обозначив К =
«Г
я
и приняв от = 1, из (3.1.37) получили
= 0.1.38)
Зафиксировав в (3.1.37) время и свернув константы, имеющие структуру, получили:
<7=-(3-1-39)
сл ехр|
где О - константа, масштабирующая величину показателя роста ц, Л - константа, характеризующая «скорость» убывания с/ с изменением с, й-константа, характеризующая «скорость» возрастания <7 с изменением с.
Таким образом, выведена полная модель зависимости показателя микробного роста ¡7 от начальной концентрации с ведущего компонента (токсичного вещества) субстрата (Гендугов, Глазунов, Евдокимова, 2010).
Экологическое нормирование качества почвы, загрязненной тяжелыми металлами, предлагается производить на основе подхода, предложенного Яковлевым, Гендуговым, Глазуновым и др. (2009), суть которого заключается в нахождении функции показателя состояния почвы, аргументом которой являются значения функции биотического отклика на воздействие. Показателю состояния почвы придается смысл количественного показателя качества, способного изменяться в единице объема почвы в результате его притока извне или оттока вовне и возникновения в почве. При этом полагается, что изменения качества подчиняются законам сохранения. Это позволило выписать и проанализировать балансовые соотношения для показателя качества (р) и отклика (<?). В результате последовательных преобразований этих функций получили 5-образную функцию показателя состояния, где у и а - находятся из анализа биотического отклика на воздействие:
р = Хехр(-а/д). (3.1.41)
Функцию показателя состояния рассматриваем в диапазоне от 0 до 1: значение «1», соответствует максимальной степени напряженности экологического состояния, вызывающей, например, полную гибель организмов при биотестировании, а «О» - соответствует отсутствию напряженности экологического состояния (фоновое состояние).
3.1.2. Экологическая оценка и нормирование качества почвы (на примере чернозема типичного и светло-каштановой почвы в модельном эксперименте).
В качестве биотического отклика измеряли интенсивность дыхания почвы, количественной мерой которой является безразмерная величина а* = а -а где
<7, ~ измеренная оптическая плотность индикаторного геля, с/тЫ - оценочная оптическая плотность индикаторного геля, соответствующая началу дыхания, она отличается от истинной на величину которая может быть найдена в ходе регрессионного анализа с использованием метода перебора. При исследовании микробного отклика на воздействие помимо концентрации ст, создаваемой добавлением раствора соли (в пересчете на металл), необходимо учитывать и его наличную концентрацию Л, то есть, в уравнении (3.1.39) должно быть с = ст + <1. С учетом этих предположений уравнение (3.1.39) записано так
д* = д0 + й
1
-ехр
(3.1.2.1)
По трем произвольно выбранным опытным точкам с использованием уравнений, выведенных в работе (Гендугов, Глазунов, Евдокимова, 2010), произвели оценку значений коэффициентов уравнения (3.1.2.1), необходимых в качестве
т входных величин при регресси-
ям. 3.1.2.1 Кинетические характеристики
функции отклика <7г на воздействие с1 по диапазонам, разграниченным особыми точками («+» - функция положительна, «-» - функция отрицательна, Т - функция растет, 4-- функция
онном анализе с использованием SigmaPlot. В ходе регрессионного анализа выяснилось, что поправка </ в большинстве вариантов опыта по порядку величины близка к содержанию металла в исходной почве, определяемому аналитически. Результаты регрессионного анализа подтверждают высокую степень соответствия теории опыту (Рис. 3.1.2.1).
Из кинетических характеристик этих кривых отклика биоты на действие тяжелых металлов (Табл. 3.1.2.1 и 3.1.2.2) следует, что диапазон максимального благополучия расположен на абсциссе между точками, соответствующими максимуму, с4, и наибольшей выпуклости слева от него, сЗ, что соответствует концентрациям в почве меди 0,08-0,35 мг/кг, цинка 2,17-5,05,
№ Диапазон (¡^ Диапазон с,- ч' ч' ч"
1 с0 < с < с. +т +т +Т
2 С[ < с < с2 +т +т +1
3 Яг с2 <с<с} -4
4 Ч) <4^44 съ < с < с4 +т -Т
5 Я4<Ч<Я5 с4 < с < с5 +1 -Т
6 с5 <с<с6 +1 -Т +Т
7 Ч6<Я с6<с +1 -1
никеля 0,21-0,81 - в черноземе (Рис. 1 А, В, Д) и, соответственно, меди 0,06-0,25 мг/кг, цинка 1,5-3,77, никеля 0,17-0,52 - в светло-каштановой почве (Рис. 1 Б, Г, Е).
Диапазон выраженного стимулирующего действия тяжелых металлов расположен между точками, соответствующими наибольшей вогнутости, с1, и наибольшей выпуклости, сЗ, графиков слева от максимума, а диапазон угнетающего действия - справа от точки, соответствующей максимуму, с4. Наибольшая «скорость» нарастания угнетающего действия характерна для двух диапазонов концентраций, между с4 и с5 и между с5 и сб. Последняя маркирует конец диапазонов максимальной «скорости» нарастания угнетающего действия с ростом концентрации тяжелого металла, и начало диапазона слабого отклика биоты на рост концентрации тяжелого металла, что отражает крайнюю степень ее неблагополучия в этом диапазоне.
Табл. 3.1.2.2 Концентрации металлов (мг/кг), соответствующие особым точкам на Рис. 3.1.2.1 _
Почва Металл Точка
наибольшей вогнутости слева от максимума перегиба слева от максимума наибольшей выпуклости слева от максимума максимума перегиба отрава от максимума наибольшей вогнутости справа от максимума
с1 с2 сЗ с4 с5 сб
Чернозем типичный Медь 0,03 0,05 0,08 0,35 0,61 0,95
Цинк 0,79 1,45 2,17 5,05 8,64 12,19
Никель 0,07 0,14 0,21 0,81 1,49 2,17
Светло- Медь 0,02 0,04 0,06 0,25 0,46 0,66
Цинк 0,53 1,00 1,50 3,77 6,54 9,29
каштановая! Никель 0,06 0,11 0,17 0,52 0,93 1,34
Нормирование качества почв на основе уравнения (3.1.41), как и всякое нормирование, в принципе имеет договорную основу, однако опора на особые точки кривой биотического отклика на воздействие уменьшает степень произвола, который в этом случае заканчивается на этапе выбора количества градаций шкалы качества. Выбор шкалы основан на выявленных закономерностях биотического отклика, которые предопределяют двухстороннюю, охватывающую и области недостатка, и области избытка действующего вещества, шкалу с общим для двух областей интервалом оптимального состояния биоты. Особенностью такой шкалы является неравномерность градаций. Конструирование на основе биотического отклика равномерной шкалы приводит к отклонению границ категорий качества от положения, диктуемого макрокинетикой (таблицей макрокинетических характеристик). В нашем случае с отклонением от естественного положения определяются по две границы с каждой стороны от максимума функции отклика. В рамках выявленных закономерностей остановились на использовании пятибалльной шкалы, используемой в утвержденной методике (Временная методика определения..., 1992; Методические рекомендации по выявлению..., 2001). В результате, для пяти категорий качества почвы при сделанных предположениях и допущениях установлены девять диапазонов концентрации с действующего вещества, охватывающие и об-
ласти их недостатка, и области их избытка, для двух типов почвы (Табл 3 1 2 2 и 3.1.2.3).
Использованный в работе метод мультиреспирометрического тестирования показал высокую чувствительность к воздействию тяжелых металлов. В условиях опыта основной вклад в дыхание вносит грибное сообщество почвы (Марченко, 2008), которое проявило себя как тонкий сенсор, позволяющий уловить момент ухудшения экологической ситуации в исследуемых почвах. Несмотря на главный постулат экологического нормирования, заключающийся в необходимости опоры на отклик самых чувствительных биологических видов, для уточнения границ по пяти баллам, соответствующим разным категориям экологического качества почвы в области недостатка и избытка, целесообразно применять целый комплекс биологических методов, то есть использовать тест-объекты разного уровня организации (Blum, 1998, 2002; Левич, Булгако в, Максимов, 2004). В нашем случае удалось отследить только оптимум функционирования микробного сообщества для двух типов почв. Согласно современным представлениям (Яковлев и др., 2010; Фрид, Кузнецова, Королева и др. 2010) диапазон допустимого экологического состояния почв соответствует оптимуму функционирования биоты и объединяет первые три категории в области недостатка и избытка (Табл. 3.1.2.2 и 3.1.2.3).
Табл. 3.1.2.2. Экологическая оценка состояния и нормирование качества чернозема типичного, загрязненного тяжелыми металлами.
Катего- Р Диапазон концентраций, мг/кг
рия медь цинк никель
V 1 0 < с, < 0,026 0 < с, < 0,79 0 < с, < 0,07
IV 0,75 0,026< с, < 0,027 0,79 < с,- < 0,82 0,07 < с, < 0,08
III 0,5 0,027< с, < 0,03 0,82 < с, < 0,90 0,08< с, < 0,09
II 0,25 0,03 < с, <0,08 0,90 < с, <2,17 0,09<с,<0,21
I 0 0,08 < а <0,35 2,17 < d <5,05 0,21<с,<0,81
II 0,25 0,35 < а < 0,70 5,05 < с,- < 9,39 0,81<с, < 1,61
III 0,5 0,70 < с, <0,85 9,39<с,< 11,08 1,61<с,< 1,93
IV 0,75 0,85< с, < 0,95 11,08 <с,< 12,19 1,93<с, <2,17
V 1 с, > 0,95 с, >12,19 с,->2,17
Табл. 3.1.2.3. Экологическая оценка состояния и нормирование качества светло-
каштановой почвы, загрязненной тяжелыми металлами.
Категория р Диапазон концентраций, мг/кг
медь цинк никель
V 1 0< с, <0,019 о < а < 0,53 0<с,< 0,055
IV 0,75 0,019 < с, <0,020 0,53< а < 0,55 0,055 < с, <0,058
III 0,5 0,020 <с;< 0,022 0,55<с,<0,61 0,058 < с, <0,06
II 0,25 0,022 < с, < 0,06 0,61< с, < 1,50 0,06< с, < 0,17
I 0 0,06 < с-, <0,25 1,50 < с, <3,77 0,17< < 0,52
II 0,25 0,25< с, < 0,49 3,77 < с, <7, И 0,52<с,< 1,00
III 0,5 0,49 < с, <0,59 7,11< с, < 8,41 1,00<с,< 1,23
IV 0,75 0,59< с,- < 0,66 8,41<с,<9,29 1,23<с,< 1,34
V 1 с, > 0,66 с, >9,29 с,-> 1,34
Рис. 3.1.2.1. Зависимость оптической плотности индикаторного геля в тест-планшете от концентрации тяжелого металла (точки - опыт, линии - модель (3.1.2.1) и доверительные пояса для средних (Confidence band) и для прогнозных величин (Prediction band) при Р=95%).
чернозем типичным А
R = 0,9970 SEE = 0,3220
экспериментальные данные Содержание, мг/кг расчет по уравнению (3.1.2.1) 95% Confidence Band 95% Prediction Band
• экспериментальные данные
--расчет по уравнению (3.1.2.1)
............................95% Confidence Band
---95% Prediction Band
1000 1000C Содержание, мг/кг
светло-каштановая почва Б
R = 0,9902 SEE = 0,7630
0.01 0,1 1 10 100 1000 • экспериментальные данные Содержание, мг/кг
- расчет по уравнению (3.1.2.1)
—95% Confidence Band ---95% Prediction Band
q*.
R = 0,9922 SEE = 1,2413
экспериментальные данные Содержание, мг/кг • расчет по уравнению (3.1.2.1) 95% Confidence Band 95% Prediction Band
R = 0,9984 SEE = 0,4939
0,1 1 10 100 1000 1000« • экспериментальные данные Содержание, мг/кг
- расчет по уравнению (3.1.2.1)
....... 95% Confidence Band
— 95% Prediction Band
R = 0,9974 SEE = 0,5490
• экспериментальные данные Содержание, мг/кг
--расчет по уравнению (3.1.2.1)
-....................95% Confidence 8and
---95% Prediction Band
3.2. Концентрация тяжелых металлов в почве в функции глубины и времени
В результате развития почвообразовательных процессов на бескарбонатном покровном суглинке под различными видами насаждений произошла дифференциация почвенного профиля по кислотности, содержанию органического вещества и тяжелых металлов. Значения рН увеличились от 5,2 в исходном суглинке до 6,3 -6,7 в поверхностном слое почв лизиметров. С 1995 по 2006 гг. значимых изменений кислотности не произошло. Наименьшее значение рН характерно для почв под еловыми насаждениями, где наблюдается более кислая реакция среды, по-видимому, это связано с нейтрализацией основных составляющих пылевых выпадений кислыми продуктами распада еловой подстилки (Плеханова и др., 2003). Под всеми вариантами насаждений происходит накопление гумуса, распределение которого по профилю почв лизиметров носит ярко выраженный аккумулятивный характер. Выявлена тесная корреляция между содержанием тяжелых металлов и содержанием гумуса, а также кислотностью почв лизиметров. В результате атмосферных выпадений в поверхностных слоях почв лизиметров за период с 1965 по 2006 гг. под всеми видами насаждений зафиксировано увеличение содержания меди в 3,3 - 27,5 раза, никеля в 3,7 - 5,5 раза и марганца в 3,4 - 4,5 раза, а с 1995 по 2006 гг. - в 1,6-4,9, 1,1 - 1,2 и 1,4 - 1,7 раза соответственно.
3.2.1. Исследование профиля концентрации тяжелых металлов методами химической кинетики и математического анализа
При построении модели полагали, что атмосферная пыль, содержащая соединения тяжелых металлов, выпадает на поверхность почвы равномерно и подвергается под действием агентов окружающей среды постепенному растворению, а растворенные соединения передвигаются вниз по профилю почвы путем диффундирования в почвенном растворе в направлении, параллельном направлению силы тяжести, и в процессе этого движения вступают в реакции с компонентами почвы, в результате которых концентрация тяжелых металлов в почве растет с течением времени. При описании концентрации г -того металла в почве исходили из общеизвестных представлений о ее малости и о том, что скорость поглощения г -того металла из раствора твердой фазой почвы Кп пропорциональна концентрации сп .
Это позволило вывести уравнение:
сп,. =Сое~а-уеК', (3.2.1.26)
где у - глубина отбора образцов; / - время; с0 - концентрация металла при / = 0 и у = 0, то есть концентрация металла в исходном суглинке в момент закладки ли-
ПГ
зиметров; а = I—; Д. - скорость диффузии ¡' -того металла в почвенном рас-\РвО
творе; ке - скорость изъятия ¡' -того металла из почвенного раствора в результате
его поглощения твердой фазой почвы; рв - плотность почвенного раствора;
К^ьЫ
\ У
Аргументы уравнения (3.2.1.26) для трех вариантов опыта определили по экспериментальным данным 1995 г., взятым из работы (Плеханова, Манагадзе, Васильевская, 2003) для <=30 лет (Табл. 3.2.1.1), Наши собственные определения были проведены в 2006 году, то есть, через 41 год после закладки опыта, поэтому приняли I = 41 год. Аргументы уравнения (3.2.1.26) для трех вариантов опыта для 2006 года представлены в (Табл. 3.2.1.2.).
Табл. 3.2.1.1. Аргументы модели профиля концентрации тяжелых металлов для 1995 года (кислоторастворимые соединения). _
Вариант Показатель Размерность Си М Мп
Исходный суглинок С0, кг/кг 0,0000031 0,000003 0,000077
Еловые насаждения я. 1/м -15,91489 -11,0400 -3,0138
Многолетние травы я. 1/м -3,418019 -4,1775 -1,5492
Насаждения дуба и клена а. 1/м -10,18072 -10,9598 -4,3148
Среднее для всех Я. 1/м -9,837876 -9,02561 -2,95924
Еловые насаждения 1/годы 0,064400 0,051348 0,031817
Многолетние травы 1/годы 0,024163 0,040132 0,027745
Насаждения дуба и клена К, 1/годы 0,057502 0,046210 0,028305
Среднее для всех 1/годы 0,048688 0,045897 0,029289
Табл. 3.2.1.2. Аргументы модели профиля концентрации тяжелых металлов для 2006 года (кислоторастворимые соединения). _
Вариант Показатель Размерность Си № Мп
Исходный суглинок со, кг/кг 0,0000031 0,000003 0,000077
Еловые насаждения «в 1/м -10,76707 -3,54728 -2,20864
Многолетние травы 1/м -1,30843 -0,53388 -1,22166
Насаждения дуба и клена «в 1/м 0,73009 -1,99869 -2,30272
Среднее для всех а. 1/м -3,78180 -2,02662 -1,91101
Еловые насаждения К, 1/годы 0,02001 0,02367 0,02644
Многолетние травы КП, 1/годы 0,01466 0,02406 0,02450
Насаждения дуба и клена к, 1/годы 0,02066 0,01110 -0,00286
Среднее для всех 1/годы 0,01844 0,01961 0,01602
Найденные значения аргументов модели (3.2.1.26) позволили провести ее проверку на экспериментальных данных Плехановой и др. (2003) по определению содержания кислоторастворимых форм соединений тяжелых металлов на разных глубинах в почве лизиметров под тремя вариантами растительности и на собственных экспериментальных данных 2006 года. Абсолютные величины средней относительной ошибки расчета (Табл. 3.2.1.3. и 3.2.1.4) в некоторых случаях достигают высоких значений, что является следствием высокой изменчивости показателя содержания тяжелых металлов и связанной с этим ошибки, вызванной точечной
Табл. 3.2.1.3. Относительная ошибка (модуль) расчета содержания кислоторастворимых соединений тяжелых металлов по модели (3.2.1.26) и по дан-
Табл. 3.2.1.4. Относительная ошибка (модуль) расчета содержания кислоторастворимых соединений тяжелых металлов по модели (3.2.1.26) и по
Глубина, см Си т Мп
Еловые насаждения
0-3 0,00 0,00 0,00
3-10 2,02 1,01 0,02
10-15 0,25 0,16 0,01
15-20 0,37 0,33 0,04
20-25 0,71 0,49 0,02
25-30 0,87 0,70 0,05
30-50 0,94 0,83 0,05
50-80 1,00 0,98 0,42
Среднее 0,77 0,56 0,08
Многолетние травы
0-3 0,00 0,00 0,00
3-10 0,11 0,26 0,06
10-15 0,05 0,06 0,02
15-20 0,10 0,11 0,05
20-25 0,01 0,13 0,10
25-30 0,15 0,30 0,11
30-50 0,26 0,43 0,07
50-80 0,63 0,69 0,18
Среднее 0,16 0,25 0,07
Насаждения дуба и клена
0-3 0,00 0,00 0,00
3-10 0,78 1,16 0,05
10-15 0,37 0,00 0,18
15-20 0,21 0,23 0,05
20-25 0,46 0,55 0,04
25-30 0,70 0,74 0,18
30-50 0,80 0,85 0,22
50-80 0,98 0,98 0,61
Среднее 0,54 0,56 0,17
Глубина, см Си № Мп
Еловые насаждения
0-3 0,92 0,52 0,34
3-10 0,23 0,29 0,30
10-15 0,56 0,29 0,28
15-20 0,75 0,43 0,26
20-25 0,82 0,43 0,23
25-30 0,89 0,45 0,32
30-50 0,94 0,51 0,37
50-80 0,99 0,79 0,58
Среднее 0,76 0,46 0,33
Многолетние травы
0-3 0,45 0,28 0,26
3-10 0,34 0,16 0,26
10-15 0,17 0,07 0,25
15-20 0,12 0,06 0,25
20-25 0,16 0,04 0,17
25-30 0,05 0,04 0,12
30-50 0,05 0,05 0,11
50-80 0,39 0,05 0,23
Среднее 0,22 0,09 0,21
Насаждения дуба и клена
0-3 0,91 0,63 0,74
3-10 0,19 0,43 0,54
10-15 0,53 0,34 0,18
15-20 0,65 0,29 0,14
20-25 0,74 0,19 0,09
25-30 0,85 0,22 0,16
30-50 1,09 0,19 0,21
50-80 1,60 0,08 0,42
Среднее 0,82 0,30 0,31
Табл. 3.2.2.1. Относительная ошибка (модуль) расчета прогнозирования содержания кислоторастворимых соединений тяжелых металлов по модели (3.2.1.26) и по измерениям 2006-го г.
методикой отбора проб для определения, которая диктовалась ограничениями на взятие проб в лизиметрах.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что профильная концентрация различных форм соединений тяжелых металлов поддается математическому описанию в рамках химической кинетики с точностью, сопоставимой с точностью их экспериментального определения, что может быть использовано в целях прогнозирования концентрации тяжелых металлов и оценки состояния почв в будущем.
3.2.2. Прогноз загрязнения почв лизиметров тяжелыми металлами
Проблема прогнозирования загрязнения почв тяжелыми металлами является достаточно сложной. Существует три основных метода прогнозирования: экспертная оценка, статистические методы, основанные на регрессионных моделях, и аналитические методы. В условиях недостатка фактической информации наиболее распространенными являются методы экспертной оценки. Более объективными являются статистические методы, но они требуют обширного фактического материала, который чаще всего отсутствует. В этих условиях более перспективными являются аналитические методы, основанные на законах природы и требующие сравнительно мало фактического материала. Метод экспертной оценки предполагает использование всего доступного материала. Так как этот материал чаще всего ограничен сведениями об интенсивности выпадений из воздуха, то, опираясь на законы сохранения и сведения о закономерностях поведения тяжелых металлов в почве, для которых характерно накопление в почвенном профиле, преимущественно в поверхностных горизонтах, темп накопления металла в почве приравнивают темпу его поступления из воздуха. Технически эти прогнозы строятся на расчете баланса привноса - выноса элементов за зимний период времени, так как снежный покров является хорошим экраном для газо-пылевых выпадений и удобным объектом для исследования. Прогнозирование проводится с допущением того, что потоки загрязняющих веществ являются равномерными в течение года.
Глубина, см Си № Мп
Еловые насаждения
0-3 0,49 0,48 0,17
3-10 3,08 0,77 0,15
10-15 0,61 0,05 0,17
15-20 0,29 0,42 0,19
20-25 0,61 0,61 0,18
25-30 0,81 0,74 0,30
30-50 0,92 0,84 0,38
50-80 1,00 0,98 0,65
Среднее 0,97 0,61 0,27
Многолетние травы
0-3 0,19 0,39 0,15
3-10 0,08 0,46 0,16
10-15 0,01 0,25 0,17
15-20 0,06 0,05 0,18
20-25 0,19 0,10 0,11
25-30 0,09 0,25 0,08
30-50 0,25 0,38 0,08
50-80 0,25 0,70 0,26
Среднее 0,19 0,32 0,15
Насаждения дуба и клена
0-3 0,61 0,57 0,05
3-10 1,65 0,84 0,54
10-15 1,32 0,14 1,39
15-20 0,45 0,22 1,27
20-25 0,11 0,43 1,19
25-30 0,45 0,65 0,83
30-50 0,64 0,77 0,55
50-80 0,95 0,96 0,24
Среднее 0,77 0,57 0,76
Рассмотрим возможность прогнозирования на основе аналитической модели (3.2.1.26). Модель (3.2.1.26) при наличии параметров для 1995 года (Табл. 3.2.1.1.) позволяет прогнозировать профильное содержание тяжелых металлов для любого /. Проверку обоснованности прогноза провели по аналитическим данным 2006 г. при / = 41 (Рис. З.2.2.2.). Количественным показателем сходимости результатов Рис. 3.2.2.1. Проверка соответствия ре- прогноза и экспериментального опре-зультатов прогноза по модели (3.2.1.26) деления служит относительная ошиб-
аналитическим измерениям 2006 г. А. Еловые насаждения (11=0,97)
0 1&4 2е-4 Зв-4
Измерение 2006-го года
Б. Многолетние травы (Я=0,99)
О 2е-4 Зе-4
Измерение 2006-го года
В. Насаждения дуба и клена (11=0,89)
ге-4
Измерение 2006-го года
ка расчета по слоям, которая представляет собой отношение разности между измеренной и расчетной величинами к измеренной (Табл. 3.2.2.1.), стандартная ошибка оценки (о) и коэффициент детерминации (Я) (Рис. 3.2.2.2.). Коэффициент линейной корреляции (Я) подтверждает хорошую предсказательную способность модели (Рис. 3.2.2.1). Полученные уравнения характеризуются коэффициентами корреляции близкими к единице, и малыми значениями стандартной ошибки коэффициентов (Рис. 3.2.2.2.).
Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования аналитических моделей для целей прогнозирования. Преимуществами полученной аналитической модели являются: а) возможность прогнозирования послойного содержания тяжелых металлов по годам, б) возможность прогнозирования запасов металлов по требуемому слою по годам (при наличии данных по плотности почв), в) возможность послойного прогнозирования превышения предельно (ориентировочно) допустимых концентраций тяжелых металлов в почве. Ограничениями применимости модели служат условия, сформулированные при ее выводе в разделе 3.2. Среди них важнейшим является предположение об однородности почвенного профиля, справедливое в случае почв лизиметров, но не всегда справедливое в отношении природных
почв. Учет закономерностей профильного изменения свойств почв - главное направление совершенствования аналитической модели. Другим направлением ее совершенствования является уточнение значений параметров уравнения (3.2.1.26) путем исключения ошибок экспериментального определения содержания тяжелых металлов по слоям почв в лизиметрах.
Рис. 3.2.2.2. Прогнозирование содержания ТМ в почве лизиметров под различными видами растительности (точки - опыт, линии - модель (3.2.1.26) и доверительные пояса для средних (Confidence band) и для прогнозных величин (Prediction band) при Р=95%).
Продолжение Рис. 3.2.2.2
0,0010
5z 0,0008 ■ i
I 0,0006 •
x
1.0,0004 ■ ч
О 0,0002 0,0000
Д. Кислоторастворимыв соединения марганца под еловыми насаждениями
о.о
0,2
- расчет по уравнению
(3.2.1.26)
• измерения 2006-го года
------------- 95% Confidence Band
---95% Prediction Band
0,4
Глубина, м
R = 0,90; о = 3,14*10"5
0,0005 0,0004 0,0003 0,0002 0,0001 0.0000
Е. Кислоторастворимыв соединения марганца под многолетними травами
0,0
измерений 2006-го года расчет по уравнению (3.2.1.26)
95% Confidence Sand 95% Prediction Band
02 _ 0,4
Глубина,м
R = 0,97; <7=1,39*10"'
g 0,0002
go.oooi о
Ж. Кислоторастворимыв соединения меди под насаждениями дуба
го2е-5
3. Киспоторастворимые соединения никеля под насаждениями дуба и клена
0.0
0,2
• измерения 2006-го года
--расмет по уравнению (3.2.1.21
.....- 95% Confidence Band
— 95% Prediction Band
0,4 0.6
1НЭ, M
0,0
0,2
jiy&w
R = 0,99; <y = 5,08*10*
• иамередая 200&TO года
- раоет по уравнению
(3.21.26)
............- 95% Confidence Band
---95% Prediction Band
0,4 0,6
Глубина, M
R = 0,95; о = 1,29*10"6
i- 0.0Ю6 ш
S 0,0004 X
СП *
а
03
4 0,0002 о
о
0,0000
0,4 0,6
Глубина, м_
R = 0,93; а = 3,29» 10 s
И. Киспоторастворимые соединения марганца под насаидениялм дубаиклена
• измерен« 200&та пда
- ра<метпоуравненио
(3.2.1.26)
------------ 95% Confidence Band
---95% ftiadictian Band
выводы
1. В рамках нестационарного неравновесного приближения выведено и апробировано уравнение зависимости роста и отмирания живых организмов от времени и концентрации ведущего компонента субстрата (тяжелого металла).
2. На основе закономерностей биотического отклика на воздействие, выявленных по особым точкам графика функции биотического отклика на воздействие (концентрация тяжелого металла), найдены границы концентраций всех пяти баллов равномерной шкалы экологического качества почвы в областях и недостатка, и избытка ведущего компонента субстрата.
3. Согласно предложенной методике по результатам мультиреспирометрического тестирования допустимое экологическое состояние почв соответствует диапазону концентраций в черноземе типичном меди от 0,03 до 0,85, цинка от 0,82 до 11,08 и никеля от 0,08 до 1,93 мг/кг; в светло-каштановой почве меди от 0,02 до 0,59, цинка от 0,55 до 8,41 и никеля от 0,06 до 1,23 мг/кг.
4. В результате атмосферных выпадений в поверхностных слоях почв лизиметров почвенного стационара МГУ за период с 1965 по 2006 гг. под разными видами насаждений зафиксировано увеличение содержания меди в 3,3 - 27,5 раза, никеля в 3,7 - 5,5 раза и марганца в 3,4 - 4,5 раза, а с 1995 по 2006 гг. - в 1,6 - 4,9, 1,1-1,2 и 1,4 - 1,7 раза соответственно.
5. Получено и апробировано на примере данных по содержанию меди, никеля и марганца в почвах лизиметров МГУ физически обоснованное уравнение пространственно-временной динамики концентрации поллютантов в почве при поверхностном загрязнении.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:
1. Курохтин A.A., Плеханова И.О., Евдокимова М.В. Оценка экологического состояния почв скверов и парков в различных районах г. Москвы // Современные проблемы загрязнения почв. II Международная научная конференция. Сборник материалов. Т 2. - М.: Изд-во Моск. Ун-та., 2007. С. 101-105.
2. Евдокимова М.В. Экологическая оценка почв парков и скверов г. Москвы // Тезисы докладов Юбилейной Всероссийской Конференции X Молодежные Доку-чаевские чтения. СПб. 2007, с. 140-141.
3. Яковлев A.C., Евдокимова М.В., Никулина Ю.Г. Принципы экологического нормирования почв земель разного хозяйственного назначения // Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям: I Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. Тезисы докладов - М.: МАКС Пресс, 2008. С. 291-293.
4. Евдокимова М.В., Гендугов В.М. Новый способ введения шкалы качества почвы и ее использование при комплексной оценке почв, загрязненных тяжелыми металлами // Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям: I Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. Тезисы докладов - М.: МАКС Пресс, 2008. С. 304-305.
5. Евдокимова М.В. Исследование вертикальной миграции и закрепления тяжелых металлов в профиле почвы // Ломоносов - 2008: XV Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам; секция «Почвоведение». - М.: МАКС Пресс, 2008. С. 36-37.
6. Плеханова И.О., Гендугов В.М., Глазунов Г.П., Евдокимова М.В. Исследование вертикальной миграции и закрепления тяжелых металлов в профиле исходно однородной почвы (на примере лизиметров) // Материалы V Всероссийского съезда общества почвоведов, Ростов-на-Дону: ЗАО «Ростиздат», 2008. С. 57.
7. Евдокимова М.В. Почвенно-экологические основы нормирования качества почв, загрязненных тяжелыми металлами // Ломоносов - 2009: XVI Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам; секция «Почвоведение». - М.: МАКС Пресс, 2009. С. 47-48.
8. ^Яковлев A.C., Гендугов В.М., Глазунов Г.П., Евдокимова М.В., Шулакова Е.А. Методика экологической оценки состояния почвы и нормирования ее качества // Почвоведение, 2009, № 8, С. 984-995.
9. Тендугов В.М., Глазунов Г.П., Евдокимова М.В. Макрокинетика жизненных проявлений почвенных микробов // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17. 2010. № 3. С. 3539.
10. Глазунов Г.П., Гендугов В.М., Яковлев A.C., Титарев Р.П., Евдокимова М.В., Шестакова М.В. Научные основы экологической оценки состояния почвы и нормирования ее качества // «Экологическое нормирование, сертификация и паспортизация почв как научно-инновационная основа рационального землепользования». Междунар. научно-практ. конф. конференция. М.: МАКС Пресс, 2010. С 61-64.
11. Яковлев A.C., Евдокимова М.В. Принципы экологического нормирования почв земель разного хозяйственного назначения // «Экологическое нормирование, сертификация и паспортизация почв как научно-инновационная основа рационального землепользования». Междунар. научно-практ. конф. конференция. М.: МАКС Пресс, 2010. С 180-183.
12. ^Яковлев A.C., Евдокимова М.В.Экологическое нормирование почв и управление их качеством // Почвоведение. 2011. № 5. С. 582-596.
13. "Тендугов В.М., Глазунов Г.П. Евдокимова М.В. Макрокинетика роста и отмирания микробов в почве // Микробиология. 2011. Т. 80. №4. С. 1-5.
14. Тендугов В.М., Глазунов Г.П. Евдокимова М.В. Макрокинетика жизненных проявлений микробов // Известия РАН. Серия биологическая. 2011. № 3. С. 364369.
15. Яковлев A.C., Решетина Т.В., Сизов А.П., Прокофьева Т.В., Луковская Т.С., Самухина Т.М., Евдокимова М.В. Управление качеством городских почв. Учебно-методическое пособие. М.: МАКС Пресс, 2010. - 96 с.
16. Тендугов В.М., Глазунов Г.П. Евдокимова М.В. Макрокинетическое обоснование модели микробного роста в почве // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17 2011 № 2 С. 40-43.
17. Глазунов Г.П., Гендугов В.М., Яковлев A.C., Титарев Р.П., Евдокимова М.В., Шестакова М.В. Научные основы экологической оценки состояния почвы и нормирования ее качества // Междунар. Научна конференция «Ресурсный потенциал почв - основа продовольственной и экологической безопасности России». СПб.: Издательский дом С.-Петербургского гос. ун-та, 2011. С. 364-366.
Примечание: * - работы, опубликованные в изданиях из перечня, рекомендованного ВАК РФ.
Подписано в печать 15.09.2011 Формат 60x88 1/16. Объем 1.0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1138 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119991 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к. А-102
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Евдокимова, Мария Витальевна
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ НАУЧНЫХ, МЕТОДИЧЕСКИХ И ПРАВОВЫХ ИСТОЧНИКОВ, КАСАЮЩИХСЯ ВОПРОСОВ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ почв И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИХ.
1.1. Особенности нормирования качества почв и воздействия на них в России
1.2. Анализ зарубежного опыта в вопросах установления допустимого антропогенного воздействия на почвы.
1.3. Оценка состояния почв на основе зависимости доза-эффект.
1.4. Анализ правовых источников, касающихся вопросов экологического нормирования состояния почв.
1.5. Математические модели переноса влаги и загрязняющих веществ в почве
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Экологическое нормирование качества почв, загрязненных тяжелыми металлами.
3.1.1. Экологическая оценка и нормирование качества почвы в окрестностях металлургического завода.
3.1.2. Экологическая оценка и нормирование качества почвы (на примере чернозема типичного и светло-каштановой почвы в модельном эксперименте).
3.2. Концентрация тяжелых металлов в почве в функции глубины и времени
3.2.1. Исследование профиля концентрации тяжелых металлов методами химической кинетики и математического анализа.
3.2.2. Прогноз загрязнения почв лизиметров тяжелыми металлами.
ВЫВОДЫ.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Макрокинетические основы экологического нормирования качества почв, загрязненных тяжелыми металлами"
Актуальность работы. Развитие системы экологического нормирования почв в значительной степени сдерживается по причине отсутствия общепринятой концепции нормирования в области охраны окружающей среды> в целом. Существуют лишь отдельные научно-методические подходы к регулированию- экологического качества почв (Виноградов,.Орлов, Снакин, 1993; Воробейчик, Садыков, Фарафонтов, 1994; Сизов, 2000; Трофимова др., 2000; Матвеев и др., 2001; Пиковский и др;, 2003; Смагин и др., 2006, 2007, 2008; Яковлев; Макаров, 2006; Фрид, 2008, 2011). Представленное в Федеральном законе «Об охране окружающей среды» в самом общем виде'определение экологического нормирования не получило своего развития в соответствующих государственных нормативных документах. Таким образом, на официальном уровне не в полной мере определена связь между такими понятиями как «допустимое экологическое состояние почв» и «допустимое антропогенное воздействие на почву». Нормирование состояния; экосистем, испытывающих антропогенное воздействие, осложняется еще и тем обстоятельством, что сама' оценка состояния' остается сложной научной; проблемой. В настоящее время она основана на изучении и интерпретации количественного отклика элементов экосистем на воздействие. До сих пор, несмотря на достигнутые в этом направлении успехи (Пых, Малкина-Пых; 1996; Воробейчик, Садыков, Фарафонтов, 1994; Ризниченко, Рубин, 1993, 2004; Левич, Булгаков, Максимов, 2004;), обобщающей теории не создано. Аппроксимация экспериментальных данных функциями из класса логистических (Перт, 1978; Виноградов, Орлов, Снакин, 1993; Воробейчик, Садыков, Фарафонтов, 1994; ШЕРЛ, 2000; Алхутова, 2010) носит компромиссный характер, так как при этом не учитывается стимулирующее действие малых доз микроэлементов.
Основная трудность в обобщении результатов такого рода исследований состоит в том, что, биотический отклик на воздействие является строго индивидуальным. Это означает, что различаются и переменные, в которых исследуется- отклик, и вид уравнений, его описывающих, что порождает главную^ проблему - проблему обобщения разных откликов. С учетом вышесказанного представляется актуальным в рамках макрокинетического подхода получить закон роста в функции ведущего компонента субстрата и на его основе разработать: а) показатель состояния, почвы, загрязненной тяжелыми металлами и б) способ введения шкалы .качества, обеспечивающий однозначность оценок.
Важной составляющей экологического нормирования качества почв, загрязняемых тяжелыми металлами, является*мониторинг и прогнозирование загрязнения (Мотузова, Безуглова, 2007). Разработке теоретических основ мониторинга посвящены многочисленные работы (Умарова, 1995; Jarvis, Bergstrom, Brown, 1995; Селиванова, Ширкин, Трифонова, 2002; Кошелева, 2002; Dijkstra et al., 2004; Мамихин, 2005; Лубкова, 2007; Шеин и др.-, 2009; Тиньгаев, 2009; Барсова, 2009; Толпешта, Соколова- 2009; Минкина, Мотузова, Назаренко, 2009; Голованов, Сотнева, 2009; Фрид, 2011), из анализа которых следует необходимость опоры на теоретические модели с минимальным числом переменных. Этому требованию отвечает теоретическая модель, позволяющая5 прогнозировать содержание тяжелых металлов по глубине во времени.
Цель работы: Выявить закономерности миграции тяжелых металлов по профилю почвы и отклика биоты на их воздействие для обеспечения возможности прогнозирования экологического состояния и нормирования качества почв.
Задачи:
1. Обосновать подход к количественной оценке экологического качества почвы на основе функции экологического благополучия, аргументом которой является показатель биотического отклика на интенсивность воздействия (концентрацию ведущего компонента - тяжелого металла).
2. Вывести, исследовать и апробировать уравнение роста и отмирания живых организмов с течением времени в зависимости от концентрации ведущего компонента субстрата (тяжелого металла).
3. Выявить закономерности изменения« дыхания почвенного микробного сообщества в зависимости от концентрации тяжелых металлов в образцах целинного типичного чернозема и светло-каштановой почвы в контролируемых условиях и использовать в качестве^ основы экологического нормирования« почв.
4. Исследовать, многолетнюю динамику некоторых тяжелых металлов в почвах лизиметров на территории* МГУ имени М.В. Ломоносова' под разными типами насаждений.
5. Вывести и апробировать уравнение зависимости концентрации в почве металлов; поступающих в нее в виде атмосферных выпадений, от глубины при фиксированном времени наблюдения.
Научная новизна исследования. Нормирование экологического состояния» почвы поставлено на количественную ^ основу путем введения показателя' состояния почвы в качестве ее свойства, подчиняющегося законам сохранения и являющегося функцией отклика на воздействие, производимое на почву. Впервые методами биологической макрокинетики в рамках нестационарного неравновесного приближения выведено уравнение зависимости микробной биомассы в ограниченном объеме почвы от времени и концентрации ведущего компонента субстрата. При фиксированной концентрации ведущего компонента оно сведено к уравнению закона роста, имеющему график в виде деформированного колокола, а при фиксированном времени оно сведено к уравнению отклика на воздействие, также имеющему график в виде деформированного колокола. Анализом особых точек уравнения закона роста выявлено закономерное чередование интервалов роста, характеризуемых собственным набором кинетических характеристик, открывающее возможности в исследовании фаз микробного роста. Анализом особых точек уравнения отклика на воздействие выявлено закономерное чередование диапазонов концентрации ведущего компонента субстрата, в пределах которых отклик на воздействие- характеризуется собственным набором* кинетических характеристик, не повторяющихся в других диапазонах, открывающее возможности в ранжировании« и нормировании, воздействий^ и откликов на них. Экспериментально и теоретически^ доказана, возможность применения, метода/ мультиреспирометрического тестирования образцов почв, загрязненных тяжелыми- металлами, для целей? их экологической оценки и нормирования. Впервые выведено? теоретическое уравнение:зависимости-концентрации в. почве металлов, поступающих в-нее в виде атмосферных выпадений, в- функции глубины и времени- и апробировано^ на примере- данных по- многолетней динамике некоторых* (медь, никель, марганец) металлов: в почвах лизиметров МГУ под разными типами насаждений.
Практическая значимость работы. Разработанную методику комплексной экологической оценки- и-нормирования! качества:почвы, которая» опирается на определяемые в рамках биотического подхода границы между областями нормального- и патологического функционирования; почвы,' целесообразно, применять при экологической- оценке антропогенно» измененных почв земель разного хозяйственного назначения, при экологической оценке состояния и нормировании почв в зоне размещения полигонов отходов, а также при выявлении уровней допустимого0 антропогенного воздействия на почвы, промышленных предприятий. Выведенный показатель состояния почвы позволяет унифицировать экологическую оценку качества почв, а также получить объективную оценку состояния почвы под множеством разнокачественных нагрузок, что особенно актуально в условиях полиэлементного загрязнения почв в зоне влияния промышленных объектов и автодорог. Данный показатель состояния можно обобщить и на другие, помимо почвы, природные среды, граничащие с ней и обменивающиеся с ней массой. Выведенное уравнение зависимости концентрации металлов в почве от глубины и времени позволит прогнозировать их содержание в целях управления качеством почв.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены: на международной Юбилейной Всероссийской научной конференции «X Докучаевские Молодежные чтения: «Почвы и техногенез»» - 2007, Санкт-Петербург; II Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв» - 2007, Москва; XV Международной конференции «Ломоносов-2008», Москва; I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии и сельском хозяйстве на пути к инновациям» - 2008, Москва; У.М'.Н.И.К. - 2008, Москва; V Всероссийском съезде общества почвоведов - 2008, Ростов-на-Дону; XVI Международной конференции «Ломоносов — 2009», Москва; на Международном конгрессе «Атмосфера-2010», Санкт-Петербург; на Международной научно-практической конференции «Экологическое нормирование, сертификация и паспортизация- почв как научная основа рационального землепользования» -2010, Москва; на Международной Научной конференции «Ресурсный потенциал почв - основа продовольственной- и экологической безопасности России» - 2011, Санкт-Петербург; на заседаниях и научных семинарах кафедры земельных ресурсов и оценки почв факультета почвоведения МГУ имени М.В.Ломоносова.
Публикации. По теме диссертации работы опубликовано 17 работ, из них 6 статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и списка литературы, включающего 144 отечественных и 46
Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Евдокимова, Мария Витальевна
выводы
1. В рамках нестационарного неравновесного приближения выведено и-апробировано: уравнение зависимости роста, и отмирания, живых организмов! от времени и концентрации ведущего1 компонента субстрата (тяжелого металла); 21 На основе: закономерностей! биотического отклика на воздействие,. . выявленных по особым точкам графика функции биотического отклика-на воздействие; (концентрация ; тяжелого металла), найдены границы концентраций всех пяти баллов равномерной шкалы экологического; качества почвы в областях и недостатка, и избытка ведущего-компонента субстрата: . 3. Согласно предложенной методике: по результатам мультиреспирометрического тестирования допустимое экологическое состояние, почв соответствует диапазону концентраций , в- черноземе . типичном меди от 0,03 до 0,85, цинка от 0,82 до 11,08 и никеля от 0,08 до 1,93 мг/кг; в светло-каштановой почве меди от 0,02 до 0,59, цинка от 0,55 до 8,41 и никеля от 0,06 до 1,23 мг/кг. 4: В результате атмосферных выпадений: в поверхностных слоях- почв . лизиметров почвенного стационара МГУ за период с 1965 по 2006 гг. под разными видами насаждений: зафиксировано увеличение' содержания меди в 3,3 - 27,5 раза, никеля в 3,7 - 5,5 раза и марганца в 3,4-4,5 раза, а с 1995 по 2006 гг. - в 1,6 - 4,9, 1,1 - 1,2 'и'1,4— 1,7 раза соответственно.
5. Получено и апробировано на примере данных по содержанию меди, никеля и марганца в почвах лизиметров МГУ физически обоснованное уравнение пространственно-временной динамики концентрации поллютантов в почве при поверхностном загрязнении^
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Евдокимова, Мария Витальевна, Москва
1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М: Наука, 1976;280 с.
2. Алексеев Ю.В. Тяжелые: металлы в: почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, 1987.141 с.
3. Алхутова Е.Ю: Оценка предельно допустимой техногенной нагрузки на почву, загрязненную тяжелыми металлами, путем учета фитомассы растений: автореф. дис. канд. биол. наук / Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. М., 2010: 24 с.
4. Апонин Ю.М., Апонина Е.А. 'Иерархия моделей математической биологии и численно-аналитические методы их исследования // Математическая; биология и биоинформатика; 2007. Том : 2. №2. С. 347- 360.
5. Балюк С.А., Мирошниченко Н.Н., Фатеев А. И. Принципы экологического нормирования допустимой антропогенной нагрузки на почвенный покров Украины;// Почвоведение. 2008. № 12. С. 15011509.
6. Барсова Н.Ю. Поглощение и миграция цинка в подзолистой: и дерновой почвах Тверской области: автореф. дис. канд. биол. наук / Моск. гос. ун-гт им. М.В. Ломоносова. М., 2009. 27 с.
7. Важении И.Г. О разработке предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ в почве // Бюл. Почвенного института им. В. В. Докучаева. 1983. Вып. 35. С. 3-6.
8. Важенин И.Г. Почва как активная система самоочищения от технического воздействия тяжелых металлов ингредиентов техногенных выбросов//Химия в сельском хозяйствеве. 19821 № 3. С. 3-5.
9. Варфоломеев С.Д. Химическая энзимология. М.: Академия, 2005. 480 с.
10. Варфоломеев С.Д., Гуревич Г.К. Биокинетика: Практический курс. М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999. 720 с.
11. Васенев.И.И. Почвенные сукцессии М.: ЛКИ, 2008. 395 с.
12. Винник М.А., Болышев H.H. Первые итоги наблюдений в открытом лизиметре // Почвоведение. 1972. №4. С. 114-121.
13. Виноградов Б.В., Орлов В.П., Снакин В.В. Биотические критерии выделения зон экологического бедствия России // Изв. РАН. Сер. геогр. 1993. №5. С. 77-89.
14. Влияние атмосферного загрязнения на свойства' почв. М.: Изд-во МГУ, 1990. 205 с.
15. Воробейчик E.JL, Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений надземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург: УИФ «Наука», 1994. 280 с.
16. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Госкомэкология России. М., 1999;
17. Гендугов В.М., Глазунов Г.П., Евдокимова М.В. Макрокинетика Микробных популяций в почве // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2010i № 3. С. 35 39.
18. Герасимова JI.B., Первова Н.Е., Рыжова И.М. Миграция элементов в модельных биогеоценозах с различной растительностью на ранних стадиях почвообразования // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 1987. №1. С. 24-28.
19. Глаголев М.В., Смагин A.B. Приложения MATLAB для численных задач биологии, экологии и почвоведения. М.: Изд-во МГУ, 2005. 200 с.
20. Глаголев М.В., Смагин A.B. Количественная оценка эмиссии метана болотами: от почвенного профиля — до региона // Доклады по экологическому почвоведению. 2006. №3. Вып. 3. С. 75-114.
21. Глазовская<М.А. Принципы классификации почв по их.устойчивости к химическому загрязнению- // Земельные ресурсы мира, их использование и охрана М., 1978. С. 85-89.
22. Глазовская М;А. Методологические основы эко л ого-геохим и ческой устойчивости почв! к техногенным воздействиям; М;:. Изд-во Моск. ун-та, 1997. 102 с.
23. ГН 2.1.7.2511-09 от 18.05.09. «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве».
24. Голованов А.И., Сотнева Н.И. Математическое: моделирование влаго-и солепереноса в геосистемах солонцовых комплексов Северного. Прикаспия // Почвоведение. 2009. № 3. С. 273 -289.
25. Горленко М.В., Кожевин П. А. Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ. М.:.МАКС Пресс, 2005. 88 с.
26. ГОСТ 17. 4. 4. 02 — 84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора:.и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа.
27. Груздков Д.Ю., Ширкин Л.А., Трифонова Т.А. Оценка миграции тяжелых металлов в почвах // Вестн. Моск. Ун-та. Сер.17. Почвоведение. 2009. № 4. С. 40-45.
28. Деградация и орана: почв / Под общей ред; Акад. РАН Г.В. Добровольского; М.: Изд-во МГУ, 2002. 654 с.
29. Добровольский В .В. Роль гуминовых кислот в формировании миграционных массопотоков тяжелых металлов // Почвоведение. 2004. №1. С.32-39.
30. Добровольский Г.В., Куст Г.С. Ключевые проблемы в сфере управления почвенными ресурсами России // Матер. Междунар. научной конференции «Ресурсный потенциал почв — основа продовольственной и экологической безопасности России». СПб.:
31. Издательский дом СПбГУ, 2011. С. 14-15.
32. Добровольский» Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв' в. биосфере и экосистемах (экологическое значение почв). М.: Наука, 1990. 261-с.
33. Елпатьевский П.В. Эколого-геохимические принципы установления ПДК тяжелых металлов в,почве // Химия в,сельском хозяйстве., 1982. №3. С. 10-1 Г.
34. Закон г. Москвы от 04.07.07 № 3 Г «О городских^почвах».
35. ЗборищукЮ.Н., Рымарь В.Т., Чевердин Ю.И. Состояние'черноземов обыкновенных Каменной степи. М., 2007. 160 с.
36. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 445 с.
37. Земельный кодекс Российской Федерации от 25.10.01 № 136-Ф3.
38. Золотарев Г.В. Некоторые параметры, биологического круговорота в модельных экосистемах почвенных лизиметров: автореф. дис. канд. биол. наук / Моск.гос.ун-т им. М.В. Ломоносова. М., 2006. 24 с.
39. Зырин Н.Г., Обухов А.И., Малахов С.Г. и др. Научные основы разработки предельно допустимых количеств тяжелых металлов, в почвах // Доклады симпозиумов 7 съезда Всесоюзного общества почвоведов. Ташкент, 1985. Ч. 6. С. 276-281.
40. Ильин В.Б. К вопросу о разработке предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в почвах // Агрохимия. 1985. №10. С. 94-101.
41. Ильин В.Б. О нормировании тяжелых металлов в почве // Почвоведение. 1986. № 9. С. 90-98.
42. Ильин В.Б. О предельно допустимой концентрации тяжелых металловв почве // Химия в сельском хозяйстве. 1982. № 3. С. 5-7.89
43. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растение. Новосибирск: Наука, 1991. 151 с.
44. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва — растение // Почвоведение. 2007. № 9. С. 1112-1119.
45. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989.439 с.
46. Казеев К.Ш., Колесников С.И:, Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост, ун-та, 2003. 204 с.
47. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985. 263 с.
48. Кожевин П.А. Микробные популяции в природе. М.: МГУ, 1989. 175 с.
49. Колесников С.И:, Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Биоэкологические принципы мониторинга и нормирования загрязнения почв. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2001. 64 с.
50. Копцик Г.Н. Устойчивость лесных почв к атмосферному загрязнению // Лесоведение. 2004. № 4. С. 61-71.
51. Кошелева Н1Е. Математическое моделирование миграционных процессов в ландшафтно-геохимических системах: автореф. дис. докт. геогр. н. / Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. М., 2003. 40 с.
52. Крауклис A.A. Проблемы экспериментального ландшафтоведения. Новосибирск: Наука, 1979. 157 с.
53. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. М.: Минприроды России, 1992.
54. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. Эрозия и охрана почв. М.: Колос, 2004. 352 с.
55. Курбатова A.C., Башкин В.Н., Савин Д.С. Методологические основы оценки критических нагрузок поллютантов на городские экосистемы. М.: НИиПИ ЭГ, 2003. 60 с.
56. Куценко С.А. Основы токсикологии. СПб.: Изд-во Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова, 2002.395 с.
57. Марченко С.А. Индикация загрязнения! почвы стойкими органическими загрязнителями по< функциональной реакции -микробного сообщества. Дис. канд. биол. наук. М. 2008. 121 с.
58. Марченко С.А., Кожевин П.А., Соколов М.С. Функциональная реакция микробного сообщества почвы как индикатор загрязнения стойкимиfорганическими загрязнителями // Агро ХХТ. 2008.'№'7-9.
59. Матвеев Ю.М., Попова И.В., Чернова* О.В. Проблемы нормирования содержания химических соединений в-почвах // Агрохимия. 2001. № 12. С. 54-60:
60. Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель. Утв.: Минприроды России 29.07.94.
61. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель // Сб. статей «Охрана окружающей природной* среды: почвы». М.: ВНИИ природы, 2001. С. 65-110.
62. Минкевич И.Г. Материально-энергетический баланс и кинетика роста микроорганизмов. М.-Ижевск.: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика; Институт компьютерных исследований, 2005. 352 с.
63. Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Назаренко О.Г. Состав соединений тяжелых металлов в почвах. Ростов-на-Дону: Изд-во «Эверест», 2009. 208 с.
64. Мотузова Г.В. Уровни и природа варьирования содержания микроэлементов в почвах лесных биоценозов // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. СПб., 1992.
65. Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв. М.: Академ. Проспект, Гаудеамус, 2007. 237 с.
66. О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения. Федеральный закон от 16.07.98 № 101-ФЗ
67. О землеустройстве. Федеральный закон от 18.06.01 № 78-ФЗ.
68. О мелиорации земель. Федеральный закон от 10.01.96 № 4-ФЗ.
69. О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения. Федеральный закон от 30.03.99 № 52-ФЗ.
70. Об охране окружающей среды. Федеральный закон №7 от 10.01.02.
71. Об утверждении методики исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды. Приказ МПР № 238 от 8.07.10 г.
72. Обухов А.И., Ефремова Л.Л. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. М., 1988. С. 23-36.
73. Обухов А.И., Плеханова И.О. Атомно-абсорбционный анализ в почвенно-биологических исследованиях. М.: Изд-во МГУ, 1991. 184с.
74. Овчинникова М.Ф. Особенности трансформации гумусовых веществ в разных условиях землепользования (на примере дерново-подзолистой почвы): Дис. д-ра. б иол. наук / Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. М., 2007.
75. Олейник A.C., Вызов Б.А. Реакция бактерий на воздействие поверхностных экскретов дождевых червей // Микробиология. 2008. том-17. №6. С. 854-862.
76. Охрана природы; Городские экосистемы. Расчет величин критических нагрузок поллютантов наг городские; экосистемы:. М.-Смоленск: Маджента, 2003. 56 с.
77. Перт С. Дж. Основы культивирования;микроорганизмов и клеток. М.: МИЛ, 1978. 331 с.
78. Пиковский Ю;И., Геннадиев А.Н., Чермянский С.С., Сахаров Г.П. Проблема, диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью- и нефтепродуктами // Почвоведение. 2003. № 9. С. 1132т1140.
79. Пиковский Ю.Н. Природные; и техногенные потоки; углеводородов в окружающей среде. М., 1993. 208 с.
80. Плеханова И.О, Кутукова Ю:Д:, Кленова О.В. Влияние; осадков сточных; вод на содержание и фракционный состав тяжелых металлов в супесчаных дерново-подзолистых почвах // Почвоведение. 2001. № 4. С. 496-503.
81. Плеханова И.О. Трансформация соединений тяжелых металлов в почвах при увлажнении: дис. д-ра. биол. наук / Моск.гос.ун-т им. М.В. Ломоносова. М., 2008.
82. Плеханова И.О., Бамбушева В.А. Мониторинг содержания тяжелых металлов в агродерново-подзолистых почвах восточного Подмосковья, загрязненных в результате применения осадков-сточных вод // Проблемы агрохимии и экологии. 2009. №3. С 27-34.
83. Плеханова И.О., Манагадзе Н.Г., Васильевская В.Д. Формирование микроэлементного состава почв в лизиметрах стационара факультета почвоведения Московского Университета // Почвоведение. 2003. №4. С. 409-417.
84. Полуэктов P.A., Пых Ю.А., Швытов A.A. Динамические модели экологических систем. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 288 с.
85. Полуэктов P.A., Смоляр Э.И., Терлеев В.В., Топаж А.Г. Модели продукционного процесса сельскохозяйственных культур. СПб.: Изд-во С.- Петерб. ун-та, 2006. 396 с.
86. Прокофьева Т.В., Малышева Т.И., Алексеев Ю.Е. Учебная зональнаяtпрактика по почвоведению: описание маршрута. Методическое руководство. Смоленск: Ойкумена, 2005. 64 с.
87. Пых Ю.А. Равновесие и устойчивость- в. моделях популяционной> динамики. М.: Наука, 1983. 183 е.
88. Пых Ю.А., Малкина-Пых И.Г. Об оценке состояния окружающей среды. Подходы к проблеме // Экология. 1996. №5. С. 323-329.
89. Пых Ю.А., Малкина-Пых И.Г. Об оценке состояния окружающей среды. 2. Метод функций отклика//Экология. 1997. №3. С. 168-174.
90. Райе Р.Х, Гуляева Л.Ф. Биологические эффекты токсических соединений. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. ун-та. 2003. 208 с.
91. Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б. Биофизическая динамика продукционных процессов. ИКИ, 2004. 464 с.
92. Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б. Математические модели биологических продукционных процессов: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1993. 302 с.
93. Рыжова И.М. Анализ отклика экосистем на изменения- параметров круговорота углерода* методом математического моделирования // Почвоведение. 1995. №1. С. 50-55.
94. Санитарно-эпидемиологические требования* к качеству почвы: СанПиН 2.1.7.1287-03 от 15.06.03.
95. Смагин A.B. Газовая фаза почв. М.: Изд-во МГУ, 2005. 301 с.
96. Смагин A.B. Методологические подходы к построению математических моделей- структурно-функциональной организации почв // Доклады по экологическому почвоведению. 2007. №2. Вып. 6. С. 17-62.
97. Смагин A.B., Азовцева H.A., Смагина М.В., и др. Некоторые критерии и методы оценки экологического состояния почв в связи с озеленением городских территорий // Почвоведение. 2006. №5. С. 603-615.
98. Смагин A.B., Садовникова Н.Б., Смагина М.В., Глаголев М.В. и др. Моделирование динамики органического вещества почв. М.: МГУ, 2001. 120 с.
99. Смагин A.B., Шоба С.А., Макаров O.A. Экологическая оценка почвенных ресурсов и технологии их воспроизводства. М.: МГУ, 2008. 360 с.
100. Состояние почвенно-земельных ресурсов в зоне влияния промышленных предприятий- Тульской области / Под общ. ред. член-корр. РАН С.А. Шобы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. 173 с.
101. Структурно-функциональная роль почвы в биосфере / Под ред. Е.В. Добровольского. М.: Геос, 1999. 278 с.
102. Теория и практика химического анализа почв. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.
103. Терехова В:А. Биотестирование почв: подходы и проблемы // Почвоведение. №-2. 201*1. С. 190-198.
104. Тиньгаев A.B. Влияние органических отходов на содержание тяжелых металлов в почве // Arpo XXI. 2009. №10-12.
105. Тиньгаев A.B. Управление использованием органических отходов в сельском хозяйстве на региональном уровне: автореф. дис. д-ра. технич. наук / ГНУ ВНИИГиМ, ФГУП АФ НИИССВ «Прогресс». М., 2010. 45 с.
106. Толпешта И.И., Соколова Т.А. Соединения алюминия в почвенных растворах и его миграция в подзолистых почвах на двучленных отложениях//Почвоведение. 2009. № 1. С. 29^1.
107. Трофимов С .Я. Аммосова Я.М. Орлов Д.С. и др. Влияние нефти на почвенный покров и проблема создания нормативной базы по влиянию нефтезагрязнения на почвы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. 2000. №2. С. 30-34.
108. Трошин С.П., Удельнова Т.М., Ягодин Б.А. Микроэлементы, экология и здоровье человека // Успехи современной биологии. 1990. Т. 109.' Вып. 2. С. 279-292.
109. Умарова А.Б. Почвенно-экологический мониторинг процессов переноса воды и вещества в модельных дерново-подзолистых почвах в условиях многолетнего лизиметрического опыта: дис. канд. биол. наук / Моск.гос.ун-т им. М.В. Ломоносова. М., 1995. 143 с.
110. Управление качеством городских почв (Методическое пособие) / Под общ. ред. С.А. Шобы и A.C. Яковлева. М.: МАКС Пресс, 2010. 96 с.
111. Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. 464 с.
112. Федоров В:Д., Сахаров В.Б., Левич А.П. Количественные подходы к проблеме оценки нормы и патологии экосистем // Человек и биосфера. М., 1982. Вып. 6. С. 3-42.
113. Фрид A.C. Современное состояние вопроса о нормировании статики и динамики показателей почвенных свойств // Агрохимия. № 8. 2008. С. 5-12.
114. Фролов H.A. Основы математического анализа. М.: Учпедгиз, 1955. 168 с.
115. Чернова О.В., Силева Т.М. Региональные фоновые концентрации некоторых микроэлементов в почвах Пензенской области /А Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 17. 2000. №2. С. 14-19.
116. Черных H.A., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга 5. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. Пущино: ОНТИ ГТНТТ РАН, 2001. 148 с.
117. Шеин Е.В., Кокорева A.A., Горбатов B.C., Умарова А.Б., Колупаева
118. B.Н., Перевертин К.А. Оценка чувствительности, настройка и сравнение математических моделей миграции пестицидов в почве по данным лизиметрического эксперимента // Почвоведение. 2009. № 7.1. C.824-823.
119. Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. 463 с.
120. Экологические функции городских почв. / Отв. ред. Курбатова A.C., Башкин В.Н. Смоленск: Маджента, 2004, 232 с.
121. Эммануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Высш. шк. 1984. 463 с.
122. Яковлев A.C. Проблемы экологического нормирования и-экологического аудита в нефтедобывающей отрасли // Бюллетень «Использование и охрана природных ресурсов в России». 20Ö5. №6. С. 56-60.
123. Яковлев A.C., Гендугов В.М., Глазунов Г.П., Евдокимова М.В., Шулакова Е.А. Методика экологической оценки состояния'почвы и нормирования ее качества // Почвоведение. 2009. №8. С. 984 — 995.
124. Яковлев A.C., Евдокимова М.В: Экологическое нормирование почв и управление их качеством // Почвоведение. 2011. №5. С. 582-596.
125. Яковлев* A.C., Лойко П.Ф., Сазонов В.Н., Прохоров А.Н., Сапожников П.М. Правовые основы охраны почв и ведения земельного кадастра // Почвоведение. 2006. № 7. С. 773-780.
126. Яковлев A.C., Решетников С.И., Горяченкова E.H., Гаврилова Е.П. Влияние оксида меди и растворов серной кислоты на свойства дерново-подзолистых почв (модельный опыт) // Почвоведение. 1992. №6: С. 92-100.
127. Вапш N;A% Singh B'!, ¡Eopeland! E. Influence of copper on soil^ microbial" biomass and biodiversity in some NSW soils II Super Soil 2004: 3rd AustraliamNew ZealandiSoils Gonference, University of Sydney,. Australia:
128. Baranyi J., Roberts T.A. A dynamic approach to predicting bacterial growth in food-// Int JiFoodMicrobiol. 23(3-4). 1994. P. 277-94.
129. Bubb P., Jenkins J., Kapos V. Biodiversity Indicators for National Use: Experience and Guidance: UNEP-WCMC, Cambridge, UK, 2005.
130. Calabrese E.J., Hoffmann G.R., Stanek E.J., Nascarella M.A. Hormesis in high-throughput screening of antibacterial compounds in E coli // Hum. Exp. Toxicol. No. 29(8). 2010. P. 667-77.
131. Calabrese, E.J., Baldwin, L.A., 2003. The hormetic dose response model is more common than the threshold mode! in toxicology // Toxicol. Sci. No. 71 (2). P. 246-250.
132. Carlon; C. (Ed;) (2007): Derivation; methods; of soilv screening- values in Europe. A review and evaluation of national- procedures towards harmonization; European^ Commission; Joint Research Centre, Ispra, EUR 22805-EN. 306 p. .
133. CCME. Canadian?Environmental: Quality Guidelines. Canadian Council of Ministers of therEnvironment; Winnipeg, Manitoba; 1999i •
134. Commission (EC), Publication No. EUR 20418/EN/l, 20418/EN/2, 20418/EN/3, 20418/EN/4.
135. Fishwick S. Soil screening values for use in UK ecological risk assessment // Bristol: Environment Agency, 2004. 90 p.
136. Jarvis N.J., Bergstrom L. and Brown C.D. Pesticide'leaching models and their use for management purposes, in Environmental behavior of agrochemicals / Eds. T.R. Roberts and P.C. Kearney. New York: Wiley, 1995: P. 185-220.
137. Membre J.M., Thurettel J., Catteaul M. Modeling the growth, survival and death of Listeria monocytogenes // Journal of Applied Microbiology. 1997. No. 82. P. 345-350.
138. Modeling microbial responses in food. Ed. R. C. McKellar, Xuewen Lu. CRC Press, 2004. 343 p.
139. Moldrup P. Kruse C.W., Yamaguchi T., Rolston D.E., Modeling diffusion and reaction in soils: I. A diffusion and reaction corrected finite differencecalculation scheme //. Soil Sci. 1996. V. 161. №6. P. 347-354.102
140. OECD. Environmental indicators for Agriculture. Publications Service Paris, France, 1997.
141. OECD. Group on the state of the environment Workshop on indicators for use in environmental performance reviews. Draft Synthesis Rep. Paris. 1993: 45 p.
142. OVAM. Guidance for risk assessments. Part 1-H. Method1 for the calculation of soil remediation values, 2004.
143. OVAM. Guidance for risk assessments. Part 4-SN. Information on substances for the calculation of clean-up values, 2006.
144. Panikov N.S. Microbial Growth Kinetics. Chapman & Hall. London-Glasgow-Weinheim-New York-Tokyo-Melbourne-Madras, 1995. 378 p.
145. Panikov N.S., Sizova M.V. A kinetic method for estimating the biomass of microbial functional groups in soil // Journal of Microbiological methods. № 24. 1996. P. 219-230.
146. Peleg M. Modeling microbialf populations with the original and modified versions of the continuous and« discrete logistic equations // CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. Vol. 37. Issue 5. P. 471-490.
147. Pruitt K.M., Kamau D.N. Mathematical models of bacterial growth, inhibition and death under combined stress conditions // J. Ind. Microbiol. No. 12. 1993. P. 221-231.
148. Pykh Yu.A., Malkina-Pykh I.G. Environmental Indicators and Their Applications (Trends of Activity and Development) // IIASA WP-94-127. Laxenburg, 1994.
149. Reinds G.J., Groenenberg J.E., de Vries W. Critical Loads of copper, nickel, zinc, arsenic, chromium and selenium for terrestrial ecosystems at a
150. European scale. A preliminary assessment. Wageningen, Alterra, Alterra-rapport 1355. 2006. 46 p.
151. RIVM/UNEP. Scanning the global environment: A framework and methodology for UNEP's reporting functions. UNEP Environment-Assessment Technical Report 95-01, Nairobi, Kenya, 1995.
152. Schumacher B. Transcription-blocking DNA damage in aging: a mechanismTor hormesis // BioEssays. No. 31s. 2009. P. 1347—1356.
153. U.S. EPA. 2003 Framework for Cumulative Risk Assessment. U.S'. Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, National Center for Environmental Assessment, Washington Office, Washington, DC, EPA/63 0/P-02/00 IF, 2003.
154. U.S. EPA. Benchmark Dose Technical Guidance Document, Washington, DC, EPA/630/R-00/001, 2000:
155. U.S. EPA. Framework for Ecological Risk Assessment. U.S. Environmental Protection Agency, Risk Assessment Forum, Washington, DC, EPA/630/R-92/001, 1992.
156. U.S. EPA. Guidelines for Ecological Risk Assessment. .U.S. Environmental Protection Agency, Risk Assessment Forum, Washington, DC, EPA/630/R095/002F, 1998.
157. UNEP/RIVM. An Overview of Environmental Indicators: State of the art and perspectives. UNEP Environment Assessment Technical Report 94-01, Nairobi, Kenya, 1994.
158. Van Boekel M.A.J.S. On the use of the Weibull model to describe thermal inactivation of microbial vegetative cells // Int. J. Food Microbiol. 2002. № 72. P. 159-172.
159. Whiting R.C., Cygnarowicz-Provost M. A quantitative model for bacterial growth and decline // Food Microbiology. Vol. 9. Issue 4. 1992. P. 269 -277.1. Описание разрезов
160. Разрез №17 20 июня 2007 года2. Область: Воронежская3. Район: Таловский
161. Пункт: 51°01'51,7" с.ш.; 40°43'33" в.д.
162. Лесная полоса №40, ширина —118 м, запас — 437 м7га.
163. Общий рельеф: плоская равнина.
164. Положение разреза относительно рельефа:плоский пологий склон.
165. Микрорельеф: приствольные повышения.
166. Растительный покров: клен, дуб, ясень, липа, лещина, пролесник, черемуха, кленово-липово-дубовая растительность.
167. Глубина и характер вскипания от HCl: 20 см вскипание по кротовинам, 40 см - сплошное.
168. Уровень почвенно-грунтовых вод: 2-8 м по сезонам и годам.
169. Материнская и подстилающая порода: лессовидные суглинки.12. Название почвы:чернозем типичный обычный мощный тяжелосуглинистый на лессовидных суглинках.1. Описание разреза:
170. О (0-1 )/1, см фрагментарная подстилка.
171. Разрез № 19 22 июня 2007 года2. Область: Волгоградская3. Район: Иловлинский
172. Пункт: 49°05'20,4" с.ш.; 44°08'53,4" в.д.1. Качалино.
173. Общий рельеф: плоская равнина.
174. Положение разреза относительно рельефа:плоский приводораздельный склон, слабый уклон, западная экспозиция.7. Микрорельеф: плоский.
175. Растительный покров: мордовник русский, типчак, ковыль, типчаково-ковыльно-злаковая растительность.
176. Глубина и характер вскипания от НС1: сплошь бурно.
177. Уровень почвенно-грунтовых вод: не вскрыт.
178. Материнская и подстилающая порода: лессовидные суглинки.12. Название почвы:светло-каштановая карбонатная мощная среднесмытая среднесуглинистая на лессовидных суглинках.1. Описание разреза:
179. A¡¡ (0-6)/6, см сухая, светло-каштановая, среднесуглинистая,мелкокомковатопорошистая, сыпучая, рыхлая, мелкопористая, корней более 50 %, остатки разной степени разложенности, вскипает бурно сплошь, граница ровная, переход ясный.
180. Ai (22-27)/5, см сухая, буро-каштановая, слабо-пятнистая,среднесуглинистая, мелкокомкомковато-порошистая, мягкая, рыхлая структурная, мелкопористая, мелкотрещиноватая, мало корней, вскипание бурное сплошное, кротовины, граница волнистая, переход ясный.
181. АВ (27-40)/5, см сухая, буро-каштановая, слабопятнистая,среднесуглинистая, ореховато-комковатая, твердая, плотная структурная, мелкопористая, крупнотрещиноватая редкие корни, вскипание бурное, кутаны, граница волнистая, переход ясный.
182. ВС (120-160)/40, свежая, палево-бурая, легкосуглинистая, комковато-см глыбистая, твердая, плотная слабоструктурная,мелкопористая, резкоячеистая, корней нет, вскипание сплошное бурное, прожилки карбонатов, блеск единичных зерен.
183. Табл. 1. Параметры уравнения (3.1.2.1.) для чернозема;типичного
184. Содержание,. Отклик (дыхание почвы) Коэффициенты уравнения?мг/кг ' (3.1,2.1).
185. Табл. 2. Параметры уравнения (3.1.2.1.) для светло-каштановой почвы
186. Основные химические свойства модельных почв лизиметров*
187. Глубина, см рн Гумус, % Кислоторастворимые соединения, мг/кг Обменные, мг-экв/100г рН Гумус, % Кислоторастворимые соединения, мг/кг Обменные, мг-экв/100г
188. Си2+ м2+ Мп2+ Си2т Мп2+ •1. Са мё2+ Са мё2+
189. Корреляция между содержанием тяжелых металлов в почвах лизиметров исодержанием гумуса1. Многолетние травыгумус, %1. Я=0,951. Многолетние травы1. Я=0,96500 -!и
- Евдокимова, Мария Витальевна
- кандидата биологических наук
- Москва, 2011
- ВАК 03.02.13
- Экологическое обоснование комплексных приемов реабилитации дерново-подзолистых почв загрязненных тяжелыми металлами
- Экологическая оценка серых лесных почв среднего Поволжья в условиях антропогенной нагрузки
- Изменение биологических свойств почв Республики Адыгея при химическом загрязнении
- Агроэкологические основы выращивания сельскохозяйственных культур на загрязненных тяжелыми металлами черноземах
- Изучение транслокации и баланса тяжёлых металлов в почвах при выращивании овощных культур