Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Накопление и распределение тяжелых металлов и радионуклидов в парковых экосистемах

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Накопление и распределение тяжелых металлов и радионуклидов в парковых экосистемах"

На правах рукописи

Воробьев Сергей Александрович

НАКОПЛЕНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И РАДИОНУКЛИДОВ В ПАРКОВЫХ ЭКОСИСТЕМАХ

Специальность 03.00.16 - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Орел - 2005

Работа выполнена на кафедре охраны труда и окружающей среды Орловского государственного технического университета

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Валентина Степановна Громова

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Александр Григорьевич Турин

доктор биологических наук, профессор Валерий Павлович Иванов Ведущая организация:

ФГО ВПО «Орловский Государственный Университет»

Защита состоится « 3 » Ф6 £>РС)лЗ.__2006 г. в /<з часов на заседании

диссертационного совета КМ 220.052.01 в ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» по адресу: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского Государственного Аграрного Университета По адресу: г. Орел, Бульвар победы, д. 19.

Автореферат разослан «3О» 2005 г.

Ученый секретарь __ л

диссертационного совета ¡}ц JU/X Макеева

доцент

Лооб А

Актуальность темы. В результате развития хозяйственной деятельности человека возникло большое количество проблем, связанных с загрязнением окружающей среды. Одной из таких проблем стало все возрастающее насыщение окружающих человека ландшафтов токсическими соединениями, в том числе, тяжелыми металлами (ТМ), опасность которых усугубляется тем, что они практически не выводятся, или выводятся крайне медленно из организма.

К основным источникам эмиссии тяжелых металлов в окружающую среду относятся промышленные выбросы. Объем таких выбросов в атмосферу в 2001 году от стационарных источников, расположенных на территории Орловской области, составил 15,809 тыс. т. Выбросы от передвижных источников (автомобильный, железнодорожный, воздушный транспорт) составили 88,92 тыс. тонн. Из этого количества на автомобильный транспорт приходится 87,419 тыс тонн; железнодорожный 0,648 тыс. тонн; воздушный 0,025 тыс. тонн. Таким образом, основное количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу, приходится на выхлопы автотранспорта.

Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания содержат около 200 компонентов. Среди них РЬ и его соединения, которые встречаются в отработавших газах карбюраторных автомобилей только при использовании этилированного бензина, имеющего в своем составе присадку, повышающую октановое число. Кроме того, тяжелые металлы поступают в окружающую среду при истирании дорожного покрытия и автопокрышек. К приоритетным загрязнителям относят и радиоактивные элементы (РН), поступающие в окружающую среду в основном в процессе эксплуатации атомных электростанций.

Насаждения растений, особенно древесных, способны очищать атмосферный воздух от пылегазовых частиц и аккумулировать токсичные вещества, находящиеся во взвешенном состоянии, особенно опасном для здоровья человека. Но сами деревья также подвергаются неблагоприятному их воздействию. Это сказывается на развитии и физиологических процессах растений, что, в свою очередь, снижает их очистительную функцию. Различные виды растений в результате физиологических и морфологических особенностей характеризуются неодинаковой способностью накапливать тяжелые металлы. Поэтому важно выявить породы древесных растений, способных эффективно аккумулировать тяжелые металлы, оставаясь при этом устойчивыми к их воздействию в данной климатической зоне.

Цель работы и задачи исследования. Основная цель настоящего исследования состоит в определении закономерностей накопления и распределения тяжелых металлов и радионуклидов в парковых древесных экосистемах и выявлении пород-пурификаторов, устойчивых к загрязнению окружающей среды.

Достижение цели предполагает решение следующих основных задач:

3 I РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА I

1. Выявить зависимость между интенсивностью транспортной нагрузки и уровнем загрязнения тяжелыми металлами основных сред, прилежащих к трассе парковых экосистем (атмосферный воздух, осадки, почва, древесные растения).

2. Выявить зависимость между интенсивностью движения автотранспорта и состоянием тест-деревьев по морфологическим и физиологическим показателям листьев. Выявить оптимальные сроки использования листьев для мониторинга загрязнения городской среды тяжелыми металлами.

3. Выявить зависимость содержания радиоактивных элементов в почве от уровня загрязнения и количества атмосферных осадков

4. Выявить взаимосвязь между содержанием тяжелых металлов в почве, атмосферных осадках и некоторыми морфологическими и физиологическими признаками листьев (площадь, количество хлорофилла).

5. Выявить наиболее чувствительные и наиболее устойчивые виды древесных насаждений к загрязнению окружающей среды в данной климатической зоне.

Научная новизна. Впервые комплексно рассматривается влияние интенсивности движения автотранспорта на накопление и распределение тяжелых металлов в различных объектах парковых экосистем (атмосферные осадки, почва, древесные насаждения) для северной подзоны лесостепной зоны.

Научно-практическая значимость работы. Полученные данные по содержанию тяжелых металлов в объектах парковых зон могут быть использованы при составлении карты геохимического загрязнения почв и древесной растительности г. Орла; позволят дать рекомендации по высадке пород, наиболее эффективно аккумулирующих тяжелые металлы, но остающихся устойчивыми к негативному их воздействию.

По данным диссертации подготовлены методические указания «Индикация загрязнения атмосферного воздуха по изменению содержания хлорофилла в листьях древесных растений» для проведения лабораторных работ по дисциплине «Экология» для студентов всех специальностей ОрелГТУ.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на V международной экологической конференции студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность и устойчивое развитие» (Москва, 2001). VI международной конференции «Поиск решения проблем выживания и безоиасносги Земной цивилизации» (Иркутск, 2002), XVIII международной конференции «Человек и общество: на рубеже тысячелетий» (Воронеж, 2003)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, отражающих се основное содержание.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 6 глав, заключения, выводов, списка литературы, содержащего 137 источников, в том числе 9 на иностранном языке. Работа изложена на 128 страницах, включая 24 таблицы, 13 рисунков, 4 приложения.

Основное содержание работы

I. Характеристика антропогенного влияния на состояние основных сред парковых экосистем (обзор литературы)

Обобщаются и анализируются данные отечественных и зарубежных авторов по источникам поступления тяжелых металлов и радионуклидов в парковые экосистемы, путям их поступления и распределения в системе почва-растение. Отмечена роль зеленых насаждений и растений-мелиорантов в оздоровлении экологической обстановки как в городах, так и в других местах обитания человека (Алексеев Ю В ,1987, Дубовицкая 0.в.,2003; Кабата-Пендиас А., Пендиас А., 1989; Соленая А В, 2000, Шунелько Е.В., 2000; Ягодин A.A., 1997; Яблоков И. А., Федоров E.H., 1999; Катышцева В.Г, Нечаев A.A., 2005).

II. Природно-техногенные условия, объекты и методы исследования

Согласно современной классификации климата, Орловская область

расположена в пределах его умеренно-континентального типа, а также северной подзоны лесостепной зоны.

Почвы Орловской области сформированы, в основном, на лессовидных суглинках и лессах. Преимущественно это оподзоленные (реже типичные) черноземы и темно-серые лесные почвы.

Главным объектом исследования выбраны парковые зоны состоящие из древесных насаждений, прилегающие к автодорогам с различной степенью транспортной нагрузки. При выборе парковых зон предпочтение отдавали паркам, имеющим идентичный видовой состав древесных насаждений и относительно одинаковый состав автотранспорта с различной интенсивностью. Участок №1 (максимальная интенсивность потока автотранспорта) располагается перед главным корпусом ОГУ. Площадь исследуемого участка около 10000 м2. Участок №2 (средняя интенсивность потока транспорта) находится перед корпусом №2 ОрелГТУ. Площадь участка составляет 5000 м2. Участок №3 (низкая интенсивность потока транспорта) располагается около музея писателей-орловцев. Площадь составляет около 1500 м2 В качестве контрольного выбран участок Медведевского леса площадью 1500 м2.

В качестве предмета исследования определены:

1) интенсивность автомобильной нагрузки;

2) почва парковых и лесных экосистем;

3) листва наиболее распространенных в парках древесных пород' дуб черешчатый (Quercus robur), клен ясенелистный (Acer negunda), липа сердцевидная (Tilia cordata), а так же листва этих пород с контрольного участка;

5) атмосферные осадки (твердые и жидкие);

Отбор проб образцов и анализ проводился по существующим методикам (Доспехов Б.А. 1979, Плохинский Н А., 1970, Кауричев И.С , 1986, Гольд В.М., 1971, Садовникова Л.К, 1997, Методическим указаниям «Методика выполнения измерений массовой доли кислоторасворимых форм металлов» 1989, Методическим указаниям по атомно-абсорбционньгм методам определения токсичных элементов в пищевых продуктах и пищевом сырье 1996.).

Анализ валовых и подвижных форм тяжелых металлов в почве и атмосферных осадках, а также в листве городских зеленых насаждений проводился на базе Государственного комитета по охране окружающей среды Орловской области. Активность радионуклидов определялась в тех же почвенных образцах на базе Федерального Государственного Учреждения «Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Орловский». Остальные анализы проводились на кафедре ОрелГТУ «Охрана труда и окружающей среды»

III. Закономерности накопления и распределения тяжелых металлов и радионуклидов в почвах парковых зон

К основным источникам ТМ в почвах относят транспорт и выбросы промышленных предприятий (51,123). По нашим данным, транспортная нагрузка вблизи изучаемых участков составила 2067, 1528, 1231 автомобилей в час (ам/ч),соответственно для участков 1,2,3. Данные по категориям автотранспорта, выраженные в процентном отношении от общего числа транспортных единиц для каждого исследуемого участка, представлены в таблице (табл. 1).

Таблица 1

Распределение транспортных единиц на различных участках (в %).

Участки Доля категории автотранспорта в общем потоке, %.

Легковые Грузовые дизельные Грузовые бензиновые Автобусы дизельные Автобусы бензиновые Троллей бусы Микроавтобусы

1 75,47 0,29 2,32 0,14 5,80 2,66 13,30

2 71,98 0,78 1,57 0,13 6,21 2,94 16,36

3 80,00 0,40 0,56 0,97 6,98 5,52 16,65

Как видно из приведенных данных, на всех трех участках основу транспортного потока составляют легковые автомобили, затем микроавтобусы и автобусы с бензиновым двигателем. Количество транспортных единиц с дизельным двигателем значительно уступает количеству транспортных единиц, работающих на бензине. Можно предположить, что состав загрязняющих веществ в выбросах в основном будет одинаковым на всех исследуемых участках.

Тлжелые металлы в почве находятся в различных формах - прочно связанные с органоминералыгым комплексом и в различной степени подвижные. Соотношение между различными формами может меняться от различных факторов. При исследовании валовых форм ТМ в парковых и лесной почвах получены следующие результаты (табл. 2).

Таблица 2

Содержание валовых форм тяжелых металлов в почве (мг/кг)

Участки Свинец Цинк Медь Никель

1 65,66±1,24 101,40+1,50 107,0510,47 22,92+0,24

2 52,35+0,38 138,35+0,95 107,25+0,23 22,2110,75

3 | 39,01+0,67 226,1511,12 138,60+0,23 ; 22,7510,54

4 (контроль) 30,34±0,91 88,0510,55 64,5111,2 1 16,65Ю,97

ПДК | 130 220 132 80

Концентрация валовых форм ТМ в основном не превышает ПДК. Самые низкие значения характерны для почвы с контрольного участка. Наиболее высокие значения свинца отмечаются в почве участка № 1 - на 53,8% больше, чем в контроле. Корреляционная зависимость между содержанием свинца в почве и степенью транспортной нагрузки высокая - г= 0,97.

Наиболее высокая концентрация цинка на участке № 3 - в 1,6-2,2 раза выше, чем на остальных опытных участках и выше, чем на контрольном участке в 2,6 раза. Между интенсивностью транспортной нагрузки и концентрацией валовых форм данного тяжелого металла зависимость прямая -г= 0,74. Наиболее высокие значения концентрации меди (в 1,3 раза) так же отмечаются на участке № 3; выше, чем на контрольном участке в 2,1 раза. Положительная зависимость между концентрацией валовых форм меди и величиной общей транспортной нагрузкой отсутствует, в то же время отмечается тесная корреляция с количеством электротранспорта - п=0,99.

Распределение валовых форм никеля в почвах различных участков отличается равномерностью, но концентрация его в парковых почвах выше, чем в лесной на 26,9-34,5%. Влияние транспорта незначительно.

Анализ подвижных форм ТМ в почве так же показал различную зависимость их концентрации от степени транспортной нагрузки. По сравнению с контрольной, в парковой почве уровень подвижных форм всех металлов выше. Наибольшие значения характерны для свинца - в 3,6-17,1 раз, наименьшие - для никеля - в 1,3 раза. Максимум на участке № 1, минимум - на участке № 3 (табл. 3).

Таблица 3

Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве (мг/кг)

Участки Свинец Цинк Медь Никель

1 48,01 ±0,20 22,39±0,37 0,34±0,05 3,35+0,24

2 21,83±0,42 28,07±0,35 0,24±0,03 3,55+0,15

3 10,16±0,31 19,16±1,13 1,72+0,03 3,45+0,24

4 (контроль) 2,80±0,18 8,13+0,54 0,14±0,04 2,64±0,74

ПДК 6 23 3 4

Наиболее тесная корреляционная зависимость (г = 0,99) характерна для свинца. Для других элементов коэффициент корреляции соответственно, равен: Ъл - г= 0,17; Си - г= -0,73; № - г= -0,62.

Сравнительный анализ данных таблиц 2 и 3 показал, что характер распределения валовых и подвижных форм ТМ по участкам в основном идентичен. Отличия заключаются в том, что наиболее высокая концентрация подвижных форм свойственна свинцу. Если валовые формы не превышают ПДК, то содержание подвижного свинца выше ПДК на всех опытных участках, соответственно, в 8; 3,6 и 1,7 раз. Подвижные формы Си не превышают значений ПДК, но на участке № 3 концентрация данного тяжелого металла выше, чем на остальных от 5,1 до 7,2 раз. Для подвижных форм Си, так же как и для валовых, характерна обратная зависимость от общего числа транспорта и высокая положительная зависимость от количества троллейбусного транспорта (г-98).

Подвижные формы 7.п превышают значения ПДК только на участке № 2. Значения концентрации на других опытных участках различаются между собой незначительно. По сравнению с лесной в городских почвах его концентрация выше в 2,3-3,4 раза.

Подвижные формы N1 не превышают ПДК и отличаются относительной равномерностью распределения. Отмечается довольно низкий коэффициент корреляции между концентрацией данного тяжелого металла и количеством автотранспорта (г=-0,62).

Выявленные зависимости между содержанием валовых и подвижных форм тяжелых металлов определяются подвижностью этих элементов в почве. Данные по коэффициенту подвижности тяжелых металлов (Кп), т.е. отношению концентрации подвижного элемента к его валовому содержанию приведены в таблице (табл. 4).

Таблица 4

Значения коэффициента подвижности тяжелых металлов

Участки Свинец Цинк Медь Никель

1 0,73/8,1 0,22/2,8 0,003/1,5 0,15/1,0

2 0,42/4,7 0,20/2,5 0,002/1,0 0,16/1,1

3 0,26/2,9 0,08/0,9 0,012/6,0 0,16/1,0

4 (контроль) 0,09 0,09 0,002 0,15

Примечание: в числителе приведены значения Ки, в знаменателе -отношение к контролю (раз).

Анализ приведенных в таблице данных показал, что коэффициент подвижности всех элементов, больше в городской почве, по сравнению с контрольной. Наиболее высокие значения как Кп, так и отношений к контрольной почве, характерны для РЬ. Максимальное значение коэффициента подвижности приходится на участок с наиболее высокой интенсивностью транспортной нагрузки, в почве которого более 70% свинца находится в подвижной форме, в то время как в контрольной почве только 9%.

Динамика распределения коэффициента подвижности цинка аналогична предыдущей, но сами значения меньше. Коэффициент корреляции значений коэффициента подвижности Zn и общего количества транспорта на исследуемых участках составляет г=0,85. Более высокие значения Кп в городских почвах по сравнению с лесной так же свидетельствуют о влиянии транспорта на увеличение в почве подвижных форм цинка.

Наибольшее значение Кп меди приходится на участок 3 (где отмечены превышения ПДК по подвижной форме) и отличается от значений на остальных участках почти в 4 раза. Отмечена довольно высокая обратная зависимость от интенсивности общей транспортной нагрузки (г= -0,71) и высокая степень

влияния количества троллейбусного транспорта (г=0,98). В целом, динамика распределения коэффициентов подвижности полностью совпадает с динамикой распределения подвижных форм Си.

Значения коэффициента подвижности по никелю практически идентичны и не отличаются от контроля, что свидетельствует о минимальном влиянии транспорта на подвижность этого металла (г= -0,64).

Изучение влияния удаленности от трассы на содержание ТМ в почве парковых ландшафтов имеет большое не только теоретическое, но и практическое значение. Это связано с безопасностью людей, особенно детей, отдыхающих в парках, с выбором места для устройства детских площадок, торговых точек, зон отдыха и т.п. Для освещения этого вопроса мы изучали распределение в почве наиболее токсичного из изучаемых элементов (свинца), на примере паркового ландшафта непосредственно примыкающего к автодороге участка №1, характеризующегося наибольшей интенсивностью транспортного движения. Из данных, приведенных на рис.1 видно, что самая высокая концентрация валового свинца отмечена на расстоянии 20 м от проезжей части.

Концентрация РЬ, мг/кг

Юм 20 м 30 м 40 м Расстояние от трассы.

50 м

Рис.1 Влияние расстояния от трассы на концентрацию свинца в почве участка № 1.

Это объясняется газообразным состоянием выбросов автотранспорта, которые прежде чем выпасть на поверхность почвы перемещаются воздушным потоком от автодороги. Наименьшая концентрация отмечена на расстоянии 30 м, что связано с защитной функцией городских зеленых насаждений, играющих роль барьера на пути перемещения выбросов от проезжей части. Концентрация свинца на расстоянии 40 м от трассы практически не отличается от предыдущей, что позволяет говорить о зоне внутри парка с относительно меньшей концентрацией свинца по сравнению с районами, расположенными вблизи от проезжей части. Концентрация на расстоянии 50 м от трассы снова

повышается, хотя она меньше чем концентрация на отметках 10 м и 20 м. Это объясняется тем, что противоположная сторона парка прилегает к еще одной автодороге, но с меньшей транспортной нагрузкой, т.к. по ней передвигается, в основном, служебный транспорт ОГУ.

Таким образом, защитная роль зеленых насаждений (в данном случае липы) начинает проявляться после 20 метрового расстояния от трассы. Для данного парка можно выделить двадцатиметровую зону в глубине парка, которая характеризуется относительно низкими концентрациями свинца в почве.

Исследования биологической активности почвы позволяют оценить влияние выбросов транспорта на ее жизнеспособность. Используемый нами экспресс-метод проращивания семян кресс-салата на водных вытяжках из изучаемых почв показал следующие результаты.

Наименьшая биологическая активность почвы отмечается на участке № 1: по сравнению с контрольной почвой ее значение уменьшилось на 34,5%. На участке с максимальной нагрузкой электротранспорта (участок № 3) и низкой общей загруженностью биологическая активность почвы снизилась на 22,4%. Определенная обратная зависимость между количеством автомашин и биологической активностью почвы коррелирует с высокой концентрацией поллютантов в почве на данных участках (г= -0,94).

Очевидно, что на увеличение токсичности почвы влияет не только содержание тяжелых металлов, но и уровень радиоактивного цезия, источником которого являются атмосферные осадки (табл. 5).

Таблица 5

Удельная активность Сб137 в атмосферных осадках (Бк/л) и в почве (Бк/кг)

№ участка

1

Уровень Ся в осадках

3,6±0,19

Уровень Сб в почве

262,65+1,76

2,50±0,24

349,31 ±1,65

3,30±0,26

227,18±1,15

контроль

2,00±0,10

154,36+1,5

НСР05

0,37

27,5

Как видно из приведенных данных, в атмосферных осадках, как над парковыми зонами, так и над лесом уровень 137 Сэ идентичен. В то же время в городских почвах он достоверно выше, чем в лесных, что объясняется более высоким количеством осадков, выпадающих над городом.

IV. Закономерности накопления и распределения тяжелых металлов в атмосферных осадках на исследуемых участках

Количество осадков за исследуемые годы было немного выше среднегодовой нормы и составило: в 2001 г - 709 мм, из которых на зимний

период пришлось 297 мм, а на период вегетации 412 мм; соответственно, в 2002 г. - 643 мм, 205 и 437 мм; в 2003 г. - 703 мм, 218 и 484 мм.

Содержание ТМ в атмосферных осадках колеблется от 0,004 до 0,079 (табл. 6).

Таблица 6

Концентрация тяжелых металлов в атмосферных осадках, (средние данные за 2001-2003 гг.)._________

Участки Концентрация, мг/л.

РЬ Си ¿п №

1 0,004±0,001 0,020±0,007 0,071+0,015 0,01810,008

2 0,004+0,001 0,02210,008 0,07910,025 0,01710,005

3 0,004±0,001 0,025±0,010 0,069+0,009 0,01710,006

4(контроль) 0,004±0,001 0,016+0,005 0,070+0,015 0,01610,005

Как видно из приведенных данных, концентрация РЬ в атмосферных осадках варьирует в незначительных пределах и не превышает значений контроля, что свидетельствует об отсутствии влияния автомобильного транспорта. Это, очевидно, объясняется тем, что соединения свинца, как более тяжелые, в основной своей массе концентрируются в приземном слое воздуха. Поэтому поступление РЬ из данного источника не может значительно повлиять на его накопление в городских экосистемах.

Концентрации Си, Zn и N¡6 атмосферных осадках колеблются в небольших пределах. При этом, для Си характерно превышение значений контроля на всех городских участках по сравнению с контролем, в среднем на 25-56%. Это позволяет предположить, что на ее концентрацию оказывают влияние не только транспорт, но и выбросы предприятий цветной металлургии, находящиеся как в Орловской области, так и за ее пределами. Влияние промышленных предприятий прослеживается и для Хп, и для количество которых практически не отличается в осадках над городскими и лесными экосистемами. Исключение составляет содержание цинка в осадках над участком № 2, более высокая концентрация которого объясняется тем, что на небольшой территории этого участка сконцентрированы три предприятия («Научприбор», «Орзэп», «Протон»), выбросы которых содержат Ъх\.

Концентрации тяжелых металлов в атмосферных осадках меняются с течением времени. Из данных, приведенных на рис. 2-5 видно, что наблюдается два максимума содержания данных поллютантов в атмосферных осадках: летний и зимний. Первый связан с температурными условиями, при которых возрастает доля водорастворимых соединений в осадках, второй (меньший) - с повышенной адсорбционной особенностью снега. Наши данные подтвердили данные литературы (122).

(Рис.2).

Содержания свинца в летних осадках больше, чем в зимних в 1,4 раза

0,008 т

0,007 -

0,006

„С 0,005

0,004

О 0,003

0,002

0,001

0 4

ч\

1

-1-1-Г-

-Участок 1 Участок 2 Участок 3 Участок 4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Месяцы

Рис. 2 Концентрации РЬ в атмосферных осадках на исследуемых участках, 2001-2003 гг.

Уровень меди в атмосферных осадках в летние месяцы также выше, чем в зимние - в 1,5 раза. Из данных, приведенных на рис.3 видно, что самое высокое содержание меди, как в зимний максимум, так и в летний, приходится на участок 3, характеризующийся высокой плотностью электротранспорта.

0,04 0,035 0,03 5 0,025 1 0,02 О 0,015 0,01 0,005 0

-Участок 1 - Участок 2 Участок 3 Участок 4

9 10 11 12

Месяцы

Рис 3 Концентрация Си в атмосферных осадках на исследуемых участках, 2001-2003 гг.

Различия в содержании цинка, как в зимний, так и в летний периоды выпадения атмосферных осадков незначительны (рис.4).

Рис. 4 Концентрация Ъх\ в атмосферных осадках на исследуемых участках, 2001-2003 гг.

Динамика его концентрации приближается к прямой, что объясняется режимом выбросов промышленных предприятий.

Подобная динамика характерна и для никеля, разница между зимним и летним максимумами составляет 1,14 раза (рис. 5).

0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0

5 6 7 1 Месяцы

10 11 12

-Участок 1 -Участок 2 Участок 3 участок 4

Рис. 5 Концентрация N1 в атмосферных осадках на исследуемых участках, 2001-2003 гг.

Полученные данные еще раз подтверждают, что источниками цинка и никеля в атмосферных осадках (так же как и в почвах) является не транспорт, а промышленные производства.

V. Закономерности накопления тяжелых металлов в листьях деревьев различных пород

Величина концентрации тяжелых металлов в листве парковых экосистем зависит от целого рада факторов. К ним относят концентрацию тяжелых металлов в почве, их доступность растениям, характер источника загрязнения тяжелыми металлами (газообразные выбросы транспорта, промышленных предприятий, видовые особенности растений и др.).

Нами были исследованы листья изучаемых пород на содержание самого токсичного из изучаемых металлов - РЬ и самого биофильного - Си. Общая динамика распределения тяжелых металлов, в целом за весь период наблюдений (2001-2003 г.г.), по исследуемым участкам приведена в диаграммах (Рис. 6-7)

2067 ам/ч 1528 аи/ч 1231 ан/ч 0 аи/ч

Рис. 6 Распределение РЬ в листве исследуемых древесных пород в зависимости от транспортной нагрузки.

Анализ данных, представленных на рис. 6, подтвердил прямую зависимость концентрации РЬ в листьях от величины общей транспортной нагрузки. Подобная зависимость характерна и для Си. Как и в других случаях, наиболее тесная зависимость концентрации Си от количества электротранспорта (рис.7).

55 шт/ч 45 шт/ч 68 шт/ч О цгг/ч

Рис 7 Распределение Си в листве исследуемых древесных пород в зависимости от количества электротранспорта.

Представленные данные свидетельствуют о видовых отличиях способности растений накапливать в листве тяжелые металлы, которые проявляются уже в начале периода вегетации. Наибольшие концентрации их в листьях растений всех исследуемых пород определяются в конце вегетации. Накопление тяжелых металлов в период вегетации подчиняется полиномиальной зависимости. На всех исследуемых участках наибольшие концентрации Си и РЬ отмечаются в листьях растений липы сердцевидной, за которой следуют растения дуба черешчатого и клена ясенелистного. Наряду с другими, это объясняется и такими видовыми особенностями растений как площадь и характер покрытия листовой пластинки, способностью ее удерживать и накапливать пылевые частицы. У липы сердцевидной листья покрыты клейким веществом, что позволяет ей более активно задерживать пылевые частицы с тяжелыми металлами, несмотря на меньшую площадь листьев (табл. 7).

Таблица 7

Количество пыли на листьях различных пород городских зеленых

насаждений (в % от контроля).

Участки Листья дуба Листья клена Листья липы

черешчатого ясенелистного сердцевидной

(Quercus robur) (Acer negunda) (Tilia cordata)

1 233 274 360

2 192 237 261

3 177 222 254

4 (контроль) 100 100 100

Листва дуба черешчатого покрыта относительно толстым слоем кутикулы, представляющей собой растительный воск, что также позволяет задерживать пылевые частицы, хотя и не в таком объеме как листва липы сердцевидной Листва клена ясенелистного отличается наибольшей площадью, но поверхность листа наиболее гладкая, в результате чего пыль задерживается не так эффективно как у растений других пород. Полученные более высокие значения пыли на листьях клена, по сравнению с дубом, обусловлены его большей площадью (в среднем в 2 раза).

Таким образом, растения липы сердцевидной больше, чем растения других исследованных пород, аккумулируют тяжелые металлы и задерживают пыль, что характеризует ее как эффективного пурификатора воздушной среды.

VI. Закономерности изменения показателей состояния листьев деревьев различных пород под влиянием транспортной нагрузки

Для определения состояния древесных растений использованы методы биоиндикации: величина площади листьев, показатель ассиметрии, концентрация хлорофилла. Данные по показателю величины площади чистьев приведены в таблице (табл. 8).

Таблица 8

Изменение площади листьев деревьев в зависимости от величины

Транспортная

нагрузка Дуб Клен Липа

ам/час черешчатый ясенелистный сердцевидная

2067 55,3 46,7 59,9

1528 71,6 57,1 66,3

1231 95,6 82,8 83,9

0 (контроль) 100 100 100

г -0,96 -0,92 -0,90

Анализ полученных данных показал, что площадь листьев у растений всех исследуемых пород уменьшается с увеличением автонагрузки. Более устойчивыми к неблагоприятному воздействию поллютантов по сравнению с другими породами оказались растения липы сердцевидной и дуба.

На неоптимальность среды обитания указывает показатель асимметрии, значения которого возрастают с увеличением природного и антропогенного стресса на экосистемы. Результаты по определению коэффициента флуктуирующей асимметрии приведены в таблице (табл. 9).

Таблица 9

Значения коэффициента флуктуирующей асимметрии листьев различных пород городских зеленых насаждений в зависимости от интенсивности нагрузки (в % от данных контроля).

Клен Дуб Липа 1

Интенсивность транспортной ясенелистный черешчатый сердцевидная 1

нагрузки (ам/ч) (Acer negunda) (Quercus (Tilia cordata) ¡

robur) i

2067 416,7 400,0 340,0 i

1528 383,3 340,0 300,0

1231 333,3 280,0 200,0 j

0 100 100 100 ¡

г 0,98 0,99 0,99 ;

Наибольшие значения показателя флуктуирующей асимметрии наблюдаются у растений клена, наименьшие - у липы. Отмечается тесная зависимость этого показателя от интенсивности транспортной нагрузки (г _ 0,98-0,99). В контрольных образцах значения показателя асимметрии на порядок меньше, чем в образцах на исследуемых участках, и их различия по видам растений незначительны. Очевидно, в относительно благоприятных экологических условиях, особенности видовой адаптации выражены меньше.

Концентрация хлорофилла в листьях тесно связана не только с процессом фотосинтеза, но и с интенсивностью всего обмена веществ растительного организма. У растений, испытывающих неблагоприятное воздействие окружающей среды, значения концентраций хлорофилла значительно снижается. По нашим данным, в парковых экосистемах, подверженных влиянию загрязняющих веществ она намного ниже, чем у растений контрольных участков, как в начале, так и в конце вегетации. Наиболее высокие значения хлорофилла определяются в листьях липы сердцевидной, наименее - клена ясенелистного. Различия в концентрациях проявляется уже в начале вегетации, а в конце вегетации становятся более очевидными. Кроме того, у растений с городских участков скорость потери хлорофилла выше по сравнению с контролем. Данные, приведенные в таблице 10 свидетельствуют о прямой зависимости скорости потери хлорофилла от интенсивности транспортной нагрузки и видовых особенностях растений (табл. 10)

Таблица 10

Относительная скорость потери хлорофилла (%)

Интенсивность транспортной нагрузки (ам/ч). Участки Породы деревьев

Клен ясенелистный Дуб черешчатый Липа сердцевидная

2067, № 1 23,3 18,8 7,5

1528, №2 П,1 11,1 4,7

1231), №3 3,8 1 6,8 | 3,8

0(контроль) 3,4 2,0 4,6

Скорость потери хлорофилла листьями растений липы значительно меньше, чем у других исследуемых пород. На участке № 1 с самой высокой

интенсивностью транспортной нагрузки скорость потери хлорофилла по сравнению с контролем у липы больше в 1,6; дуба - 9,4; ясеня - 6,8 раз.

Таким образом, видовые особенности липы способствуют снижению скорости потери хлорофилла в течение вегетационного периода даже в условиях интенсивного загрязнения атмосферы.

6.4 Экономическое обоснование использования исследуемых пород в городских парковых экосистемах

Для поддержания в устойчивом состоянии древесных парковых экосистем, подвергающихся массированному влиянию загрязняющих веществ, необходимо проведение ряда мероприятий, в том числе высадка и уход за растениями. Финансовые затраты муниципальных предприятий для данных V целей складываются из стоимости посадочного материала, оплаты труда

рабочих по высадке саженцев, дальнейшему уходу за растениями и стоимости эксплуатации вспомогательной техники и ее обслуживания.

Таблица 11

Затраты по высадке и уходу за 10 деревьями исследуемых пород городских зеленых насаждений.__

Наименование работ Затраты за высадку саженцев

Липа сердцевидная Клен ясенелистный Дуб черешчатый

Приобретение посадочного материала 12 р. 78 коп. 8 р. 00 коп. 3 р. 20 коп

выкопка саженцев 41 р. 26 коп. 41 р. 26 коп. 41 р. 26 коп.

подготовка посадочных мест 52 р. 98 коп. 52 р. 98 коп. 52 р. 98 коп.

посадка саженцев 119 р. 54 коп 119 р. 54 коп 119 р. 54 коп

Всего 226 р.56 коп. 221 р. 78 коп. 216 р.98 коп.

Затраты по уходу за растениями

вырезка сухих сучьев 45 р. 20коп. 146 р. 70 коп. 83 р. 60 коп.

валка погибших деревьев 70 р. 50 коп. 463 р. 84 коп. 231 р. 92 коп.

Всего 115 р. 57 коп. 610 р. 54 коп 315 р. 52 коп.

Стоимость посадочного материала исследуемых пород деревьев, по данным Муниципального унитарного предприятия совхоз «Коммунальник» составляет (в расчете на 10 саженцев): клена ясенелистного - 8 р.; дуба черешчатого - 3 р. 20 коп.; липы сердцевидной - 12 р. 78 коп. Оплата труда одному рабочему: за выкопку 10 саженцев с оголением корневой системы - 41

р. 26 коп., подготовку посадочных мест - 52 р. 98 коп., за непосредственную посадку саженцев с использованием техники для транспортировки 119 р. 54 коп. Затраты по уходу за растениями включают вырезку сухих сучьев и валку сухих деревьев. Стоимость вырезки составляет: до 5 срезов с дерева - 4 р. 52 коп., до 15 срезов- 8 р. 36 коп., свыше 15 срезов-14 р. 67 коп. Валка погибших деревьев с использованием техники составляет для твердых пород 115 р. 96 коп., для мягких пород - 70 р. 50 коп. Клен и дуб относятся к твердым породам, липа - к мягким. В 2004 г. по улице Наугорское шоссе в расчете на 10 деревьев приходилось погибших: клена ясенелистного -4, дуба черешчатого -2, липы сердцевидной -1 дерево. Расчет затрат представлен в таблице (табл. 11).

Как видно из приведенных данных, затраты за высадку саженцев различных деревьев отличаются незначительно. В то же время затраты по уходу за 10 деревьями липы сердцевидной в 2,7 раза ниже, чем затраты по уходу за растениями дуба черешчатого и в 5,2 раза ниже чем затраты по уходу за растениями клена ясенелистного.

Таким образом, более широкое использование липы сердцевидной в городских зеленых насаждениях позволит не только улучшить экологическую ситуацию, но и сэкономить деньги городского бюджета.

Выводы

1. В парковых экосистемах, подвергающихся воздействию движения транспорта, выбросов промышленных предприятий происходит накопление токсичных веществ, в том числе тяжелых металлов (ТМ) и радионуклидов. В почвах парковых зон концентрация валовых форм РЬ, Тп, Си, N1 не превышает значений установленных нормативов (ПДК). В то же время, по сравнению с лесной почвой (контроль) концентрация всех элементов выше: РЬ - в 1,3-2,2 раза, 2п - в 1,2-2,2 раза, Си - в 1,7-2,1; М - в 1,3-1,4 раза. Наиболее тесная прямая зависимость между концентрацией металла и интенсивностью транспортного движения отмечена для: РЬ - г= 0,99. Для Си тесная корреляционная связь отмечена только с количеством электротранспорта (г= 0,98). Для Хп и N1 влияние транспорта незначительно (г = 0,17; -0,62).

2. Характер распределения подвижных форм ТМ в зависимости от интенсивности транспортного движения в основном подобен валовым формам металлов, за исключением свинца, содержание которого превышает ПДК в 1,78,0 раз. До 70% РЬ , находящегося в почве парковых экосистем представлено подвижными формами. Уменьшение степени транспортной нагрузки способствует снижению подвижных форм до 26%, а в лесной почве подвижный свинец составляет всего 9,2% от валового значения. К особенностям накопления подвижной Си в парковых почвах относится увеличение ее количества в 4-5 раз на участках с интенсивным движение электротранспорта.

3. Дополнительным источником ТМ и радионуклидов как в парковых, так и лесных экосистемах являются атмосферные осадки. Достоверное влияние

транспортной нагрузки на концентрацию этих соединений не отмечено, что позволяет считать их источником выбросы промышленных предприятий. В годовой динамике ТМ выделяется два максимума - зимний (февраль) и летний (июль). Это обусловлено, в основном, природными процессами: зимой -повышенной адсорбционной способностью снега, летом - более высокой температурой, при которой в осадках возрастает роль растворимых соединений.

4. Уровень '"Ся в осадках идентичен как над парковыми зонами, так и над лесом. Более высокая его концентрация в почвах городских экосистем обусловлена повышенным количеством выпадающих над городом осадков.

5. Загрязнение окружающей среды (почвы, воздуха) закономерно приводит к снижению биологической активности почвы и к накоплению токсичных веществ в растениях. Отмечена прямая тесная зависимость концентрации РЬ в листьях деревьев всех изучаемых пород (липы сердцевидной, клена ясенелистного, дуба черешчатого) от интенсивности транспортного движения (г=0,99), а для Си- от количества электротранспорта (г=0,97). Наиболее высокие концентрации ТМ накапливаются в листьях липы сердцевидной, наименее - в листьях клена ясенелистного. По этому признаку листья дуба занимают промежуточное положение. Максимальное содержание ТМ в листьях определяется в первой половине сентября, что обусловлено физиологическими особенностями растений, в том числе поглощать и накапливать ТМ из почвы и атмосферных осадков В листве деревьев парковых экосистем концентрация ТМ увеличивается соответственно интенсивности движения транспорта.

6. Определенное значение на накопление ТМ в листьях деревьев различных пород оказывает их способность накапливать пыль. Максимальное количество пыли накапливают листья липы, благодаря наличию клейкого вещества на поверхности листовой пластинки, и листья клена, благодаря большой площади листа. По концентрации пыли на единицу площади листа, исследуемые деревья располагаются в следующий убывающей последовательности: липа сердцевидная, дуб черешчатый, клен ясенелистный. Очевидно, что в городских парковых экосистемах основным фактором, влияющим на накопление ТМ в листьях деревьев является не почвенный, а атмосферный (пыль, газы, атмосферные осадки).

7. Накопление токсических веществ в листьях способствует изменению состояния деревьев. Используемые методы биоиндикации показали, что площадь листьев, показатель ассиметрии, концентрация и относительная скорость потери хлорофилла находятся в тесной прямой зависимости от интенсивности движения транспорта. Наиболее уязвимыми оказались клен ясенелистный и дуб черешчатый, менее - липа сердцевидная.

8. Расчет экономических затрат показал, что стоимость высадки различных пород практически идентична. Затраты по уходу (вырезка сухих сучьев, валка погибших деревьев) самые низкие для липы благодаря ее

устойчивости к загрязнению окружающей среды, самые высокие - для клена ясенелистного.

Полученные данные позволяют рекомендовать высаживать липу Сердцевидную в парковых экосистемах, подвергающихся массированному антропогенному загрязнению, в том числе в результате интенсивного транспортного движения.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1.Воробьев С.А. Содержание тяжелых металлов в листве городских зеленых насаждений [текст]/ С.А.. Воробьев// V-я международная экологическая студенческая конференция «Экология России и сопредельных территорий». - Новосибирск, 2000 г.- С. 112-116.

2. Воробьев С.А. Влияние автомобильного транспорта на содержание тяжелых металлов в почве г. Орла [текст]/ С.А.. Воробьев// V-я международная экологическая конференция студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность и устойчивое развитие».- МГГУ, 2001 г.-С. 98-100.

3. Воробьев С.А. Содержание тяжелых металлов в листве зеленых насаждений г. Орла [текст]/ С.А.. Воробьев// Сборник статей «Поиск решения проблем выживания и безопасности Земной цивилизации». - Иркутск, «ASPrint», 2002 г.- С. 68-72.

4. Воробьев С.А. Использование методов биоиндикации в городских условиях для определения экологической нагрузки на участки, прилегающие к автодорогам [текст]/ С.А.. Воробьев// Международный сборник статей «Человек и общество на рубеже тысячелетий». - Воронеж, 2003 г. - С 319-323.

5. Воробьев С.А. Влияние выхлопов автотранспорта на содержание тяжелых металлов в городских экосистемах [текст]/ С.А.. Воробьев// Безопасность жизнедеятельности. - 2003.- №10.- С 55-59.

6. Воробьев С.А. Влияние содержания тяжелых металлов в почве на распределение РЬ в листве зеленых насаждений г. Орла [текст]/ С.А.. Воробьев// Вестник Орловского отдела Русского географического общества. Выпуск 1. - Орел, 2002 г.- С. 42-48.

7. Воробьев С.А. Влияние автомобильного транспорта на количество сухого минерального осадка в пробах талой воды [текст]/ С.А.. Воробьев// 35-я студенческая научно-техническая студенческая конференция «Неделя науки-2002». - Орел, 2002 г.- С. 125-127.

8 Воробьев С.А. Использование морфологических признаков растений городских зеленых насаждений для оценки транспортной нагрузки [текст]/ С.А.. Воробьев// Вестник ОрелГТУ. Легкая и пищевая промышленность. Выпуск 5-6. ОрелГТУ, 2005. - С. 44-46.

9. Дмитровская Т.А. Индикация загрязнения атмосферного воздуха по изменению содержания хлорофилла в листьях древесных растений [текст]: Методические указания для выполнения лабораторной работы/ Т.А. Дмитровская, B.C. Громова, С.А.. Воробьев. - ОрелГТУ 2005.

Подписано к печати 26.12.2005 Формат 60x84 1/16 Печать ризография. Объем 1,5 усл. печ. л. Тираж 100 экз Заказ № 264 Огпечатано с готового оригинал-макета На полшрафической базе ОрелГТУ 302030, г. Орел, ул. Московская, 65

¿ooe А

ÇfF

06-985

*

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Воробьев, Сергей Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Характеристика антропогенного влияния на состояние основных сред парковых экосистем (Обзор литературы).

1.1 Особенности городской среды как экосистемы.

1.2 Загрязнение воздушной среды.

1.3 Химические соединения тяжелых металлов в почвах.

1.4 Тяжелые металлы в системе почва-растение.

1.5 Влияние тяжелых металлов на свойства почвы и растений.

1.6 Распределение радионуклидов в почве и системе почва-растение.

1.7 Роль парковых зон.

ГЛАВА 2 Природно-техногенные условия, объекты и методы исследования.

2.1 Климат Орловской области.

2.2 Загрязнение атмосферного воздуха г. Орла тяжелыми металлами.ЗЗ

2.3 Объекты и методы исследований.

ГЛАВА 3 Закономерности накопления и распределения тяжелых металлов и радионуклидов в почвах парковых зон.

3.1 Характеристика транспортного потока на исследуемых парковых ландшафтах.

3.2 Закономерности накопления и распределения в почве различных форм тяжелых металлов.

3.3 Влияние удаленности от трассы на концентрацию тяжелых металлов в почве парковых ландшафтов.

3.4 Накопление Cs в почве исследуемых участков.

3.5 Исследования фитотоксичности почвы.

ГЛАВА 4 Особенности накопления и распределения тяжелых металлов

4 в атмосферных осадках на исследуемых участках.

Ь ГЛАВА 5 Накопление тяжелых металлов в листьях деревьев различных пород.

5.1 Закономерности накопления пыли на листьях зеленых насаждений.

5.2 Особенности накопления тяжелых металлов в листьях древесных насаждений.

ГЛАВА 6 Влияние транспортной нагрузки на изменения показателей л состояния листьев деревьев различных пород

6.1 Закономерности изменения площади листьев различных пород городских зеленых насаждений.

6.2 Особенности изменения показателя флуктуирующей асимметрии.

6.3 Изменение содержания хлорофилла в листве исследуемых пород зеленых насаждений.

ГЛАВА 7 Экономическое обоснование использования исследуемых пород зеленых насаждений.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Накопление и распределение тяжелых металлов и радионуклидов в парковых экосистемах"

Актуальность темы. В результате развития хозяйственной деятельности человека возникло большое количество проблем, связанных с загрязнением окружающей среды. Одной из таких проблем стало возрастающее насыщение окружающих человека ландшафтов токсическими соединениями, в том числе тяжелыми металлами и радионуклидами. Их опасность состоит в том, что, попадая в организм, они негативно воздействуют на здоровье человека.

К основным источникам эмиссии тяжелых металлов в окружающую среду относятся промышленные выбросы. Объем таких выбросов в атмосферу в 2001 году от стационарных источников, расположенных на территории Орловской области, составил 15,809 тыс. т. Выбросы от передвижных источников (автомобильный, железнодорожный, воздушный транспорт) составили 88,92 тыс. т. Из этого количества на автомобильный транспорт приходится 87,419 тыс. т; железнодорожный 0,648 тыс. т; воздушный 0,025 тыс. т. Таким образом, основное количество загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу, приходится на выхлопы автотранспорта.

Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания содержат около 200 компонентов. Среди них свинец и его соединения, которые встречаются в отработавших.газах карбюраторных автомобилей только при использовании этилированного бензина, имеющего в своем составе присадку, повышающую октановое число. Кроме того, тяжелые металлы поступают в окружающую среду при истирании дорожного покрытия и автопокрышек.

Тяжелые металлы, поступающие из этих источников, находятся во взвешенном состоянии. Вместе с пылевыми частицами тяжелые металлы попадают в легкие человека и в кровь. По литературным данным [13, 145, 148] 50% тяжелых металлов попавших в организм человека именно таким путем, полностью аккумулируются, при накоплении вызывая нарушения работы кроветворных органов и центральной нервной системы, тогда как 95% тех же металлов, попадая вместе с пищей, выводятся.

Таким образом, приоритетными загрязнителями для Орловской области являются тяжелые металлы и радионуклиды, такие как 137Cs. Основным источникам тяжелых металлов являются выбросы автотранспорта, радионуклидов - аварийные выбросы АЭС, в том числе последствия аварии на ЧАЭС.

Зеленые насаждения парковых зон способны очищать атмосферный воздух от пылегазовых частиц и аккумулировать тяжелые металлы, находящиеся во взвешенном состоянии, особенно опасном для здоровья человека. Но рами растения также подвергаются неблагоприятному воздействию загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду. Это сказывается на их развитии и физиологических процессах, что, в свою очередь, снижает биологическую устойчивость и защитные функции зеленых насаждений. Различные породы зеленых насаждений в результате их физиологических и морфологических особенностей характеризуются неодинаковой способностью накапливать тяжелые металлы. Выявление пород зеленых насаждений, способных эффективно аккумулировать тяжелые металлы, сохраняющих биологическую устойчивость позволит оздоровить окружающую среду.

Цель и задачи исследования. Основная цель настоящего исследования состоит в оценке роли различных видов транспорта на накопление и распределение тяжелых металлов в экосистемах парковых зон северной зоны европейской лесостепи.

Достижение цели предполагает решение следующих задач:

1) выявить зависимость между интенсивностью транспортной нагрузки и уровнем загрязнения тяжелыми металлами основных сред, прилежащих к трассе парковых экосистем (атмосферный воздух, осадки, почва);

2) определить влияние интенсивности транспортной нагрузки на уровень загрязнения тяжелыми металлами в листьях древесных растений парковых экосистем;

3) установить связь между интенсивностью движения автотранспорта и состоянием тест-объектов по морфологическим и физиологическим показателям листьев. Выявить оптимальные сроки использования листьев древесных растений в качестве индикаторов по накоплению тяжелых металлов;

1 77

4) определить зависимость содержания Cs в почве от уровня загрязнения в почве и количества атмосферных осадков;

5) выявить влияние содержания тяжелых металлов в почве, атмосферных осадках на некоторые морфологические и физиологические признаками листьев древесных растений (площадь, количество хлорофилла, флуктуирующая асимметрия);

6) определение чувствительности основных древесных видов парковых насаждений к загрязнению окружающей среды методами биоиндикации.

Научная новизна. Впервые проведен комплексный анализ влияния интенсивности движения различных видов транспорта на содержание и распределение тяжелых металлов в различных компонентах парковых экосистем (атмосферные осадки, почва, зеленые насаждения) для северной (луговой, или лугово-лесной) зоны Европейской лесостепи. Установлена зависимость между исследуемыми факторами и компонентами окружающей среды.

Научно-практическая значимость работы. Полученные результаты используются при проектировании и проведении озеленительных работах Муниципальным унитарным предприятием совхоз «Коммунальник».

По данным диссертации подготовлены методические указания «Индикация загрязнения атмосферного воздуха по изменению содержания хлорофилла в листьях древесных растений» для проведения лабораторных работ по дисциплине «Экология» для студентов всех специальностей ОрелГТУ.

Использование метода биоиндикации (определение флуктуирующей асимметрии листьев) открывает новые перспективы в изучении изменчивости морфологических признаков листьев древесных растений от воздействия техногенных факторов.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на V международной экологической конференции студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность и устойчивое развитие» (Москва, 2001), VI международной конференции «Поиск решения проблем выживания и безопасности Земной цивилизации» (Иркутск, 2002), XVIII международной конференции «Человек и общество: на рубеже тысячелетий» (Воронеж, 2003). На ежегодных внутри- и межвузовских конференциях: с 2000 по 2004 год - ОГУ; с 2001 по 2006 год - ОрелГТУ. Основные положения работы получили поддержку в виде именной стипендии губернатора Орловской области.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано девять печатных работ, отражающих ее основное содержание, две работы приняты к печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, семь глав, заключения, выводов, списка литературы, содержащего 165 источника, в том числе 12 зарубежных авторов. Работа изложена на 145 страницах, включая 26 таблиц, 15 рисунков, 16 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Воробьев, Сергей Александрович

ВЫВОДЫ

1. Всесторонний анализ на примере парковых зон показал, что основным источником эмиссии свинца и меди является автотранспорт, а цинка и никеля выбросы стационарных источников. По сравнению с фоновыми условиями концентрация валовых форм выше у свинца - в 1,3-2,2 раза, цинка - в 1,2-2,2 раза, меди - в 1,7-2,1; никеля - в 1,3-1,4 раза. Наиболее тесная связь между концентрацией тяжелых металлов и интенсивностью движения автотранспорта отмечена для свинца. Наибольшей подвижностью из исследуемых тяжелых металлов обладает свинец, далее следуют цинк, никель, медь. Коэффициенты подвижности этих элементов составляют, соответственно, 0,26-0,73; 0,08-0,22; 0,015-0,016; 0,003-0,012. Распределение тяжелых металлов в средах парковых экосистем неравномерно. Наибольшая концентрация тяжелых металлов отмечена в почве исследуемых парковых ландшафтов, далее в листьях деревьев исследуемых пород и в атмосферных осадках.

2. Дополнительным источником токсичных веществ в парковых экосистемах являются атмосферные осадки. Отмечены два максимума в годовой динамике распределения тяжелых металлов в осадках: зимний - февраль, за счет повышенной адсорбционной способности снега; летний - июль из-за увеличения роли растворимых соединений при более высокой температуре. Это объясняется природными процессами: зимой - повышенной адсорбционной способностью снега, летом - увеличением роли растворимых соединений при более высокой температуре. Влияние транспорта на концентрацию тяжелых металлов в осадках не отмечено, очевидно что ведущая роль в их накоплении принадлежит промышленным предприятиям.

3. Загрязнение окружающей среды закономерно приводит к накоплению тяжелых металлов в растениях. Максимальное содержание тяжелых металлов в листьях растений всех исследуемых пород отмечено в первой половине сентября. Наиболее высокие концентрации исследуемых поллютантов зафиксированы в листьях липы мелколистной, наименее в листьях клена ясенелистного. Отмечена прямая зависимость концентрации свинца в листьях всех изучаемых пород от интенсивности транспортного движения (г = 0,99), а концентрации меди от количества электротранспорта (г = 0,97).

4. На накопление тяжелых металлов в листьях деревьев различных пород влияет и способность сорбировать пыль. Наибольшее количество пыли адсорбируют листья липы мелколистной (наличия клейкого вещества на их поверхности) и листья клена ясенелистного (большая площадь листа). Накопление токсических веществ изменяет морфологические и физиологические признаки листьев деревьев. Площадь листьев, показатели коэффициента флуктуирующей асимметрии, концентрация и показатель относительной величины потери хлорофилла зависят от интенсивности движения транспорта.

5. Анализ показал, что наибольшей изменчивость характерна для листьев клена ясенелистного, затем дуба черешчатого и липы мелколистной. Значения коэффициента флуктуирующей асимметрии, по сравнению с фоновым показателем, увеличились для растений этих пород на 233-316 %, 180300 %, 100-240 %, соответственно. Это свидетельствует о большей чувствительности растений клена ясенелистного к негативным условиям среды.

6. Результаты биотестирования фитоксичности почв исследуемых парковых экосистем проростками кресс-салата показали прямую зависимость от транспортной нагрузки (г = 0,94). Токсичность почвы превышает фоновые показатели на 22,4-34,5 %.

7. Концентрация ,37Cs в различных средах парковых экосистем не превышает ПДК, хотя его концентрация в почве городских экосистем несколько выше значения фоновой зоны.

8. Исследования показали, что в современных урбанизированных условиях такие древесные породы как клен ясенелистный, дуб черешчатый, липа мелколистная являются достаточно устойчивыми к неблагоприятным факторам окружающей среды и могут быть использованы как тест-объекты при разработке мероприятий по формированию и уходу за парковыми насаждениями.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Воробьев, Сергей Александрович, Орел

1. Авраменко, И.М. Реконструкция зеленых насаждений в г. Белгороде [текст]/ И.М. Авраменко// Экология центрально-черноземной области РФ. 2003.-Хо1.-С.5-7.

2. Агахонянц, О. Е. Ботаническая география СССР [текст]/ О.Е. Агахонянц. М.: Высшая школа, 1986. 175 с.

3. Агроклиматические ресурсы Орловской и Липецкой областей [текст]. Л Гидрометиоиздат, 1972. 119 с.

4. Антипина, Г.С. Урбанофлора как компонент городов таежной зоны (на примере Карелии) [текст]/ Г.С. Антипина// Экология. 2003. JSr«4.- 243-247. 5. Алексахин, P.M. Радиоактивное загрязнение почвы и растений [текст]/ P.M. Алексахин. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 132 с.

6. Алексахин, P.M. Сельскохозяйственная радиология [текст]/ P.M. Алексахин, А.В. Васильев, В.Г. Дикарев. М.: Экология, 1992. 400 с.

7. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях [текст]/ Ю.В. Алексеев. Л.: Агропромиздат, 1987. 142 с.

8. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв щ [текст]/ Е.В. Аринушкина. Изд. 2-е, перераб. и доп. М. Изд-во МГУ. 1970.-486 с.

9. Артемова, СИ. Антропогенные ландшафты городских территорий и проблемы их использования (на примере г. Пенза) [текст]/ СИ. Артемова// Проблемы региональной экологии. 2004. №5. 31-36.

10. Бабкин, В.В. Физиолого-биохимические аспекты действия тяжелых металлов на растения [текст]/ В.В. Бабкин, А.А. Заволин.// Химия и сельское ХОЗ-ВО.-1995.- 5 С 17-21. щ

11. Баславская, С. Практикум по физиологии растений [текст]/ С. Баславская, О.М. Трубецкова. М.: Изд-во МГУ, 1964. 327с.

12. Базарский, О.В. Геоэкологичесая модель простого распределения загрязнения от автомобильного транспорта [текст]/ О.В. Базарский, А.А. Межова, С. Воронова// Проблемы региональной экологии. 2004. JSro6. 43-47.

13. Буторина, Л.К. Цитогенетические нарушения в соматических клетках человека и березы повислой в районах г. Воронежа с различной интенсивностью антропогенного загрязнения [текст]/ Л.К. Буторина, В.Н. Калаева, С. Карпов// Экология. 2002. .№6. 438-441.

14. Белов, М.П. Справочник предельно-допустимых концентраций веществ в пищевых продуктах и средах обитания [текст]/ М.П. Белов, М.И. Гнеушов, Я.К. Глотов. М.: Изд-во МГУ, 1993.-142 с.

15. Бепалов, Д.П. Паставление гидрометеорологическим станциям и постам [текст]/ Д.П. Бепалов, Городецкий О.А. М. Госкомгидромет, 1985. -298 с.

16. Беспамятнов, Г.П. ПДК химических веществ в окружающей среде [текст]/ Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов. Справочник. Л. Химия, 1985. 585 с.

17. Большаков, В.А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами [текст]/ В.А. Больщаков, Н.Я. Гальпер, Г.А. Клименко. М. Гидрометеоиздат, 1978. 49 с. 18. Ван Мансвельт, Я. Д. Особенности адаптивного развития сельского хозяйства в Европе [текст]/ Я. Д. Ван Мансвельт, Д. Мюллер// Аграрная наука.-1994. .№4.-С. 22-25.

18. Важенин, И.Г. Модельные опыты по изучению миграции тяжелых металлов в почве [текст]/ И.Г. Важенин, Г.И. Лычкина// Бюллетень почвенного института им. В.В. Докучаева. -1980.- Вып. 24.- 38-40.

19. Василевская, В.Д. Фракционный состав соединений металлов в почвах южнотаежного Заволжья [текст]/ В.Д. Василевская, И.Н Шибаева// Почвоведение.-1991.- Х а И С 14-15.

20. Волошин, Е.И, Загрязнение почвы тяжелыми металлами и продуктивность растений [текст]/ Е.И Волошин Земледелие. -1998. N23. 2223.

21. Возбуцкая, А.Е. Химия почв [текст]/ А.Е. Возбуцкая. М. Высшая школа, 1986.-427 с.

22. Гармаш, Г.А. Распределение тяжелых металлов в почвах в зоне воздействия металлургических предприятий [текст]/ Г.А. Гармаш// Почвоведение.-1985.- .№2.-С. 27-32.

23. Гармаш, Г.А. Накопление тяжелых металлов в растениях вокруг металлургических предприятий [текст]: автореф. дис. канд. биол. наук/ Г.А. Гармаш. Новосибирск, 1986. 18 с.

24. Гилаева, Э.А. Флуктуируюшая асимметрия кринометрических признаков восточноевропейской полевки из зоны радиационного неблагополучия [текст]/ Э.А. Гилаева, Д.Ю Нахрин// Экология. 2001. №1. 44-49.

25. Горешникова, Е.В. Влияние свойств дерново-подзолистой почвы и известкования на поступление кадмия, цинка и свинца в растения [текст]: автореф. дис. канд. биол. наук/ Е.В. Горешникова. М., 1995. 24 с.

26. Графская, Г.А. Ночвенное плодородие и содержание

27. Григорьев, Ю.С. Влияние технологического загрязнения воздушной среды на состояние зимнего покоя сосны обыкновенной [текст]/ Ю.С. Григорьев, Н.В. Пахарьева// Экология. 2001. №6. 471-473.

28. Гринь, А.В. Поступление тяжелых металлов (цинка, кадмия, свинца) в растения в зависимости от их содержания в почве [текст]: Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах/ А.В. Гринь, К. Ли, Н.Г. Зырин. Л Гидрометеоиздат. 1980. 198 202.

29. Дмитриев, М.Г. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами [текст]/ М.Г. Дмитриев, Н.И. Казнина, Г.А. Клименко, М. Изд-во МГУ, 1989.-95 с.

30. Добровольский, В.В. Биологические циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы [текст]/ В.В. Добровольский// Почвоведение. -1997.Яо4.-С 431-441.

31. Добровольский, В.В. Некоторые аспекты загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами [текст]:/ Биологическая роль микроэлементов/ В.В. Добровольский. М.: [б.и.], 1983. 44-45.

32. Добровольский, В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние [текст]/ В.В. Добровольский. М.: Мысль, 1983. 272 с.

33. Добровольский, В.В. Охрана почв [текст]/ В.В. Добровольский, Л.А. Гришина. М.: Изд-во МГУ, 1985. 224 с.

34. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта [текст]/ Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1979.-414 с.

35. Дричко, В.Ф. Переход некоторых естественных радионуклидов из почвы в растения [текст]/ В.Ф. Дричко, Э.П. Лисаченко, О.А. Михайлова. М.: Атомиздат, 1976. 19 с. ф

36. Дубовицкая, О.В. Создание устойчивых ландшафтных композиций фитонцидных и декоративных растений для улучшения среды обитания в оздоровительных учреждениях [текст]: автореф. дис. канд. биол. наук/ О.В. Дубовицкая. М., 2003. 28 с.

37. Елпатьевский, П.В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно-техногенных геосистемах [текст]/ П.В. Елпатьевский. М. Наука, 1993.-253 с.

38. Жемкова, Л.Н. Содержание

39. Зубарева, О.Н. Зонирование ландшафтов, подверженных техногенному воздействию выбросов Карельского горно-металлургического комбината [текст]/ О.Н. Зубарева, Л.Н. Скрыколыцикова, Н.В. Грешилова// Экология. 2 0 0 3 6 С 415-420.

40. Зырин, Н.Г. Задачи и перспективы развития учения о микроэлементах в почвоведении. Биологическая роль микроэлементов [текст]/ Н.Г. Зыр и н М [6.И.], 1983.-С. 149-153.

41. Зырин, Н.Г. Трансформация соединений свинца в дерновоподзолистой почве [текст]: Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Труды 5 Всесоюзн. совещания/ Н.Г. Зырин, Н.А. Черных Л :[б.и.], 1989.-С. 179-183.

42. Ивлев, A.M. Биогеохимия [текст]/ A.M. Ивлев. М.: Высшая школа, 1986.-127 с.

43. Ильин, В.Б. К вопросу о разработке предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в почвах [текст]/ В.Б. Ильин// Агрохимия. 1985. ?о10.-С. 94-101.

44. Ильин, В.Б. Загрязнение тяжелыми металлами огородных почв и культур в городах Кузбасса [текст]/ В.Б. Ильин// Агрохимия. 1991. №7. 67-77.

45. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение [текст]/ В.Б. Ильин. Новосибирск.: Наука, 1991. -150 с.

46. Ильин, В.Б. К экологии промышленных городов. Тяжелые металлы и радионуклиды а агроэкосистемах [текст]/ В.Б. Ильин; под ред. В.Г. Минеева. М.: [6.И.], 1994. 42-48.

47. Ильин, В.Б. Буферные свойства почвы и допустимый уровень ее загрязнения тяжелыми металлами [текст]/ В.Б. Ильин Агрохимия. 1997. .№11.-С. 65-70.

48. Ильин, В.Б. Распределение РЬ и Cd в растениях пшеницы, произрастающих на загрязненных этими металлами почвах [текст]/ В.Б. Ильин, М.Д. Степанова// Агрохимия. -1980.- .№5.- 114-119.

49. Ильин, В.Б. Поступление тяжелых металлов в растение при их повышенном содержании в почве [текст]/ В.Б. Ильин, Г.А Гармаш// Известия Сибирского отделения АН СССР. -1981. ?о 10. 49-56.

50. Ильин, В.Б. Загрязнение тяжелыми металлами. Основы использования охраны почв Западной Сибири [текст]/ В.Б. Ильин, Г.А. Гармаш. Новосибирск, Наука, 1989.- 168.

51. Илюшин, В.А. Интоксикация свинцом через почву [текст]/ В.А. Илюшин//Природа. -1984.- N\0.- 115.

52. Искра, А.А. Естественные радионуклиды в биосфере [текст]/ А.А. Искра, В.Г. Бахуров М.: Энергоиздат. -1981, 124 с.

53. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях [текст]: пер. с англ./ А. Кабата-Пендиас, А. Пендиас- М., 1989. 439 с.

54. Кадацкий, В.Б. Распределение форм тяжелых металлов в естественных ландшафтах Белоруссии [текст]/ В.Б. Кадацкий, Л.И. Васильева, Н.И. Тановицкая// Экология. 2001. Х«1. 33-37.

55. Карандеев, Г.И. Краткое физико-географическое описание Орловской области. Информационное письмо [текст]/ Г.И. Карандеев// Управление гидрометеорологической службы Центрально-Черноземной области Главного Управления гидрометеорологической службы СССР. -I960.- №11. 24.

56. Карпова, С. Тяжелые металлы в окружающей среде среднего Урала и их влияние на организм [текст]/ С. Карпова, А.К. Буторина, М.И. Кленова// Экология. 2002. №5. 338-341.

57. Кобзев, В.А. Взаимодействие загрязняюших почву тяжелых металлов и почвенных микроорганизмов [текст]/ В.А. Кобзев// Сборник статей института экспериментальной метеорологии. -1980.- Х«10.- 51-63.

58. Ковальский, А.Л. Основные закономерности формирования химического состава растений [текст]/ А.Л. Ковальский// Биогеохимия растений. 1969.-С. 6-28.

59. Ковальский, В.В. Микроэлементы в почвах СССР [текст]/ В.В. Ковальский, Г.А. Андрианова. М.: Наука. 1970. 178 с.

60. Колесников, С И Влияние загрязнения тяжелых металлов на эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного [текст]/ СИ. Колесников, К. Ш. Казеев, В.Ф. Вальков// Экология. 2000. >fo3. С 193-201.

61. Косатиков, В.А., Влияние мелиорантов на содержание

62. Кострица, А.Ф. Край наш Орловский [текст]/ А.Ф. Кострица. Тула: Приокское кн. изд-во. 1987. 72 с.

63. Кузнецов, А.В. Контроль техногенного загрязнения почв и растений [текст]/ А.В. Кузнецов Химия в сельском хозяйстве. 1997. JV25. 7-9.

64. Кузнецов, М.Н. Экологические последствия загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами в зонах техногенного воздействия (на примере Думчинского отвала Орловской области) [текст]: автореф. дис. канд. с X. наук/ М.Н. Кузнецов. Орел, 2000. 21 с.

65. Кунина, И.М. Физиологические и биохимические аспекты воздействия кадмия на растения [текст]/ И.М. Кунина, И.Д. Инсарова// Нроблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 1985. Т. 8. 88-101.

66. Лазарчик, В.М. Влияние удобрений на поступление тяжелых металлов в почву и вынос их с урожаем. Развитие почвенно-экологических исследований [текст]: В.М. Лазарчик, B.C. Лазарчик, И.А Нерова; под ред. В.Г. Минеева, A.M. Головкова. М.: Высшая школа, 1973. 342 с.

67. Лебедева, Л.А. Влияние извести, органического удобрения и цеолита на биологические свойства дерново-подзолистой почвы, загрязненной тя68. Лобанова, Е.А. Состояние свинца в некарбонатных почвах [текст]: автореф. дис. канд. биол. наук/ Е.А. Лобанова. Москва, 1983. 24 с.

69. Махонько, К.П. Корневое и аэрозольное загрязнение цезием-137 травянистой растительности на территории СССР [текст]/ К.П. Махонько, Ф.А. Работнова Экология. 1984. №6. 17-24.

70. Махонько, К.П. О проникновении некоторых продуктов деления в почву [текст]/ К.П. Махонько// Радиоактивные изотопы в почвах и растениях. Л Колос. 1969. 57-74.

71. Мелехова, И. Н., Распределение тяжелых металлов в растениях гречихи [текст]/ И. П. Мелехова, Е.Н. Васильева// Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. III Всесоюзное совещание, сентябрь, 1

72. Обнинск, Гидрометеоиздат, 1985. 212.

73. Мехов, И.Н. Миграция свинца в почвенном профиле дерновоподзолистых почв [текст]/ И.Н. Мехов// Микроэлементы СССР. -1983. -№24.С. 3-46.

74. Методические указания «Методика выполнения измерений массовой доли кислоторасворимых форм металлов» [текст]/ под ред. В.Г. Афанасьевой. М.: [6.И.] 1989.

75. Методические указания по атамно-абсорбционным методам определения токсичных элементов в пищевых продуктах и пищевом сырье [текст]/ под ред. И. Н. Ковзева- М.: [б.и.] -1996.

76. Микроэлементы: поступление, транспорт, функции. М. Наука, 1987.-215 с.

77. Минеев, В.Г. Агрохимия, биология и экология почвы [текст]/ В.Г. Минеев, Е.Х. Ремпе. М. Росагропромиздат, 1990. 202 с.

78. Минеев, В.Г. Проблема тяжелых металлов в современном земледеЛИИ [текст]/ В.Г. Минеев// Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М.: 1994. 5-11.

79. Минеев, В.Г., Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной интенсивной химизации. Сообщение

80. Кадмий [текст]/ В.Г. Минеев, А.И. Макарова, Т.А. Тиршина// Агрохимия. 1981. J TS 146Ss 155.

81. Михеева, Е.В. Тяжелые металлы в системе ночва-растениеживотное в районе естественной геохимической аномалии [текст]/ Экология. 2 0 0 3 4 С 318-320.

82. Моисеев, И.Т. О влиянии влажности почв на поступление цезия-137 в растения [текст]/ И.Т. Моисеев// Агрохимия. 1974. JSro7. 124-127.

83. Моисеев, И.Т. Изучение поведения цезия-137 в почвах и его поступления в сельскохозяйственные культуры в зависимости от различных факторов [текст]/ И.Т. Моисеев //Агрохимия. 1994. К22. 103-118.

84. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). М. Минздрав РФ, 1999.

85. Обухов, А.И. Закономерности распределения тяжелых металлов в почвах дерново-подзолистой подзоны [текст]/ А.И. Обухов, Е.М. Лурье// Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах. М. Изд-во МГУ, 1983. 55-63.

86. Овчаренко, М.М. Влияние извести и цеолитов на поступление Cd, Zn, Pb в корнеплоды моркови. Тяжелые металлы и радионуклиды в агросистемах [текст]: матер науч. практич. конференции/ М.М. Овчаренко, В.А. Величко, Н. Лебедев. М.: [б.и.], 1989. 194-201.

87. Овчаренко, М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растениеудобрение [текст]/ М.М. Овчаренко// Химия и сельское хозяйство. 1995. №4.-с. 8-16.

88. Овчаренко, М.М. Подвижность тяжелых металлов в почве и доступность их растениям [текст]/ М.М. Овчаренко// Аграрная наука. 1996.

89. Овчаренко, М.М. Факторы почвенного плодородия и загрязнения продукции тяжелыми металлами [текст]/ М.М. Овчаренко, В.В. Бабкин, Н.А. Кирпичников Агрохимический вестник. 1998. jsr23. 31-34.

90. Оксиглендер, Г.И. Яды и организмы [текст]/ Г.И. Оксиглендер. СПб.: Наука, 1991.-320 с.

91. Орлов, Д.С. Химия почв [текст]/ Д.С. Орлов. М. Изд-во МГУ, 1992.-400 с.

92. Петербургский, А.В. Практикум по агрономической химии [текст]/ А.В. Петербургский. М.: Колос, 1968. 49 с.

93. Покаржевский, А.Д. Глобальный фон радиоактивного загрязнения в надземных экосистемах спустя 13 лет после Чернобыльской аварии [текст]/ А.Д. Покаржевский, Е.Ю. Успенская, Ж.В. Филимонова// Экология. 2003. Хо2.-С. 83-89.

94. Осипов, А.И. Биологические приемы снижения загрязнения растений тяжелыми металлами [текст]/ А.И. Осипов, Ю.В. Алексеев// Химия в сельском хозяйстве. 1996. 24.- 4-5.

95. Павлов, Б.К. Оценка уровней техногенного накопления тяжелых металлов компонентами растительности лесных экосистем, существенно различающихся геохимическим фоном [текст]/ Б.К. Павлов, Е.И. Громова, A.M. Бейм// Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 1989.-Т. 12. С 204-210.

96. Первунина, Р.И. Подвижность металлов, выпавших на почву в составе выбросов промышленных предприятий [текст]/ Р.И. Первунина, Г. Малахов// Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. л Гидрометеоиздат, 1989. 171 -178.

97. Петраш, В.Г. Влияние удобрений, известкования и орошения сточ ными водами на изменение подвижности Си и Zn в дерново-подзолистой почве и накопление их в зеленой массе костреца безостного [текст]/ В.Г. Петраш.

98. Плохинский, Н.А. Биометрия [текст]/ Н.А. Плохинский. М. Издво МГУ.-1970.-368 с.

99. Покровская Ф. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и его влияние на сельскохозяйственное производство [текст]/ Ф. Покровская// Достиж. с.-х. науки и практики. сер. 1. 1981. №8. 19-28.

100. Покровская, Ф. Загрязнение почв тяжелыми металлами и их влияние на сельскохозяйственное производство [текст]/ Ф. Покровская. М.-1986.-57 с.

101. Покровская, Ф. Пакопление некоторых тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции и меры по его предотвращению [текст]/ Ф. Покровская//- Сельхоз. Наука и производство. сер. 1. 1987. №1. 64-75.

102. Покровская, Ф. Регулирование поведения свинца и кадмия в системе почва-растение [текст]/ Ф. Покровская. М. Тэагропром. 1995. ф 52 с.

103. Постников, А.В. Влияние различных форм фосфорных удобрений на плодородие и накопление тяжелых металлов в почвах и растениях [текст]: Материалы научно-практической конференции,/ А.В. Постников, И.Н. Чумаченко, Н.Л. Кривопуст. -М.: [б,и.], 1994. 54-65.

104. Поповичева, Л.Л. Влияние мелиорантов на состояние свинца в загрязненных почвах и его поступление в растения [текст]: дис. канд. биол. наук/ Л.Л. Поповичева. Москва, 1989. 120 с.

105. Практикум по почвоведению [текст]/ под ред. И.С. Кауричева. 4 е изд. М.: Агропромиздат. 1986.- 336 с.

106. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве. №1968-79 от 21.02.79.

107. Прохорова, Н.В. Использование экологической характеристики растений для оценки их металлоаккумулирующей способности [текст]/ Н.В. Прохорова, Н.Н. Матвеев// Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах. Междунар. межвед. сб. науч. тр. Самара. Самарский университет. 1996. с. 217-228.

108. Разумов, В.А. Справочник лаборанта-химика по анализу кормов [текст]/ В.А. Разумов. М. Россельхозиздат, 1986. 303с.

109. Растения в экстремальных условиях минерального питания [текст]/ под ред. М.Я. Школьника, Н.В. Алексевой-Поповой Л. Наука. 1983.-177 с.

110. Решетников, С И Формы соединений меди в загрязненных и фоновых дерново-подзолистых почвах [текст]/ С И Решетников// Биологические науки. -1990.- .№4.- 27-36.

111. Ровинская, Л.И. Накопление тяжелых металлов в листьях растений и в почве г. Алма-Аты [текст]: Пром. ботан. Состояние и перспективы развития. Тез. докл. Респ. науч. конференции/ Л.И. Ровинская. Донецк. Киев. 1990.-С. 143.

112. Рэуце, К., Кырстя С Борьба с загрязнением почвы [текст]/ К. Рэуце, Кырстя. М.: Агропромиздат, 1986. 222 с.

113. Садовникова, Л.К. Использование почвенных вытяжек при изучении соединений тяжелых металлов [текст]/ сельское хозяйство. -1997.- NL- С 57-90.

114. Садовникова, Л.К., Зырин Н.Г. Показатели загрязнения почв тяжелыми металлами и неметаллами в почвенно-химическом мониторинге Л.К. Садовникова// Химия и [текст]/ Л.К. Садовникова, Н.Г. Зырин// Почвоведение. 1985.- JSfelO. 8489.

115. Сает, Ю.Е. Геохимическое картирование почв как метод оценки загрязнения городских территорий [текст]/ Ю.Е. Сает// Бюллетень почвенного института им. В.В. Докучаева. -1983.- ШЬЪ.- 35-40.

116. Сает, Ю.Е., Геохимия окружающей среды [текст]/ Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин. М.: Недра, 1990 335 с.

117. Сборник лабораторных работ по физиологии [текст]/ Под ред. В.М. Гольд. Красноярск, 1971. СЛ2-1%.

118. Свинец в окружающей среде [текст]. М.: Наука. 1987. 180 с.

119. Скарлыгина-Уфимцева, М.Д. Техногенное загрязнение растений V тяжелыми металлами и его эколого-биологический эффект [текст]/ М.Д. Скарлыгина-Уфимцева// Тяжелые металлы в окружающей среде. М. [б.и.], 1980.-С. 85-88.

120. Соленая, А. В. Состояние фитопедоцинозов города Курска и их экологическая оптимизация [текст]: автореф. канд. с. х. наук/ А. В. Соленая. -Курск, 2000. 17с.

121. Сливинская, Р.Б. Нарушение водного баланса растений под действием тяжелых металлов [текст]: Тез. докл. 2 Съезда Всес. Об-ва физиологов раст/ Р.Б. Сливинская.-М. [б.и.], 1992.-С. 192.

122. Соколов, О.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Кн.

123. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды [текст]/ О.А. Соколов, В.А. Черников. Нущино. 1999. 164 с.

124. Соловьев, Г.А. Использование комплексных вытяжек для определения доступных форм микроэлементов в почвах [текст]/ Г.А. Соловьев// Мониторинг фонового загрязнения природной среды. Л. Гидрометеоиздат, 1989.-С 216-227. л

125. Соколов, М.С. Возможности получения экологически безопасной продукции растениеводства в условиях загрязнения агросферы [текст]/ М.С. Соколов//Агрохимия. -1995.- №6.- 107-123.

126. Степанова, Л.П. Видовая устойчивость растений к техногенному загрязнению почв [текст]/ Л.П. Степанова, Е.В. Яковлева// Экология центрально-черноземной области РФ. 2003. №1. 7-9.

127. Степанова, М.Д. Микроэлементы в органическом веществе почв [текст]/ М.Д. Степанова. Новосибирск.: Наука, 1976. 105 с.

128. Стернзат, М. Метеорологические приборы и измерения [текст]/ М. Стернзат. М.: Гидрометеоиздат, 1978. 388 с.

129. Торикова, О.В. Влияние средств химизации на накопление ТМ в системе почва-растение и биологические свойства почвы [текст]: автореф. дис. канд. биол. наук/ О.В. Торикова. Москва, 1999. 23 с.

130. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение [текст]/ под ред. М.М. Овчаренко. М.: [б.и.], 1997. 290 с.

131. Фесенко, С В Моделирование миграции Cs в системе почва- растения на торфяных почвах, подвергшихся загрязнению после аварии на Чернобыльской АЭС [текст]/ СВ. Фесенко, И.С. Спиридонов, Н.И. Санжарова// Экология. 2002. .№3. С 185-192.

132. Фесенко, С В Распределение Cs в древесном ярусе лесных эко- систем в зоне аварии на Чернобыльской АЭС [текст]/ С В Фесенко, Н.В. Сухова, С И Спиридонов// Экология. 2003. №2. С 115-120.

133. Фесенко, С В Анализ факторов, определяющих накопление Cs древесными растениями [текст]/ С В Фесенко, Н.В. Сухова, Н.И. Санжарова// Экология. 2003. .№5. 347-351.

134. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах [текст]/ под. ред. Н.Г. Зырина. М.: Изд-во МГУ, 1985. 205 с.

135. Хаджановский, В.Г. Ботаническая география с основами экологии растений [текст]/ В.Г. Хаджановский, B.C. Викторов, П.В. Литвак. М. Агропромиздат, 1986.-255 с.

136. Цыплина, М.А. Трансформация и миграция соединений свинца, кадмия и цинка в дерново-подзолистой почве [текст]: автореф. дис. канд. биол. наук. Москва, 1991. 24 с.

137. Черненькова, Т.В. Подходы к количественной оценке биологического ущерба лесных сообществ в условиях техногенной нагрузки [текст]/ Т.В. Черненькова//Экология. 2003. .№3. 163-171.

138. Черников, В.А. Агроэкология [текст]/ В.А. Черников, P.M. Алексахин, А.В. Голубев. -М.: Колос, 2000. 536 с.

139. Черных, Н.А. Закономерности поведения тяжелых металлов в системе почва-растение при различной антропогенной нагрузке [текст]: автореф. дис. канд. биол. наук/ Н.А. Черных. Москва, 1995. 38.

140. Черных, Н.А. Баланс тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве при длительном применении средств химизации в районе интенсивного развития промышленного производства [текст]/ Н.А. Черных, В.Ф. Ладонин, И.Н. Черных //Агроэкология. 1994. N25. 56-65.

141. Черных, Н.А. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами [текст]/ Н.А. Черных, Н.З. Милащенко, В.Ф. Ладонин. М.: Агроконсалт. 1999. 176 с.

142. Чистякова, Е.Н. Состояние охраняемых лесных сообществ Европейской лесостепи [текст]/ Е.Н. Чистякова, А.Н. Леонова// Экология. 2003. 5 С 323-330.

143. Цицишвили, Г.В. Перспективы применения клиноптилолитсодержащих туфов для предотвращения аккумуляции свинца в сельскохозяйственных культурах [текст]/ Г.В. Цицишвили// Природные цеолиты в сельском хозяйстве. Тбилиси, [б.и.], 1980, 153-163.

144. Шильников, И.A. Факторы влияющие на поступление тяжелых металлов в растения [текст]/ И.А. Шильников, Л.А. Лебедева, Н. Лебедев// Агрохимия. -1994.- 210. 94-101.

145. Шиханов, Н.С., О фоновом содержании некоторых микроэлементов в растениях на территории Кировской области [текст]/ Н.С. Шиханов, И.Г. Юлушев// Рациональное использование и охрана лугов. Пермь. 1984.-С. 127-131.

146. Шунелько, Е.В. Многокомпонентная биоиндикация городских транспортно-селитебных ландшафтов [текст]: автореф. дис. канд. биол. наук./ Е.В. Шунелько. Воронеж, 2000.- 22 с.

147. Юшков, П.М. Накопление и распределение Sr и "Cs у березы в зоне воздействия жидких сбросов Белоярской АЭС [текст]/ П.М. Юшков// Экология. 2000.-Хо2.-С. 106-112.

148. Яблолков, И.А., Качество воздуха в крупнейших городах России [текст]/ И.А. Яблолков, Е.Н. Федоров. М. Мысль, 1999. 212 с.

149. Ягодин, А.А. Экология городской среды [текст]/ А.А. Ягодин. М. Наука, 1997.-156 с.

150. Ягодин, Б.А., Тяжелые металлы в системе почва-растение [текст]/ Б.А. Ягодин, В.В. Кидин, Э.А. Цвирко// Химия и сельское хозяйство. -1996..№5.-С. 43-45.

151. Ягодина, В.Г. Зеленые мелиорации окружающей среды Средней полосы России. Учебно-методическое пособие [текст]/ В.Г. Ягодина, В.Г. Катышцева, А.А. Нечаев. Изд. Труд, 2005 140 с.

152. Ярохина, В.И. Озеленение населенных мест: Справочник [текст]/ В.И. Ярохина, Г.П. Жеребцова, Т.И. Вольфтруб. М.: Стройиздат, 1987. 480 с.

153. Bidwell, A.M., Cadmium and zinc availability to com following termination of sewage sludge applications [text]/ A.M. Bidwell, R.H. Dowdy. J. Environm. Qual. 1987, 164: P. 438-442.

154. Brummer, G.W. et al. Heavy metal species, mobility and availability in soils [text]/ G.W. Brummer// Zeitschrift flir Pflanzenemahrung und Bodenkunde. 1986. Bd. 149. K24. P. 328-398.

155. Christensen, Т.Н. Cadmium soil soфtion low concentrations, evidence of competitions by heavy metals [text]/ Т.Н. Christensen// Water, air and soil pollution. 1987. Vol. 34. .№3. P. 239-303.

156. Foy, CD. et al. The physiology of metal toxicity in plants [text]/ C D Foy Ann. Rev. Plant. Physiol. 1978. Vol. 29. №4. P. 511-566.

157. Gekeler, W. et. al. Survey of the plant kingdom for the ability to bring heavy metals through phytochelatins [text]/ W. Gekeler, E Grill. Z. Naturforsch. 1989. B. 44.- .№5-6. P.361-369.

158. Godzik, K.B. Accumulation of heavy metals in Biscutella leavigata (Cruciferae) as a function of their concentration in substrate [text]/ K.B. Godzik //Pol. Bot. Stud. 1991. Vol.2. P.241-246.

159. Gorlach, E. et al. The effect of pH on the uptake of heavy metals by metals by Italian ryegrass [text]/ E. Gorlach Polish J. of Soil science. 1990. Vol.23.-.Nbl.-P. 17-23.

160. Kieken, L. Behavior of heavy metals in soil utilization a Lang-Gem ef Ф fects of metals [text]/ L. Kieken. Uppsaoa. 1983. P. 126-134. 160. McBride, M. Reactions controlling heavy metals solubility in soils Advances in soil science [text]/ M. McBride. 1989. Vol.10. P. 1-57.

161. Singh, B.R., Plant uptake of soil and atmospheric Cd in southern and central Norway [text]/ B.R. Singh, K. Myhr, E. Steinnes //In Heavy Metals in the Environment. Ed. J.G. Farmer. CEP Consultants Ltd. Edinburgh. 1991. V.2. P. 25-28.

162. Taylor, G.J. Exclusion of metals from the symplast: a possible mechananism of metal tolerance in higher plants [text]/ G.J. Taylor// J. Plant Natr. 2 1987. Vol.10. X29-16. P.1231-1222.

163. Tayson, L. The plants as indicators of air pollution in urban territories [text]./ L. Tayson// Ecology of Australia. 2002. 4. P. 125-132. Г

164. Tayton, J. D. The influence of cars air pollution on ecological systems in North Carolina [text]./ J. D. Tayton, K. R. Stanton// Ecotoxicology. 5. 2000. P. 246-257.

165. Zoukerman, M. Use methods of bioindication in towns ecosystems [text]./ M. Zoukerman// Ecotoxicology. 2. 2001. P. 96-115.