Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка содержания тяжелых металлов в агроэкосистемах южной зоны Среднего Приамурья

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка содержания тяжелых металлов в агроэкосистемах южной зоны Среднего Приамурья"

№правах рукописи

Димцденок Жанна Анатольевна

*

ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ ЮЖНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ

ОЗ.ООЛб-экшогия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кащщдатабишогическихнаук

*

Г

Благовещенск 2005

Работа выполнена на кафедре экологии и охраны природы Федерального государственною образовательного учреждения высшего профессионального образования «Дтневосточный государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор СГ. Харина

Официальные оппонента: - доктор биологических наук,

профессор Хрисгофорога Надежда Константиновна

- доктор биологических наук, профессор Крылов Александр Васильевич

Ведущая организация: Амурский комплексный НИИ АмурНЦ ДВО РАН Защщадиссертациисостоится«20»мая2005г. в 10 часов

на заседании диссертационного совета К 220.027.03 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Д альневосточный пхударсгвенньш аграрный университет" по адресу: 675005, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86, каб. 52

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ФГОУ ВПО «Далыквосгочный государственный аграрный университет»

Автореферат разослан-/!? » 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

О.В Щегорец

¿f^T fO

i

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Среди различных программ, направленных на улучшение экологической ситуации в России, особое место занимает мониторинг окружающей среды, призванный, в частности, следить за изменением в экосистемах концентрации тяжелых металле®. Без оценки уровней загрязнения почв, растительности и воды тяжелыми металлами невозможно получил, общую картину техногенной нагрузки этих веществ на окружающую среду. При этом необходимо учитывать их гюведшие в экосистеме. Особенно важен комплексный подход при оценке загрязнения аграрных районов, поскольку они являются основными производителями сельскохозяйственных продуктов (Добровольский, 1986; Алексеев, 1987; Кабаха-Пендиас, 1989; Добровольский, Никитин, 1990; Ильин, 1991; Майстренкоидр., 1996; Соколов, Черников, 1999).

Амурская область - это основной сельскохозяйственный район Д альнего Востока В Амурской области воеделываются соя, зерновые, овошнью и кормовые культуры. В связи с этим широко пргоденякпея в течение более 40 лет различные средства химизации -минеральные удобрения, пестициды, химические мелиоранты, которые являются сельскохозяйственными источниками поступления тяжелых мешллоа В почву пахотных угодий Приамурья за 36 лег только с препаратами, содержащими ртуть, внесено 160тргуш. Максимальное количество ртуш внесено на пахотных угодьях южней зоны Приамурья - в Тамбовском и Благовещенском районах. Здесь ежегодно вносилось от 550 тыс. до 700 тыс. т минеральных ущэбрееий и химических мелиорантов, применялось от 16 до 40 т гранозана (Харина, 2000). Для загрязняющих веществ, время полного исчезновения которых го системы почва - растение не превышает одного вегетационного периода, зга гроблена не сталь актуальна. Для токсикантов, период разложения которых до безопасного уровня или выведения из почвы обычно составляет несколько лет, необходимо учшывать возможности их миграции и бионакопления.

Проблема микроэлементов, в том числе и тяжелых металлов, в Амурской области освещена в работах ИД Арнауговского, ВИ Голова, Ю.Н. Казачкова, ВВ. Ковальского, Т.Л.Краснощековой, AT. Коваля, ЮА Макарова, СГ. Хариной и других ученых. Их исследования касаются содержания тяжелых Meijijyge^jjOHgax районов золотодобычи, в кормах, органах животных и коровьем молоке. ЗйнаксД^^ЙШШШЬсть тяжелых металлов

О»

заключается не в явном отравлении, а в тем, что они способны постепенно концентрироваться в пищевых цепях и, в силу этого, воздействовать на животных и человека Поэтому изучение содержания и возможности миграции токсикантов в агроэкосистеме по цепи почва - растения - вода - донные осадки в связи с многолетней химизацией сельского хозяйства в южней зоне Приамурья представляется крайне актуальным.

Цель исследований. Изучить содержание тяжелых металлов - раута, свинца, кадмия -в объектах агрешедщафтов по цепи почва - растение - вода - донные осадки в условиях ,

южной зоны Среднего Приамурья.

В задачи исследований входило: i

- определить уровни содержания ргути, кадмия, свинца в почвах пахотных угодий юга Приамурья;

- исследовать содержание piyra, кадмия, свинца в надземных органах ячменя (Hordeum L.), пшеницы (Triticura L.), сои (Glycine шах (L.J Маг), кукурузы (Zea mays L), паковых травах (Роасеае), произрастающих на лугово-черноземоввдных почвах;

- выявить особенности накопления ртути, кадмия и свинца в зависимости от вцца иоследуемых растений;

- изучить корреляционную зависимость содержания тяжелых металлов в сельскохозяйственных культурах от их концентрации в лушво-черноземовидной почве;

- оценить эксшого-химическое состояние водоемов агроландшафтов. Исследования проводились в соответствии с тематикой иаучно-исследовагеяьских

работ Дальневосточного государственного аграрного университета: тема 8 «Адаптивное землепользование», раздел 8.1. «Мониторинг состояния агрсокосистем в условиях Амурской области)? и являются составной частью научно-исследовательской работы ДальГАУ

Научная новизна. Впервые в агроэкологических условиях южней зоны Приамурья осуществлено изучение содержания тяжелых металлов в агроэкосистеме по схеме почва -растение - вода - донные осадки. Дана количественная оценка содержания ртути, кадмия и свинца в растениях в зависимости от биологических особенностей культур и от концентрации тяжелых металлов в луговенчерноаемовидной почве. Выявлены виды сельскохозяйственных растений, способных к повышенной аккумуляции Hg, Cd, Pb в агроэкологических условиях

юга Приамурья. Установлена корреляционная связь между содержанием тяжелых металлов в надземных органах ячменя (СМ, РЬ), сот, кукурузы (РЬ) и в лутово-черноэемоввдных почвах. Дат эколого-химическая оценка состояния водоемов аграландшафгов южней зоны Среднего Приамурья.

Основные защищаемые положения:

1. Длительное применение средств химизации - минеральных удобрений, химических мелиорантов и пестицидов - способствовало тому, что почвы юга Приамурья содержат тяжелые металлы в концентрациях выше российских кпарковых и фоновых значений, а также значений в почве, не подвергаемой сельскохозяйственному воздействию.

2. В условиях лутово-черноземовцдных почв при превышении пороговых значений содержания подвижных форм СУ, РЬ в почве эта элементы накапливаются растениями в количествах, превышающих ЦЦК.

3. Содержание тяжелых металлов в продукции растениеводства в агроэкснюгических условиях южной зоны Среднего Приамурья зависит от концентрации металлов в почве и от биологических особенностей культур.

4. Сельскохозяйственная деятельность приводит к антропогенному изменению химического состава воды водоемов агроландшафтоа

Практическая значимость работы. Исследования позволили систематизировать данные о содержании тяжелых металлов в почвах, растительных кормах, в поверхностных водах и в донных осадках южной зоны Приамурья. Полученные результаты позволяют рекомендовать набор сельскохозяйственных культур, адаптированных к конкретным почвенным условиям и с низкой способностью к накоплению тяжелых металлов. Полученная информация может являпься стартовой для дальнейшего мониторинга, служа основой для оценки состояния агрожосисгем.

Апробация работы. Основные результата- исследований доложены на IV региональной научда-пракшческой конференции «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (Благовещенск, 2003 г.), на международной шкапе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2003 г.), на научной конференции ДпьГАУ (Благовещенск; 2004 г.), на региональной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и

рационального природопользования Дальнего Востока» (Владивосток, 2004 г), на научной конференции «Проблемы экологии и рационального использования природных ресурсов в Д альневосточном регионе» (Благовещенск, 2004 г.), на научных семинарах кафедр экологии ДВГУ (г. Владивосток) и ДальГАУ.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 8 публикациях.

Структура и объем диссертации. Д иссертация состоит т введения, обзора литературы, описания района работ, материалов и методов исследования, результатов и их обсуждения, выводов, списка литературы, включающего 184 источника, из которых 26" иностранные, приложений. Общий объем работы 133 страницы. Диссертация иллюстрирована 17таблицамии 12рисунками.

Автор искренне благодарен научному руководителю д.б.н.., профессору СГ. Хариной за всемерную поддержку и постоянную помоець в обсуждении результатов. Автор признателен сотрудникам Центральной аналитической лаборатории ФГУГП «Амургеология» OA Гордевич, СБ. Турмора, сотрудникам «Сетевой лаборатории анализа и мониторинга окружающей среды МПР России по Амурской области» BJL Демура, СИ Дубипец, ВБ-Кожевиной за оказание дамошэ в проведении анализоа Особую благодарность автор выражает зав кафедрой экологии и охраны природа кб.н А Б. Козловой за поддержку и постоянную помощь.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ (обзор литературы)

В главе приводятся сведения об источниках загрязнения тяжелыми металлами, об их поведении в почве, растениях, воде. Пртанализировшш материалы о миграции ргути, кадмия и свинда в объектах окружающей среды в различных агргоколошческий условиях. Анализируются различные шкалы нормирования тяжелых металлов в почве и растениях.

2 РАЙОН РАБОТ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для выполнения поставленных задач систематически отбирали пробы почвы, растений в хозяйствах южной зоны Приамурья, имеющих лугово-черноземовидные почвы, где в

течение 30 лет использовались интенсивные технологии возделывания сои и зерновых культур, широко применялись минеральные удобрения, химические мелиоранты и химические средства зашиты растений. Для оценки эиолапо-химического состояния водоемов проводили отбор проб воды и донных осадков в водоемах агралацдшафгов (рис. 1).

Исследования проводились на базе химической лаборатории кафедры экологии и охраны природы ДальГАУ, на базе центральной аналитической лаборатории ФГУГП «Амургеология» и «Сетевой лаборатории анализа и мониторинга окружающей среды МПР России по Амурской области».

Определение тяжелых металлов в почве, растениях и поверхностных водах проводилось методам ахомноабсорбционной спектрометрии с пламенней и беспламенной атомизацией. Свинец, кадмий определяли на приборе «КВАНГ-АФА» с использованием пламени пропан - воодух. Ртуть измеряли на приборе «СПЕКТР - 5-3». Градуировку приборов проводили по серии градуировочных растворов согласно стандартным методикам измерения (Методическиеуказания..., 1992; 1999; ПВДФ14.1-222-95; ГОСТ30692-2000).

Отбор проб почвы проводили в соответствии с требованиями к отбору проб почв при общих и локальных загрязнениях (ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 17.43.01-83) и с требованиями «Методических указаний по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства» (1992). Отбор гроб почвы осуществляли на закрепленных реперных участках на глубину пахотного слоя 0-20 см. Отбор проб продукции растениеводства проводился согласно ГОСТ 27262-87. Пробы растений отбирались на тех же постоянных участках, что и гробы почвы. Объединенная проба растений весом 0,5-1 кг состояла из 8-10 точечных проб. Отбор проб воды производили пробоогтборником с глубины 0,2-0,5 м. Образщл поверхностного слоя донных отложений отбирали с глубины от 0 до 10 см атехжеточкаха1бора,чтоипробыюдь1(Кузубова, 1989; ЩДФ 14.1-222-95).

Анализ проб почвы и растительного материала на содержание тяжелых металле» проводили в соответствии с методическими указаниями ЦИНАО (1992). Анализ поверхностных вод проводили на базе лаборатории кафедры экологии и охраны природы ДрльГАУ в соответствии с общепринятыми стандартами в области ксмроля качества воды (Новиков и др., 1990; Фомин, 2000). Биологическое тестирование водоемов проводили с

Рис. 1 Район работ (М 1:100 ООО)

1 - искусственный водоем с Волково; 2 - искусственный водоем с Садовое; 3 -искусственный водоем с. Грибское; 4 - искусственный водоем с. Дроново, I, П -поля ТОО «Волковское»; Ш, IV, V - поля учхоза ДальГАУ (с Грибское); VI, VII, Vin - поля ОПХ ВНИИ сои; IX - поле учхоза ДальГАУ (с. Дроново)

использованием тест- объектов: цериодафнии (Ceriodaphia affinis, Paramecrum caudatum) (Жмур, 1997,ПНДФТ 16222-98).

Извлечено 1450 точечных проб, проанализировано 250 смешанных проб, выполнено 540 атемент-опредетений.

Полученные данные обрабатывали методами многомерной статистки из программы Microsoft Excel 2003.

3 ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ ЮЖНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ 3.1 Содержание тяжелых металлов в почвах пахотных угодий

Почвы всех обследованных хозяйств относятся к слабокислым (рН соя. 5,3-6,0). Содержание подвижных ферм фосфора в пахотном слое на палях учхоза ДальГАУ (сГрибское) и ТОО «Вошовское» - среднее (58-67 мг/кг), в учхозе ДальГАУ (с. Дроново) и ОПХ ВНИИ сои - низкое (21-32 мг/кг). Содержание обменного калия на всех обследованных полях - высокое (220400 мг/кг). Содержание гумуса - низкое (3,5-3,8%), кране поля IV учхоза ДальГАУ (с. Грибское) и шля ОПХ ВНИИ сои (4,244,83%).

Загрязненность раутью почв, используемых под пашню, характеризуется как слабая, уровень содержания ртути < 0,05 мг/кг. Данная концентрация выше российских фоновых значений и кларка (0,01 мтУкг) в 2-4 раза. На всех исследуемых полях отмечено повышенное содержаниг ртути по сравнению с пробой почвы, отобранной в лесополосе, ще почвы не подвергаются антропогенному воздействию в результате сельскохозяйственной деятельности.

Исследуемые почвы, согласно шкале экологического нормирования (Обухов, Ефремов, 1988), характеризуются повышенным уровнем содержания кадмия. Кящеятрация кадмия в среднем равна 0,34 (валовая ферма) и 0,15 (подвижная форма) мтУкг сухого вещества почвы. Концентрация кадмия в 20-44 раза больше российских фоновых значений. По сравнению с пробой, отобранной в лесополосе, содержание подвижных форм кадмия превышено на шлях ТОО «Волковское» в 4 раза, СИХ ВНИИ сои. учхоза Д альГАУ (с. Дроново) - в 2,8-4 раза и учхоза Д альГАУ (с. Грибское) в 3-5,5 раза; валовые фермы кадмия превышены в 1,5-3,4 раза.

Уровень содержания свинца в почве - средний. Во всех образцах содержание свинца превышало кларк в 13-2 раза, а российские фоновые значения-в 5-7раз(табл. 1).

Теюлгща1

Среднее содержание тяжелых металлов в пахотном слое лугово-черназемовидной __почвы, мг/кг (2002-2004 гг.)__

№поля Валовые формы | Подвижные формы

Hg | Cd РЬ Cd | Pb

ТОО «Волюэвское» (с. Волкшо, Благовещенский р-н)

I 0,033±0,008 034+0,07 14,66+0,2 0,00030 0,080+0,020 1 1,61+032

П 0,041 ±0,011 037+0,07 16,80+03 0,00023 0,080+0,020 I 1,59+032

Учхоз ДальГАУ (с. Грибское, Благовещенский р-н)

Ш 0,020±0,009 039+0,08 14,82±07 0,00018 0,080+0,020 1,77+035

IV 0,029+0,007 036+0,07 19,55±03 0,00034 0,110+0,022 1,71+034

V 0,031+0,008 034±0,07 18,00+03 0,00023 0,060+0,015 1,15+03

ОПХ ВНИИ сои (с. Садовое,'Тамбовский р-н)

VI 0,028+0,007 036+0,07 19,94+03 0,00084 0,077+0,019 1,52+030

vn 0,031+0,008 0,44±0,09 20,45^03 0,00034 0.085+0,021 1,70±034

vni 0,030+0,007 0,20+0,04 14,67+0,2 0,00013 0,055+0,014 1,68+034

Учхоз ДальГАУ (с.Дроново, Благовещенский р-н)

IX 0,033+0,008 030+0,06 18^0+03 0,00035 0,06510,016 1.45±0Д9

Лесополоса* 0,026+0,006 0,13±0,03 1839+03 0,00031 0,020+0,007 0,97+0.24

Фон** 0,01 0,01 3,0

Кларк*** 0,01 0,5 10,0

ЦДК**** 2,1 5,0 32,0 0,1 1,0 6,0

* - почва, не подвергаемая с -х. воздействию,

** - фоновое содержание тяжелых металлов а пахотном горизонте почв РФ (Кузнецов, 1997'

Соколов, Черников, 1999);

*** - по данным А.П. Виноградова (1957),

- Госкомприрода СССР, № 02-233 от 10.12.90

Таким образом, пахотные почвы юга Среднего Приамурья содержат токсичные элементы в количествах выше уровня фоновых значений. Эш металлы способны мигрировать и кумулироваться в растениях, оказывая отрицательное воздействие (Зырин, Обуховская, 1980; Ильин, 1985; 1991; Алексеев, 1987).

3.2 Содержание тяжелых металлов в растениях

Нами были исследованы образцы соломы и зерна ячменя (Hordeum L.), пшеницы (Triticum L.), зеленая масса кукурузы (Zea mays L.), сои (Glycine max (L.) Meir), однолетних злаковых трав (Poaceas), пайзы (Echinochloa fiumenlacea (Roxb.) Link, ежовник хлебный), возделываемых на полях в районе исследования.

и

При определении качества растениеводческой продукции мы проводили сравнение содержания Hg, Cd, Pb в растениях с временным максимашю допустимым уровнем (МДУ) содержания тяжелых металлов в кормах и с предельно допустимей концентрацией (ГЦЦС) металлов в растениях (Кольце®, 1995). За фон тяжелых металлов мы взяли фоновое и нормальное содержание Hg, Cd, Pb в растениях, которые предлагаются в работах A. Kloke (1980) и В JB. Ильина (1985; 1991).

В наших исследованиях в условиях юга Приамурья ртуп. обнаружена во всех образцах зерновых культур в фазе полной зрелости. В зерне ячменя и пшеницы ргуть присутствует в количестве 0,009 мг/кг, в соломе зерновых культур - 0,02.-0,027 мгУкг. В зерне зерновых культур фоновое содержание ртути (0,002 мг/кг) превышено в 4,5 раза. По сражению с зерновыми культурами в зеленой массе сельс?£охозяйственных растений, таких как соя, кукуруза -+-пайза, овес+пайза, однолетние злаковые травы, ртуть присутствовала в больших количествах: в сое - 0,033-0,038 мг/кг, в кормовой смеси кукуруза+тийза - 0,035 мг/кг, в однолетних злаковых травах - 0,029 и в смеси овес + пайза - 0,020 мг/кг сухой массы Данное содержание ртути превышает предельно допустимую концентрацию в 2-3,8 раза (рис. 2).

Концентрация кадмия в исследуемых образцах соломы зерновых культур лежит в широких пределах 0,03-0,18 мг/кг сухого вещества, не превышая МДУ (0,3 мг/кг). Превышение фонового содержания кадмия (0,085 мг/кг, Kloke, 1980) в 1,5-2 раза отмечено в соломе пшеницы. В соломе зерновых культур ПДК превышена в 1,4-4 раза. Содержание кадмия в зерне ячменя и пшеницы отмечено на уровне 0,01-0,09 мг/кг, что превышает ПДК в 5-9 раз (рис. 3). Кадмий может накапливаться в относительно больших количествах в зерне зерновых культур (Захарова, 1985). Это подтверждается анализом образцов зерна пшеницы, отобранной с шлей ОПХ ВНИИ сои. В зерне отмечалось кадмия больше, чем в соломе Этой культуры, в 13-1,6 раза

Относительно высокое содержание кадмия - 0,15 мг/кг - выявлено в зеленой массе кукур>зы (поле I ТОО «Волковское»), что в 1,8 раза выше фона, а в зеленой массе сои, отобранной на поле П ТОО «Волковское» и поле Ш учхоза ДальГАУ (с. Грибское), кадмий выявлен в концентрациях 0,70 мг/кг и 0,90 мг/кг, что в 8-11 раз выше фона. Концентрация кадмия в зеленой массе пайзы в среднем составила 0,3 мг/кг, что в 3,5 раза выше фонового значения.

■ ПДК для кормов 0 Содержание

Рис. 2. Содержание ртути в растениях (*- среднее по зерновым культурам; ** - зеленая масса), мг/кг

■ ПДК для кормов И Содержание

Рис. 3. Содержание кадмия в растениях (* - среднее по зерновым культурам; ** - зеленая масса), мг/кг

Для зеленой массы однолетних злаковых трав содержание кадмия достигает уровня фона 0,09 мг/кг. В зеленой махе растений количество кадмия превышает ГЩК в 1,6-12,6 раза, а в сое урожая 2004 г. (поля П,Ш)-в 23-30 раз, отмечается превышение МДУ в 2-3 раза (ОД мг/кг). По-видимому, повышенное содержание токсиканта в растениях связано с концентрацией элемента в почве, которая составляла 039-0,43 мг/кг. Доя пайзы концентрация кадмия (0,22-0,34 мг/кг) находилась на уровне МДУ, только в смеси овес+пайза содержание кадмия (0,38 мг/кг) превысило максимально допустимый уровень в 13 раза

Яс-

■ ПДК для кормов В Содержание

Рис. 4. Содержание свинца в растениях (* - среднее по зерновым культурам; ** - зеленая масса), мг/кг

I

I

Свинец в зерне пшеницы и ячменя отмечен в концентрациях 0,72-1,29 мг/кг, в соломе ^ этих культур - 0,83-1,99 мг/кг, что превышает фоновый показатель (0,58 мг/кг) в 1,2-2 раза д ля

зерна и в 1,4-3 раза - для соломы. В соломе зерновых культур экотоксикант содержался в количествах 1,7-4 ГЩК, в зерне-1,4-1,9 ПДК. Шйсгашш концентрация свинца отмечалась в сое - 2,46-6,70 мг/кг, что превысило фон (1,5 мг/кг) в 1,6-4,5 раза В однолетних знаковых травах и в пайзе свинец превышает фон (1,5 мг%) в 1,4-1,9 раза Для смеси кукуруза+пайза отмечено превышение в 23 раза В зеленой массе анализируемых растений наблюдается

превышение ПДК по свинцу дня смеси кукуруза+пайза - в 3,4 раза, для сои - в 4-7 раз, для зеленой массы трав - в 2-2,7 раза (рис. 4).

33 Миграция тяжелых металлов в агроэкосисгеме почва - растение

Фиготоксичностъ металлов и устойчивость к ним растений зависят от количества металла, находящегося в почвенном растворе, рН, катионной обменной емкости почвы и сод ержания органического вещества, а также от вида растений В связи с -этим нами рассчитан коэффициент аккумуляции СИ, РЬ в зависимости от вида растения и от содержания металла в почве. Биоаккумуляцию рассчитывали как отношение среднего содержания тяжелых металлов в растениях к их среднему содержанию в почвах (КаЫа-РегкЬз, 1979)

Исследования показали, что у всех культур, кроме зерна ячменя, отмечается высокое накопление кадмия (коэффициент аккумуляции 1,21-7,16) Видимо, это связано с тем, что в кислых почвах кадмий в подвижном состоянии легкодоступен возделываемым культурам. При этом в течение многих десятилетий активно применялись фосфорные удобрения, что привело к увеличению содержания подвижного фосфора в пахотном и подпахотном горизонтах почв (Кудеярова, 1995; Козлова, 2000). Известно, что с фосфорными удобрениями в течение года в почву вносится кадмия в 2-3 раза больше, чем потребляется растениями (Минеев, 1985). Именно этими факторами и можно объяснил, небольшое повышение содержания элемента в почве при существенном повышении количества кадмия в растениях. Уровень перехода элемента из почйы в растения можно представить рядом: зеленая масса (з.м.) сои > з.м. овесНпайза > з.м. гайзы > солома ячменя > з.м. кукуруза+пайза > солома пшеницы> зерно пшеницы > зерно ячменя.

Низкие рН почв, низкое содержание биогенных элементов в почве, присутствие органических лигащюв способствуют поглощению свинца корнями и перемещению его в надземные органы. Анализ полученных данных показал, что свинец, как и в случае с кадмием, лучше поглощается зеленой массой сои (2^8), смесыо кукуруза+пайза (1,6) и зеленой массой пайзы (1 г39-1,52). По способности к аккумуляции свинца растения расположены в следующем порядке: з.м. сои > зм. кукурузаг+пайза > здь овес+пайза > з м пайзы> солома ячменя > солома пшеницы> зерно ячменя > зерно пшеницы.

Ртуть интенсивно переходит в зеленую массу кукурузы (121), пайзы (1,0). Зерновые культуры ртуть поглошдкл в небольших количествах. По коэффициенту накопления ртути растения представлены рядом: зли. кукурузы+пайза > гм. овес+яайза > з.м. сои > здь пайзы > солома зерновых культур > зерно.

В агроэкшогических условиях юга Среднего Приамурья по способности накапливаться в растениях тяжелые металлы можно расположить в следующий ряд: в соломе ячменя и пшеницы - С<±>Н|р>РЬ, в зерне зерновых культур и зеленой массе растений сои, кукурузы, одналеших злаковых травах - СЙ>РЬ>Нц.

Наблюдается строгая корреляция между содержанием элементов в почве и растениях. Так, достоверная корреляция обнаружена между содержанием кадмия в почве и зерне ячменя (Я = 0,88), в сое (Р. = 0,79), в кукурузе (Я = 0,61). Средняя корреляция выявлена между концентрациями свинца в соломе, зерне ячменя и в почве (Я=0,52 и 0,44 соответственно).

Достоверная обратная корреляционная зависимость установлена .между содержанием ртути в почве и в пшенице (И. = - 0,96 для соломы пшеницы; II = - 0,69 для зерна); между количеством свинца в почве и в зерне пшеницы (Я = - 0,94), а также для зеленой массы кукурузы (Я= - 0,54).

4 ХИМИКО-ЭКШЮГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОДОЕМОВ АГГОЛМЩШАФТОВ ЮЖНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ 41 Содермашие тяжелых металлов в воде

Все исследуемые водоемы находятся в непосредственной близости от гедажохазяйегвенных полей, где многие десятилетия активно применялись средства химизации. Известно, что из внесенных в почву химических удобрений усваивается лишь 4069%, остальные смываются в реки и озера. Дополнительный транспорт химических элементов может бьпь связан с агротехническими приемами, например, зяблевая вспашка нарушает противоэразионную устойчивость почвенного покрова и благоприятствует увеличению выноса биогенов с продуктами эрозии (Тышкевич, 1991).

Мониторингом были охвачены искусственные водоемы агроландшафтов а Всякою (водоем № Г), с. Садовое (водоем № 2), с. Грибское (водоем № 3) и с. Дроново (водоем № 4), находашиеся в зоне интенсивного земледелия юга Среднего Приамурья (рис. 1).

По сравнению с нормативами категории водоемов культурно-бытового назначения наблюдается повышенное содержание перманганатой окисляемосги в 1,2-1,7 раза (7,1810,18 мгСУл), химическое потребление кислорода (ХПК) в 1,2-2,4 раза (28-71 мгО'л). По показателям растворенный кислород и биохимическое потребление кислорода (БПК5) пренышения нет Данные исследования показали, что поверхностные воды искусственных водоемов с. Ваткою и с. Садовое относятся к Ш классу - умеренно-загрязненные, воды водоемов с. Грибское и с. Дроново к IV классу - загрязненные.

Мы сравнивали химико-экалогическое состояние поверхностных вод водоемов агралавдшафгов с показателями состояния юдьг в водоеме, расположенном в лесном массиве и не подверженном влиянию сельскохозяйственной деятельности. Исследования показали, что содержание ргуш в поверхностных водах исследуемых водоемов по сравнению с фоновым водоемом Превышает содержание металла в 2-6 раз, содержание кадмия превышено в водоеме №> 1 в 1,5-3 раза,вюдоеме№3-в 1,3-113 раза, вюдоемах№4и№2-в 1,8 раза Концентрация свинца в водоемах агролаадшафтов выше, чем в фоновом водоеме в 4,5-14,5 раза

При оценке водоемов мы использовали два вида ГЩК: гигиенические и рыбохозяйственные, так как гигиенические ГЩК регламентируют для водоемов содержание вредных веществ, а рыбохозяйственные ГЩК направлены на охрану водоема как базу рыбоводства

В водоеме № 2 содержание ртути в 2004 г. ш сравнению с 2003 г. ошечено на уровне гигиенического ГЩК; в поверхностных водах водоема № 1, расположенного у с. Ваткою, ртуть обнаружена в количестве 1,2 ГЩК Ошечено превышение рыбохозяйственного ГЩК в водоеме № 1 - в 6 раз, в водоеме № 2 - в 1-5 раз, в водоеме № 3 - в 3 раза, в водоеме № 4 - в 2 раза

Повышенное содержание кадмия выявлено в водах водоема ,N11 - 0,001 мг/л, в водоеме № 3 ГЩ К превышена в 4,5 раза

В 2004 г. по сравнению с 2003 г. во всех исследуемых водоемах отмечается концентрация свинца на уровне гигиенического ПДК (0,27-0,29 мг/л), что выше ПДК для водоемов рыбохешйственного назначения в раза (габя. 2).

Таким образом, в результате смыва с полей экотоксикантов водоемы агролаидшафтов испытывают сильную антропогенную нагрузку

Таблица 2

Среднее содержание тяжелых металлов в водоемах агроландшафтов

Место отбора Наимен. образца Ед. изм. Piyib Кадмий Свинец

Водоем №1 Вода мг/л 0,0004±0,0001 0,001010,0005 0,01810,006

Данные осадки мг/кг <0,02 0.3410.07* 0,03310,009 15Л9Ю.31 2,57Ю,51

Водоем №2 Вода мг/л 0,000310,0001 0,000610,0003 0,020±0,006

Донные осадки мг/кг <0,02 02710.06 0,02710,009 12.71Ю25 224Ю,45

Водоем № 3 Вода мг/л 0,0002±0,00008 0,002510,0009 0,01810,006

Денные осадки мг/кг <0,02 0,70±0,14 0,02910,009 11.81Ю23 1,5810,32

Водоем №4 Вода мг/л 0,000310,0001 0,000610,0003 0,01910,006

Донные осадки мг/кг <0,02 0.47Ю.10 0,07510,017 13.94Ю28 2,37Ю,48

Фоновый водоем (с.Барда-гон) Вода мг/л <0,0001 0,0004±0,0002 0,00210,0004

Данные осадки мг/кг <0,02 02210,04 0,02010,007 1220Ю24 0,7010,14

ПДК** вода мг/л 0,0005 0,001 0,03

ПДК*** 0,0001 0,005 0,01

* - в числителг - валовые формы, в вдменателе - под вижные формы тяжеых металлов; "-предел!^ допустимая концентрация для водоемов кулы>рю>бьгговаго назначение ***-перечень рыбохшяклвошых нормативов'ГЩК и ОБУВ для воды (1999)

4.2 Содержание тяжелых металлов в донных осадках

Исследования показали, что значительная часть тяжелых металлов вследствие седиментации взвешенными частицами поступила вместе с ними в донные отложения.

Содержание валовых форм ртути в донных отложениях всех исследуемых водоемов не превышает величину 0,02 мг/кг Наибольшим содержанием кадмия - 0,47-0,70 мг/кг -характеризуются донные осадки водоемов № 3 и № 4 В результате постоянного стока токсикантов с полей П, Ш и их переноса с илистыми частицами почвы Сё накопился в донных осадках водоема №3 в количестве 0,70мг/кг. Вместе с тем водоем №3 расположен по

течению реки Большой Алим ниже, чем водоемы № 2 и № 4, поэтому повышенное содержание кадмия в водоеме может бьггь обусловлено и переносом токсикантов из водоемов №2и№4.

Уровень валовых форм свинца -10,65-15,86 мгкг, подвижных форм - 0,70-3,17 мг/кг. Повышенное содержание элемента отмечено в донных осадках водоемов № 1 и № 4 (табл 2)

43 Биологическое тестирование водоемов агроландшафтов

Нами проведены токсикологические исследования водоемов южной зоны Приамурья. Методика исследования заключалась в биотесгаровании воды с использованием тест-объекгов - Сепос1арЫа аЕЕгая, Рагатесшт саийаШт

Анализ полученных д анных показал, что в исследуемых водоемах индекс тжсичности лежт в пределах 0 - 0,28. Кратность разбавления воды, вызывающая гибель не более 50% тест-обьекгов за 48-часовую экспозицию (ЛКР50-48), составила <г 1, а безвредная 1фатность разбавления (ЛКР1048)раша 1.

Пробы воды в неразбавленном состоянии оказывают допустимое токси1 ¡еское действие на инфузорий и не оказывают острого токсического действия на цериодафний. Согласно ПНД ФТ 16222-98 по величине индекса токсичности поверхностные воды исследуемых водоемов относятся к допустимой степени токсичности (0,00 <Т< 0,40).

вьшоды

1 Уровень загрязнения пахотных почв юга Среднего Приамурья характеризуется для как слабый, (0,020-0,050 мг/кг), РЬ - средний (12,70-22,0 ^Лсг) и СИ - повышенный (0,130,57 мг/кг) согласно шкале экологического нормирования. Концентрация указанных элементов во всех образцах почвы ниже ГЩК, но выше российского фона и кларка. В результате исследований выявлено более высокое содержание токсичных элементов в пахотных почвах по сравнению с почвами, не подверженными сельскохозяйственному воздействию.

2. В условиях лугово-черноземовцдных почв вдет интенсивное накопление тяжелых металлов сельскохозяйственными культурами. Даже при содержании в почвах этаж э гсеменгов несколько ниже принятых ПДК накопление их в урожае существенно превышает уровень

содержания, установленный для продукции растениеводства. Выявлено превышение ЦДК д ля зеленой массы растений: Hg - в 3-3,8 раза, Cd - в 1,6-10,5 раза, РЬ- в 6,'7 раза Превышение для зерновых культур составило: Cd - 2-8 ПДК, РЬ -1,5-4 ЦД К.

3. По способности накапливаться в растениях тяжелые металлы располагаются в следующий ряд: в соломе ячменя и пшеницы Cd > Hg > РЬ, в зерне зерновых культур и зеленой махе растений сои, кукурузы, в однолетних злаковых травах - Cd > РЬ > Hg.

4. Установлена прямая зависимость содержания Cd в зерне ячменя, сои, кукурузы от содержания элемента в пахотном слое почвы (R = 0,88; 0,79; 0,61 при Р=0,05 соответственно). Достоверная обратная корреляционная зависимость выявлена между содержанием ртути в почве и пшенице (R = - 0,96 для соломы пшеницы; R=- 0,69 для зерна); между количеством свинца в почве и зерне пшеницы (R=-0,94).

5. Водоемы агроланашафгов испытывают сильную антропогенную нагрузку в результате смыва с полей экотоксикантов. Отмечено отклонение от нормативов: перманганатная окисляемость, химическое потребление кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (ВПК?). Поверхностные воды исследуемых водоемов относятся к классу умеренно-загрязненных и загрязненных, содержат Cd выше, Hg и РЬ на уровне гигиенического ПДК. Выявленное количество Hg и РЬ превышает рыбохазяйственное ЦДК в 1-6 и 2J5-3 раза соответственно. Данные осадки водоемов № 3 и № 4 характеризуются повышенным содержанием кадмия и свинца.

Предоожения производству:

1. Для снижения опасности получения кормов с вьюоким'содержанием тяжелых металлов необходимо проводить мониторинг состояния качества получаемой продукции на полях с превышейием фонового содержания токшкангоа

2. Рекомендуется подбирать в севооборот куЛьтуры с низкой способностью к аккумуляции тяжелых металлов - пшеница, ячмень.

Публикации по теме диссертации:

1 Димвденок ЖА Содержание тяжелых металле® в почве пахотных угодий в южной зоне Приамурья // Материалы IV Межрегиональной научно-практической конференции

«Молодежь XXI века; шаг в будущее», 14-15 мая 2003 г, Благовещенск: Изд-во .ПрльГАУ, 2003. С. 414416.

2. Димиденок ЖА Оценка токсикшюгического состояния водоемов в южной зоне Приамурья // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: материалы Международной научной школы-конференции студентов и молодых ученых, 26-29 ноября, 2003 г. Абакан,2003. Т. 2. С. 14-15.

3. Димиденок ЖА, Харина СГ., Царькова М.Ф., Платоьова ТЛ. Загрязнение вод , южной зшы Приамурья три интенсификации аграрного производства // Актуальные проблемы экологии: сб. науч. раэот. Томас, 2004 Т.З №3. С. 416-418.

I

4. Димиденок ЖА, Хариш СР. Содержание тяжелых металлов в продукции растениеводства южной зоны Приамурья // Пути воспроизводства гшодородия почв и повышения урожайности сэдьсшхозяйственных культур в Приамурье: сб. науч. тр. ДальГАУ Благовещенск Изд-ю ДальГАУ, 2004. Вып. 10. С. 112-114.

5. Димиденок ЖА, Хариш СГ. Оценка содержания тяжелых металлов в почве пахотных угодий южной зшы Приамурья // Проблемы региональной экологии. 2004. № 6. С.48-51.

6. Димиденок ЖА Оценка состояния агроэкосистем юга Амурской области по содержанию тяжелых металлов // Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего Востока: материалы региональной конференции молодых ученых, 18-19 ноября 2004 г. / Под общ. ред. В.И. Петухова -Владивосток: Иад-во ДВГТУ,2004. С. 137-139.

7. Димиденок ЖА, Харина СГ. Состояние водоемов а' ролаццшафгов юга Приамурья I //Проблемы экологии и рационального использования природных ресурсов в

Д альневосточном регионе: материалы региональной научно-праклической конференции, 2123 декабря 2004 г. / Под общ ред. ЛГ. Колесниковой. - Елаговеизшск: Изд-ьо БГПУ, 2004 Т1. С. 142-145.

8. Димиденок ЖА, Харина СГ. Содержание тяжелых металлов в почвах и продукцда растениеводства южной зшы Среднего Приамурья. Электронный журнал «Исследовано в России»,39,419-128,2005.Ьйр: '/Лота! аре.гекшгИн/аЛс!ек/2005/039/рей!

Димиденок Жанна Анатольевна

»

ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ ЮЖНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ

Автореферат

* Лицензия ЛР 020427 от 25.04.1997 г.

Подписано к печати 18.03.2005 г. Формат 60 х 84 1/16 2 Уч.-издл. - 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 50.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии издательства ДальГАУ 675005, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86

I

I

р - 8 52«

РНБ Русский фонд

2006^4 7875

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Димиденок, Жанна Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ (обзор литературы).

1.1 Источники загрязнения агроэкосистем тяжелыми металлами.

1.2 Тяжелые металлы в компонентах агроэкосистем.

1.2.1 Миграция тяжелых металлов в почве.

1.2.2 Накопление тяжелых металлов в растениях.

1.2.3 Поведение тяжелых металлов в воде.

1.2.4 Миграция тяжелых металлов в агроэкосистеме по цепи почва -растение - вода.

1.3 Нормирование содержания тяжелых металлов в объектах агроэко-системы.

2. РАЙОН РАБОТ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1 Агроэкологическая характеристика района исследования.

2.1.1 Климат.

2.1.2 Почвы.

2.2 Методика проведения исследований.

3. ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ

И РАСТЕНИЯХ ЮЖНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ.

3.1 Содержание тяжелых металлов в почвах пахотных угодий.

3.2 Содержание тяжелых металлов в растениях.

3.3 Миграция тяжелых металлов в агроэкосистеме почва - растение.

4. ХИМИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОДОЕМОВ АГРОЛАНДШАФТОВ ЮЖНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ.

4.1 Содержание тяжелых металлов в воде.

4.2 Содержание тяжелых металлов в донных осадках.

4.3 Биологическое тестирование водоемов агроландшафтов.

ВКЛЮЧЕНИЕ.

1ВОДЫ.

ЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

ШСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

СЛОЖЕНИЯ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка содержания тяжелых металлов в агроэкосистемах южной зоны Среднего Приамурья"

Актуальность темы. В последние годы большое внимание уделяется изучению загрязнения окружающей среды веществами техногенного происхождения. Самого пристального внимания заслуживает техногенное накопление тяжелых металлов, особенно в почвах, поскольку загрязненная почва может являться длительным постоянно действующим источником поступления тяжелых металлов в пищевую цепь. Столь же актуально изучение содержания экотоксикантов в сельскохозяйственных культурах, так как до 7080% от общего количества тяжелых металлов, поступающих в организм человека, приходится на растительную продукцию.

В связи с увеличивающимся загрязнением биосферы особый интерес и важное практическое значение имеет, с одной стороны, познание закономерностей поведения и распределения тяжелых металлов в окружающей среде, с другой - тот факт, что свыше 90% всех болезней человека прямо или косвенно связаны с состоянием окружающей среды, которая является либо причиной возникновения заболеваний, либо способствует их развитию (Добровольский, 1983; Соколов, Черников, 1999).

В настоящее время стало ясно, что токсичность тяжелых металлов обусловлена как их широким распространением и высокой миграционной подвижностью, так и способностью накапливаться в пищевых цепях, включаться в метаболический цикл, аккумулироваться в организме человека и вызывать разнообразные физиологические нарушения, в том числе на генетическом уровне. «Коварство» тяжелых металлов заключается в том, что они загрязняют экосистему не только быстро и по всей цепочке экологических взаимодействий, но и незаметно. Для выведения тяжелых металлов из экосистемы до безопасного уровня требуется весьма продолжительный период времени при условии полного прекращения их поступления.

Среди тяжелых металлов приоритетными загрязнителями считаются ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, цинк, главным образом потому, что их техногенное накопление в окружающей среде идет высокими темпами. В сельскохозяйственном производстве основными источниками поступления тяжелых металлов являются пестициды, минеральные удобрения, химические мелиоранты.

Поскольку тяжелые металлы поступают в организм травоядных животных и человека в основном с растительной пищей, а обогащение последней происходит из почвы, почвенно-агрохимические исследования на техногенно загрязненных территориях приобретают важное значение, особенно в местах, где население питается в течение многих лет преимущественно продуктами растениеводства (Добровольский, 1986; Алексеев, 1987; Кабата-Пендиас, 1989; Добровольский, Никитин, 1990; Ильин, 1991).

Амурская область - это основной сельскохозяйственный район Дальнего Востока. В Амурской области активно возделывается соя, а также другие зерновые, овощные и кормовые культуры. В связи с этим активно применяются в течение более 40 лет различные средства химизации - минеральные удобрения, пестициды, химические мелиоранты. В почву пахотных угодий Приамурья за 36 лет только с препаратами, содержащими ртуть, внесено 160 т ртути. Максимальное количество ртути внесено в почву на пахотных угодьях южной зоны Приамурья - в Тамбовском и Благовещенском районах. Здесь ежегодно применялось от 16 до 40 т гранозана. Кроме того, вносилось ежегодно от 550 тыс. до 700 тыс. т минеральных удобрений и химических мелиорантов, содержащих кадмий и свинец (Харина, 2000) .

Среди различных программ, направленных на улучшение экологической ситуации в России, особое место занимает мониторинг окружающей среды, призванный, в частности, следить за изменением в экосистемах концентрации тяжелых металлов. Без оценки уровней загрязнения почв, растительности и воды тяжелыми металлами невозможно получить общую картину техногенной нагрузки этих веществ на окружающую среду. При этом необходимо учитывать их поведение в экосистеме. Особенно важен комплексный подход при оценке загрязнения аграрных районов, поскольку они являются основными производителями сельскохозяйственных продуктов. Для загрязняющих веществ, время полного исчезновения которых из системы почва - растение не превышает одного вегетационного периода, эта проблема не столь актуальна. Для токсикантов, период разложения которых до безопасного уровня или выведения из почвы обычно составляет несколько лет, необходимо учитывать возможности их миграции и бионакопления (Майстренко и др., 1996). Поэтому получить представление о качестве среды, о состоянии агроэкосистем в связи с многолетней химизацией сельского хозяйства в южной зоне Приамурья представляется крайне актуальным.

Цель исследований. Изучить содержание тяжелых металлов - ртути, свинца, кадмия - в объектах агроландшафтов по цепи почва - растение - вода -донные осадки в условиях южной зоны Среднего Приамурья. В задачи исследований входило:

- определить уровни содержания ртути, кадмия, свинца в почвах пахотных угодий южной зоны Среднего Приамурья;

- исследовать содержание ртути, кадмия, свинца в надземных органах ячменя (Hordeum L.), пшеницы (Triticum L.), сои (Glycine max (L.) Merr), кукурузе (Zea mays L.), злаковых травах (Poaceae), произрастающих на лугово—черноземовидных почвах;

- выявить особенности накопления ртути, кадмия и свинца в зависимости от вида исследуемых растений;

- установить корреляционную зависимость содержания тяжелых металлов в сельскохозяйственных культурах от их концентрации в почве;

- оценить эколого-химическое состояние водоемов агроландшафтов. Исследования проводились в течение 2002 - 2004 гг. в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ 2002 - 2005 гг. ДальГАУ: тема 8 «Адаптивное землепользование», раздел 8.1. «Мониторинг состояния агроэкосистем в условиях Амурской области».

Научная новизна результатов исследований. Впервые в агроэкологических условиях южной зоны Среднего Приамурья осуществлено изучение содержания тяжелых металлов в агроэкосистеме по схеме почва -растение - вода - донные осадки. Дана количественная оценка содержания ртути, кадмия и свинца в растениях в зависимости от биологических особенностей культур и от концентрации тяжелых металлов в лугово-черноземовидной почве. Выявлены виды сельскохозяйственных растений, способных к аккумуляции Hg, Cd, Pb в агроэкологических условиях юга Среднего Приамурья. Установлена корреляционная связь между содержанием тяжелых металлов в надземных органах ячменя (Cd, Pb), сои, кукурузы (РЬ) и в лугово-черноземовидных почвах. Дана эколого-химическая оценка состояния водоемов агроландшафтов южной зоны Среднего Приамурья.

Основные защищаемые положения:

1. Длительное применение средств химизации - минеральных удобрений, химических мелиорантов и пестицидов - привело к тому, что почвы юга Приамурья содержат тяжелые металлы в концентрациях выше российских кларковых и фоновых значений, а также значений в почве, не подвергаемой сельскохозяйственному воздействию.

2. В условиях лугово-черноземовидных почв при превышении пороговых значений содержания подвижных форм Hg, Cd, Pb в почве эти элементы накапливаются растениями в количествах, превышающих ПДК.

3. Содержание тяжелых металлов в продукции растениеводства в агроэкологических условиях южной зоны Среднего Приамурья зависит от концентрации металлов в почве и от биологических особенностей культур.

4. Сельскохозяйственная деятельность приводит к антропогенному изменению химического состава воды водоемов агроландшафтов.

Практическая значимость работы. Исследования позволили систематизировать данные о содержании тяжелых металлов в почвах, растительных кормах, в поверхностных водах и в донных осадках южной зоны Среднего Приамурья. Полученные результаты позволяют рекомендовать набор сельскохозяйственных культур, адаптированных к конкретным почвенным условиям и с низкой способностью к накоплению тяжелых металлов. Полученная информация может являться стартовой для дальнейшего мониторинга, служа основой для оценки состояния агроэкосистем.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на IV региональной научно-практической конференции «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (Благовещенск, 2003 г.), на международной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2003 г.), на научной конференции ДальГАУ (Благовещенск, 2004 г.), на региональной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Проблемы экологии, безопасности жизнедеятельности и рационального природопользования Дальнего Востока» (Владивосток, 2004 г.), на научной конференции «Проблемы экологии и рационального использования природных ресурсов в Дальневосточном регионе» (Благовещенск, 2004 г.), на научных семинарах кафедр экологии ДВГУ (г. Владивосток) и ДальГАУ.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 8 публикациях.

Автор искренне благодарен научному руководителю д.б.н. С. Г. Хариной за всемерную поддержку и постоянную помощь в обсуждении результатов. Автор признателен сотрудникам Центральной аналитической лаборатории ФГУГП «Амургеология» О.А. Гордевич, С.Б. Турмора, «Сетевой лаборатории анализа и мониторинга окружающей среды МПР России по Амурской области» - В.П. Демура, С.И. Дубинец, В.Б. Кожевиной за оказание помощи в проведении анализов. Особую благодарность автор выражает зав. кафедры экологии и охраны природы к. б. н. А.Б. Козловой за поддержку и постоянную помощь.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Димиденок, Жанна Анатольевна

выводы

1. Уровень загрязнения пахотных почв юга Среднего Приамурья характеризуется для Hg как слабый (0,020-0,050 мг/кг), Pb -средний (12,70-22,0 мг/кг) и Cd - повышенный (0,13-0,57 мг/кг) согласно шкале экологического нормирования. Концентрация указанных элементов во всех образцах почвы ниже ПДК, но выше российского фона и кларка. В результате исследований выявлено более высокое содержание токсичных элементов в пахотных почвах по сравнению с почвами, неподверженными сельскохозяйственному воздействию.

2. В условиях лугово-черноземовидных почв идет интенсивное накопление тяжелых металлов сельскохозяйственными культурами. Даже при содержании в почвах этих элементов несколько ниже принятых ПДК накопление их в урожае существенно превышает уровень содержания, установленный для продукции растениеводства. Выявлено превышение ПДК для зеленной массы растений: Hg - в 3-3,8 раза, Cd - в 1,6-10,5 раза, Pb - в 6,7 раза. Превышение для зерновых культур составило: Cd - 2-8 ПДК, Pb -1,5-4 ПДК.

3. По способности накапливаться в растениях тяжелые металлы располагаются в следующий ряд: в соломе ячменя и пшеницы -Cd>Hg>Pb, в зерне зерновых культур и зеленой массе растений сои, кукурузы, в однолетних злаковых травах - Cd>Pb>Hg.

4. Установлена прямая зависимость содержания Cd в зерне ячменя, сои и кукурузы от содержания элемента в пахотном слое почвы (R=0,88; 0,79; 0,61 при Р=0,05 соответственно). Достоверная обратная корреляционная зависимость выявлена между содержанием ртути в почве и пшенице (R = -0,96 для соломы пшеницы; R = -0,69 для зерна); между количеством свинца в почве и зерне пшеницы (R = -0,94).

Водоемы агроландшафтов испытывают сильную антропогенную нагрузку в результате смыва с полей экотоксикантов. Отмечено отклонение от нормативов: перманганатная окисляемость, химическое потребление кислорода (ХПК), биохимическое потребление кислорода (БПК5). Поверхностные воды исследуемых водоемов относятся к классу умеренно-загрязненных и загрязненных, содержат кадмий выше, ртуть и свинец на уровне гигиенического ПДК. Выявленное количество Hg и РЬ превышает рыбохозяйственное ПДК в 1-6 и 2,5-3 раза соответственно. Донные осадки водоемов № 3 (с. Грибское) и № 4 (с. Дроново) характеризуются повышенным содержанием кадмия и свинца.

Предложения производству:

Для снижения опасности получения кормов с высоким содержанием тяжелых металлов необходимо проводить мониторинг состояния качества получаемой продукции на полях с превышением фонового содержания токсикантов. Рекомендуется подбирать в севооборот культуры с низкой способностью к аккумуляции тяжелых металлов - пшеница, ячмень.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследования содержания тяжелых металлов в почвах пахотных угодий южной зоны Среднего Приамурья было выявлено увеличение содержания тяжелых металлов по сравнению с почвами, неподверженными сельскохозяйственному воздействию. Особенно загрязнению подвержены почвы полей ОПХ ВНИИ сои (с. Садовое, Тамбовский район). Именно на этих полях отмечаются повышенные концентрации кадмия, свинца. Применявшиеся в течение многих десятилетий в больших количествах удобрения, пестициды и химические мелиоранты могут служить одним из источников повышенного содержания тяжелых металлов.

Концентрация ртути, кадмия и свинца во всех образцах почвы не превышает ПДК, но выше российского фона и кларка. Уровень загрязнения исследуемых почв характеризуется: для ртути - слабый, для свинца - средний, для кадмия - повышенный. Такое состояние почв, по нормам ВОЗ, является неопасным. Однако, тяжелые металлы, особенно кадмий, накопившиеся за несколько лет в почве в результате применения средств химизации, не теряют в значительной степени своей активности и продолжительное применение удобрений и пестицидов может привести к существенному увеличению содержания токсикантов в растениях.

Подвижность изученных тяжелых металлов в лугово-черноземовидных почвах выглядит следующим образом: Cd > Pb > Hg.

В условиях лугово-черноземовидных почв идет интенсивное накопление тяжелых металлов в растениях, что подтверждено исследованиями растениеводческой продукции.

Концентрация ртути в некоторых видах растений обнаружена в количествах превышающих ПДК. Наибольшее количество ртути обнаружено в зеленой массе сои и однолетних злаковых трав (3-3,8 ПДК), а также в зеленой массе кукурузы (3,5 ПДК), которые использовались в качестве зеленого корма для животных и приготовления сенажа и силоса.

Наименьший уровень содержания кадмия отмечен в соломе пшеницы (0,13-0,18 мг/кг), наибольший - в зеленой массе сои и однолетних трав (до 0,9 мг/кг). Для зерновых культур превышение составило - 2-8 ПДК, для зеленой массы растений - 1,6-10,5 ПДК. Наибольшее загрязнение кадмием отмечалось в сое, отобранной с полей И, III у водоема с. Грибское, и в зеленых массах пайзы и смеси овес+пайза, исследовавшихся в 2004 г.

Концентрация свинца во всех анализируемых смесях превышает ПДК. Наибольшие значения концентраций отмечались в кормах, основу которых составляли растения семейств злаковых и бобовых (до 6,7 ПДК).

По способности накапливаться в избытке в зерновых культурах тяжелые металлы можно расположить в следующий ряд: Cd > Hg> Pb, в зеленой массе растений - Cd > Pb > Hg .

Исследуемые водоемы расположены в непосредственной близости от сельскохозяйственных источников загрязнения (полей). В результате сельскохозяйственной деятельности поверхностные воды подвергаются загрязнению токсикантами.

Анализ воды водоемов с. Волково, с. Грибское, с. Садовое и с. Дроново, расположенных в агроландшафтах, показал отклонение от нормативов таких показателей, как перманганатная окисляемость, ХПК и БПКб.

Поверхностные воды исследуемых водоемов относятся к классу умеренно-загрязненных и загрязненных.

Ртуть и свинец присутствуют в водоемах с. Волково и с. Садовое в концентрациях на уровне ПДК. Кадмий в водоеме с. Волково наблюдается в концентрации выше ПДК, а в воде водоема, расположенного у с. Грибское, в 2004 г. превышение концентрации кадмия составляет 4,5 ПДК.

Донные осадки аккумулируют тяжелые металлы. Содержание ртути, кадмия, свинца в донных осадках во много раз больше, чем в поверхностных водах. В водоемах № 3 и № 4 наблюдается повышенное содержание кадмия и £ свинца.

Биотестирование воды с использованием тест-объектов Paramecium caudatum и Ceriodaphia affinis показало, поверхностные воды исследуемых водоемов относятся к категории — «допустимая степень токсичности».

Водоемы южной зоны Среднего Приамурья подвержены антропогенной нагрузке. При содержании ртути в водной среде на уровне ПДК может происходить дестабилизация водных экосистем. Гидробионты способны накапливать тяжелые металлы, в частности ртуть и кадмий, в концентрациях, в тысячи раз превышающих их содержание в воде. Наряду с прямым токсическим действием на организм тяжелые металлы вызывают опасные отдаленные биологические последствия, производя мутагенное, эмбриотоксическое, гонадотоксическое и другие действия.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Димиденок, Жанна Анатольевна, Благовещенск

1. Авраменко П.М., Шевелева М.А., Лукин С.В. Закономерности накопления свинца, цинка и кадмия в горохе // Агрохимический вестник. 1998. №2. С. 16- 17.

2. Авраменко П.М., Лукин С.В. Тяжелые металлы в почвах Белгородской области // Агрохимический вестник. 1998. №5. 6. С. 13 -15.

3. Авраменко П.М., Лукин С.В. Загрязнение почвы тяжелыми металлами и их накопление в растениях // Агрохимический вестник. 1999. №2. С. 31 -32.

4. Агрометеорологический обзор по Амурской области. Благовещенск, 2002, 2003, 2004.-7 с.

5. Акулов П.Г., Богомазов Н.П., Нетребенко Н.Н. Тяжелые металлы на выщелоченных черноземах Белгородской области // Химия в сельском хозяйстве. 1995. №5. С. 27 28.

6. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, 1987. - 142 с.

7. Алексеенко В.А. Цинк и кадмий в окружающей среде. М.: Наука, 1992. -200 с.

8. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М.: Логос, 2000. — 627 с.

9. Амирджанян Ж.А. Содержание тяжелых металлов в загрязненных почвах // Химия в сельском хозяйстве. 1994. №1. С. 26 27.

10. Аристархова Г.Г., Курганова Е.В. Эколого-токсикологическая оценка почв Московской области // Агрохимический вестник. 1999. №3. С. 10-17.

11. Бабкин В.В., Завалин А.А. Физиолого-биологические аспекты действия тяжелых металлов на растения // Химия в сельском хозяйстве. 1995. №5. С. 17-21.

12. Батурин И.А., Ряховский А.В. Содержание в растениях и вынос с урожаем полевых культур химических элементов из группы тяжелых металлов //Агрохимический вестник. 1998. №5-6. С. 19-21.

13. Белоус Н.М., Моисеенко Ф.В., Ратников А.Н. Влияние удобрений на содержание кадмия и свинца в клубнях картофеля // Химия в сельском хозяйстве. 1995. №5. С. 31 33.

14. Беспамятников Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985. — 185 с.

15. Беус А.А., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды. -М.: Недра, 1976.-248 с.

16. Бокова М.М., Ратников А.Н. Биологические особенности растений и почвенные условия, определяющие переход тяжелых металлов в растения на техногенно загрязненной территории // Химия в сельском хозяйстве. 1995. -№5.-С. 15- 17.

17. Болотина В.В. Агроэкологический мониторинг земель // Агрохимический вестник. 1999. №3. - С. 18 - 21.

18. Большаков В.А. К вопросу о механизме фиксации тяжелых металлов в почвах // Бюл. Почвенного института им. В.В. Докучаева. 1985. - Вып. 36. -С. 25 - 30.

19. Брагин Б.И. Роль донных отложений в самоочищении пресноводных водоемов //Биологические основы рыбного хозяйства водоемов Средней Азии и Казахстана: тезисы докладов XIX конференции, 9-11 октября 1986 г. Ашхабад, 1986. С. 41 42.

20. Брукс Ф.Ф. Загрязнение микроэлементами // Химия окружающей среды. -М.: Химия, 1982. С. 371 413.

21. Булавко Г.И., Наплекова Н.Н. Влияние различных соединений свинца на биологическую активность почв // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. 1982. №10/2. С. 85 89.

22. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I -IV групп / A.JI. Бандман, Г.А. Гудзовский, JI.C. Дубейковская, Б.А. Ивин, Б.А. Канцельсон. JL: Химия, 1988. - 512 с.

23. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на фитотоксичность чернозема // Агрохимия. 1997. №6. С. 50 55.

24. Виноградов А.П. Геохимия изотопов и проблемы биохимии. Избранные труды. М.: Наука, 1993. - 234 с.

25. Водяницкий Ю.Н., Добровольский В.В. Железистые минералы и тяжелые металлы в почвах. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1998. -216 с.

26. Воин М.И. Возможности снижения экологической опасности экотоксикантов в сельском хозяйстве // Химия в сельском хозяйстве. 1995. №5. С. 38 40.

27. Волошин Е.И. Аккумуляция кадмия и свинца в почвах и растениях // Агрохимический вестник. 2000. №3. С. 23 26.

28. Воробьев Г.Т., Кулешов В.А., Яговенко Г.Л. Тяжелые металлы в почвах Брянской области // Химия в сельском хозяйстве. 1996. №3. С. 39.

29. Вяйзенен Г.Н., Смбатян А.Р., Федотов А.А., Некрасов А.В., Кузнецова И.Н. Контроль за содержанием тяжелых металлов в силосе и сене // Химия в сельском хозяйстве. 1995. №5. С. 40 42.

30. Вяйзенен Г.Н., Савин В.А., Токарь А.И. Концентрация тяжелых металлов в силосе и сене при традиционных технологиях заготовки // Аграрная наука. 1997. №5. С. 23 24.

31. Галеева М.В., Довбня И.В., Законов В.В., Широкова М.А. Эмпирические связи между содержанием металлов в растениях и донных осадках эвтрофного озера Неро // Экология. 1995. №3. С. 217 221.

32. Гармаш Н.Ю. Воздействие повышенного содержания тяжелых металлов в субстрате на пшеницу и картофель // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. 1983. №10. Вып. 2. С. 84-87.

33. Гладкова Н.С. Ртуть в почвах ненарушенных лесных ландшафтов: автореф. дис. канд. биол. наук / МГУ им. М.В. Ломоносова. Москва, 1999. - 24 с.

34. Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды в Амурской области за 2002 год. Благовещенск, 2003 г.

35. Гребенюк Г.А., Харина С.Г. Миграция биогенных элементов по почвенному профилю // Молодежь XXI века: шаг в будущее: материалы IV региональной научно-практической конференции, 14-15 мая 2003 г., Благовещенск. -Благовещенск: ДальГАУ, 2003. С. 405 407.

36. Григорьева Т.И. Переход свинца из почвы в растения, как один из критериев гигиенического нормирования // Труды I Всесоюзного совещания по исследованию миграции загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. С. 203 207.

37. Голов Г.В. Почвы и экология агрофитоценозов Зейско-Буреинской равнины. Владивосток: Дальнаука, 2001. - 160 с.

38. Голов В.И. Содержание микроэлементов в почвах Приморья: Агроземы Приморья. Уссурийск, 2002. - 160 с.

39. ГОСТ 17.4.4.02 84. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, биологического и гельминтологического анализа. — 11 с.

40. ГОСТ 27262 87. Корма растительного происхождения. Методы отбора проб. - 9 с.

41. ГОСТ 30692 2000. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Атомно-абсорбционный метод определения содержания свинца, меди, цинка и кадмия. - Минск: ИПК Издательство стандартов, 2001. - 11 с.

42. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Пинигина И.А. Санитарно химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. - М.: Химия, 1989. -368 с.

43. Добровольский В.В. Высоко дисперсные частицы почв как фактор массопереноса тяжелых металлов в биосфере // Почвоведение. 1999. №11. С. 1309- 1317.

44. Добровольский В.В. География микроэлементов: Глобальное рассеяние. -М.: Мысль, 1983.-272 с.

45. Добровольский В. В. Основы биогеохимии. М.: Высшая школа, 1998. -413 с.

46. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. Экологическое значение почв. -М.: Наука, 1990. 261 с.

47. Евдокимова Г.А., Мозгова Н.П. Влияние выбросов цветной металлургии на почву в условиях модельного опыта // Почвоведение. 2000. №5. С. 630-638.

48. Жмур Н.С. Государственный и производственный контроль токсичности вод методами биотестирования в России. М.: Международный Дом Сотрудничества, 1997. - 116 с.

49. Журавлева Е.Г. Закономерности распределения микроэлементов в почвах // Химия почв. Микроэлементы в почвах и современные методы их изучения. М., 1985. С. 6- 11.

50. Загрязняющие вещества в окружающей среде / Под ред. А.Моцика, Д.Л. Пинского. Пущино — Братислава, 1991. - 195 с.

51. Загуральсая Л.М., Зябченко С.С. Воздействие промышленных загрязнений на микробиологические процессы в почвах бореальных лесов района Костамуксии // Почвоведение. 1994. №5. С. 105 110.

52. Захарова Л.Л. Особенности миграции кадмия в системе почва растение // Труды III Всесоюзного совещания по исследованию миграции загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 168 - 172.

53. Звонарев Б.А., Зырин Н.Г. Закономерности распределения ртути в почвах вблизи источника загрязнения // Почвоведение. 1981. №4. С. 32 40.

54. Земина С.П., Ермаков В.В., Плешаков П.В., Плешаков В.И. Экотоксическая оценка биогеохимических провинций, обогащенных свинцом // Сибирский экологический журнал. 2001. №2. С. 213 216.

55. Золотарева Б.Н. Тяжелые металлы в почвах Верхнеокского бассейна // Почвоведение. 2003. №2. С. 173 182.

56. Зырин Н.Г., Обуховская Т.Д. Ртуть в почвах и растениях // Агрохимия. 1980. №7. С. 126 140.

57. Зырин Н.Г., Обухов А.И. Принципы и методы нормирования содержания тяжелых металлов в почве и в системе почва — растение // Бюллетень Почвенного института. 1983. Вып.35. С. 46 49.

58. Зырин Н.Г., Сердюкова А.В., Соколова Т.А. Сорбция свинца и состояние поглощенного элемента в почвах и почвенных компонентах // Почвоведение. 1986. №4. С. 39-44.

59. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов // Справочник: в 6 кн./Под ред. Э.К. Буренкова. М.: Недра, 1996. Кн. 3: Редкие р элементы. 352 с.

60. Ильин В.Б. О загрязнении тяжелыми металлами почв и сельскохозяйственных культур предприятиями цветной металлургии // Агрохимия. 1990. №3. С. 92.

61. Ильин В.Б., Байдина H.JL, Конарбаева Г.А., Черевко А.С. Содержание тяжелых металлов в почвах и растениях Новосибирска // Агрохимия. 2000. №1. С. 66-73.

62. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в почвах Западной Сибири // Почвоведение. 1987. №11. С. 87-94.

63. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растение. - Новосибирск: Наука. Сибир. отделение, 1991. - 151 с.

64. Ильин В.Б., Сысо А.И., Байдина Н.Л., Конарбаева Г.А., Черевко А.С. Фоновое количество тяжелых металлов в почвах юга Западной Сибири // Почвоведение. 2003. №5. С. 550 556.

65. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений. Новосибирск: Наука, 1985. - 128 с.

66. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989.-439с.

67. Ковалевский А.А. Геохимические поиски рудных месторождений. — М.: Недра, 1984. 172 с.

68. Коваль А. Т. Эколого-геохимическая оценка загрязнения ртутью компонентов природной среды Амурской области: автореф. дис. канд. биол. наук / Дальневосточный государственный университет. Владивосток, 2003.-23 с.

69. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985. - 263 с.

70. Козлова С.И., Зелюкова Ю.В. Содержание, трансформация и миграция ртути в экосистемах дельты Дуная // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: сб. науч. тр.. JI.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 180- 184.

71. Козлова А.Б. Экологические аспекты применения минеральных удобрений в Приамурье: автореф. дис. канд. биол. наук / Дальневосточный государственный университет. Владивосток, 2000. - 25 с.

72. Колесников С.И., Коваленко В.Д., Казеев К.И., Вальков В.Ф. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на содержание в черноземе обыкновенном подвижных форм азота и фосфора //Агрохимия. 1999. №2. С. 73 78.

73. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного // Экология. 2000. №3. С. 193 201.

74. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические функции почв и влияние на них загрязнения тяжелыми металлами // Почвоведение. 2002. №12. С. 1509- 1514.

75. Кольцов А.С. Сельскохозяйственная экология: учебно — справочное пособие. Ижевск: изд-во Удм. университета, 1995. - 275 с.

76. Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Самонова О.А. Регрессионные модели поведения тяжелых металлов в почвах Смоленско-Московской возвышенности // Почвоведение. 2002. №8. С. 954 966.

77. Кот Ф.С., Матюшкина JI.A., Поливиченко В.Г. О формах ртути в почвах Восточного Украинского Полесья // Биогеохимические и геоэкологические исследования наземных и пресноводных экосистем. Владивосток: Дальнаука, 2002. Вып. 12. С. 51 - 57.

78. Кузнецов А.В. Контроль техногенного загрязнения почв и растений // Агрохимический вестник. 1997. №5. С. 7 9.

79. Кузнецов Н.П., Никушина Т.К. Тяжелые металлы в почвах Рязанской области // Химия в сельском хозяйстве. 1995. №5. С. 22 25.

80. Ладонин Д.В. Влияние железистых и глинистых минералов на поглощение меди, цинка, свинца и кадмия в конкреционном горизонте подзолистой почвы // Почвоведение. 2003. №10. С. 1197 1206.

81. Латковская Е.М. Химико-экологическая оценка заливов северо-востока Сахалина: хлорорганические пестициды и тяжелые металлы: автореф. дис. . канд. биол. наук / Дальневосточный государственный университет. -Владивосток, 2000. 26 с.

82. Линник П.Н. Формы миграции тяжелых металлов и их действие на гидробионтов // Экспериментальная водная токсикология. Рига, 1986. Вып.11. С. 144- 154.

83. Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — 268 с.

84. Мальцев В.Г., Жигалов В.П., Мошкарев В.Н., Солодун В.И. Тяжелые металлы в почвах и растениеводческой продукции Прибайкалья // Агрохимический вестник. 1998. №5-6. С. 34- 35.

85. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого аналитический мониторинг супертоксикантов. - М.: Химия, 1996. - 319 с.

86. Методические указания по агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий. М., 1982. - 157 с.

87. Методические указания по обнаружению и определению содержания общей ртути в пищевых продуктах методом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии (№ М 5178-90). 11 с.

88. Методика выполнения измерений массовой концентрации ртути в пробах воды, почвы и донных отложений методом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии (№ М 79/99). 13 с.

89. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1992. - 40 с.

90. Методика измерений массовой концентрации ртути в пробах питьевых, природных вод методом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии (№ М 79/99). 13 с.

91. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. М.: Агропромиздат, 1990. - 287 с.

92. Минеев В.Г., Алексеев А.А., Тришина Т.А. Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной химизации. Сообщение 2. Свинец // Агрохимия. 1982. №9. С. 126-140.

93. Минеев В.Г., Тришина Т.А., Алексеев А.А. Распределение ртути и ее соединений в биосфере // Агрохимия. 1983. №1. С. 122 134.

94. Моисеенко А.А., Цмокалюк Н.М. Устойчивость растений сои к загрязнению почвы тяжелыми металлами // Вестник Россельхозакадемии. 2003. №1. С. 51 -54.

95. Моисеенко А.А., Цмокалюк Н.М. Урожайность и качество зерна сои, изменение сортовых признаков и семенных показателей при выращивании на почве, загрязненной тяжелыми металлами // Вестник Россельхозакадемии. 2003. №5. С. 30 32.

96. Мосина Л.В. Агроэкология. Сельскохозяйственная экотоксикология: Модуль 7. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2000. - 184 с.

97. Мур Дж. В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. М.: Мир, 1987.-285 с.

98. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов / Под ред. Х.Зигель, А.Зигель. М.: Мир, 1993. - 368 с.

99. Новиков В.Ю., Ласточкина К.О., Болдина З.Н. Методы исследования качества воды водоемов. М.: Медицина, 1990. - 393 с.

100. Обуховская Т.Д., Каплунова Е.Е., Сердюкова А.В. Цинк, кадмий, ртуть, свинец в системе почва растение // Бюллетень Почвенного института. 1983. Вып. 35. С. 27 - 32.

101. Овчаренко М.М., Бабкин В.В., Кирпичников Н.А. Факторы почвенного плодородия и загрязнение продукции тяжелыми металлами //Агрохимический вестник. 1998. №3. С. 31-34.

102. Овчаренко М.М., Шильников И.А., Графская Г.А. Снижение поступления кадмия в растения на загрязненных почвах //Агрохимический вестник. 1999. №1. С. 37-39.

103. Онищук B.C. Почвенный покров и экология. Благовещенск, 1992. — 91с.

104. Онищук B.C., Чермаков Ю.С. Проблемы почвоведения Приамурья. -Благовещенск: Амурский край, 1991. 68 с.

105. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах (Дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК № 6229 91): Гигиенические нормативы. - М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора России. — 8 с.

106. Первунина Р.И., Зырин Н.Г., Малахов С.Г. Показатели загрязнения системы почва с.-х. растения кадмием // Труды Института экспериментальной метеорологии. М., 1987. Вып. 14(129). С. 60-65.

107. Переломин JI.B., Пинский Д.Л. Формы Mn, РЬ и Zn в серых лесных почвах Среднерусской возвышенности // Почвоведение. 2003. №6. С. 682 691.

108. Перечень рыбохозяйственных норм: предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды, водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд. ВНИРО, 1999. - 304 с.

109. Пинский Д.Л. Ионообменные процессы в почвах. Пущино, 1997. - 167с.

110. Пинский Д.Л., Фиала К., Моцик А., Душкина Л.Н. Исследование механизма поглощения меди, кадмия и цинка лугово-черноземной карбонатной почвой // Почвоведение. 1986. №1. С. 58 66.

111. Пинский Д.Л. Коэффициенты селективности и величины максимальной1. У+ О Аадсорбции Cd и РЬ почвами // Почвоведение. 1995. №4. С. 420 428.

112. ПНД Ф 14.1:2.22 95. Методика измерений массовой концентрации тяжелых металлов в природных и сточных водах методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии. - М., 1995. — 26 с.

113. ПНД ФТ 16.2:2.2.-98. Токсикологические методы контроля. Методика определения токсичности почвы и донных осадков по хематоксической реакции инфузорий. Москва, 1998. - 15 с.

114. Понизовский А.А., Мироненко Е.В. Механизмы поглощения Pb(II) почвами //Почвоведение. 2001. №4. С. 418 429.

115. Понизовский А.А., Мироненко Е.В., Кондакова Л.П. Закономерности поглощения Pb(II) почвами при рН от 4 до 6 Н Почвоведение. 2001. №7. С. 817 822.

116. Прокопчук В.Ф. Диагностика питания растений и агрохимический анализ почв. Благовещенск: Изд-во ДальГАУ, 1999. - 41 с.

117. Просянникова О.И., Анохин B.C. Тяжелые металлы в почве и урожае // Агрохимический вестник. 1999. №4. С. 15 17.

118. Пустовойтов Н.Д. Сезонно-мерзлотные почвы и их мелиорация. — М.: Наука, 1971.-232 с.

119. Радомский С.М., Радомская В.И., Катола В.М. Загрязнение ртутью районов золотодобычи // Строительство и природообустройство на рубеже тысячелетия: труды международной научно-технической конференции. Благовещенск, 2000. С. 418 420.

120. Растения в экстремальных условиях минерального питания / Ред. М.А. Школьник. Л.: Наука, 1983. - 177 с.

121. Реуцэ К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы. М.: Агропромиздат, 1986.-222 с.

122. Рисунова М.А., Христофорова Н.К. Тяжелые металлы в морской траве Zostera marina из Амурского залива (Японское море) // Проблемы региональной экологии. 2002. №4. С. 41 47.

123. Розанов Б.Г., Розанов А.Б. Основные тенденции изменения почвенного покрова земли под воздействием человека // Почвенно—экологический мониторинг и охрана почв. М.: Изд-во МГУ, 1994. С. 105 126.

124. Ртуть и ее соединения в окружающей среде (гигиенические и экологические аспекты)/И.М. Трахтенберг, М.Н. Коршун. Киев: Высшая школа, 1990. -232 с.

125. Руководство по санитарно-химическому исследованию почвы (нормативные материалы)/Под ред. Л.Г. Подуновой. М.: Государственный комитет санэпиднадзора России, 1993. - 130 с.

126. Сафонова Т.А. Накопление ртути и других тяжелых металлов водорослями и водными растениями // Поведение ртути и других тяжелых металлов в экосистемах. Новосибирск, 1989. Ч. 1. С. 64 100.

127. Селиверстова И.Г. Содержание ртути, свинца, кадмия и стронция стабильного в почве и растительных кормах юга Зейско-Буреинской равнины и оптимизация рационов с целью экскреции их из организма коров: дис. . канд. с-х. наук. Благовещенск, 2002. - 194 с.

128. Сидоров Ю.Ф. Проблема техногенного загрязнения ртутью территории Амурской области (актуальность и пути решения) // Материалы региональной научно-практической конференции сб. ст.. Благовещенск, 1999. С. 45 -49.

129. Сидоров Ю.Ф. Проблемы техногенного загрязнения ртутью сельскохозяйственных угодий юга Амурской области // Амурское село: проблемы социального становления и трансформации сб. ст.. Благовещенск, 1999. С. 129 133.

130. Система земледелия Амурской области / Отв. ред. В.А. Тильба. -Благовещенск: ИПК «Приамурье», 2003. 304 с.

131. Скрипченко И.И., Золотарева Б.Н. Биогеоценологические исследования ртути в ландшафтах Русской равнины // Почвенно-биогеоценологические исследования центра русской равнины. Пущино, 1981. С. 82 103.

132. Соколов О.А., Черников В.А. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды: Книга 1. Пущино, 1999. - 163 с.

133. Староверова А.В., Ващенко Л.Б. Нормирование токсикантов в почвах и продуктах питания//Агрохимический вестник. 2000. №2. С. 7 10.

134. Степанова И.К., Комов В.Т. Ртуть в абиотических и биотических компонентах озер северо-запада России // Экология. 1996. №3. С. 198 -202.

135. Строганов Н.С. Токсическое загрязнение водоемов и деградация водных экоситем //Водная экотоксикология. М.: ВИНИТИ, 1976. Т.З. С. 110 150.

136. Сухачев В.А., Лапытько Е.И., Ядренкин А.В. и др. Загрязнение ртутью и другими тяжелыми металлами водных и наземных биоценозов // Поведение ртути и других тяжелых металлов в экосистемах. Часть II. Новосибирск: изд. ГПНТБ СО АН СССР, 1989. - 154 с.

137. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982.-280 с.

138. Тышкевич Г. Л. Экология и агрономия. Киев: «Штиица», 1991. - 268 с.

139. Умаров М.М., Азиева Е.Е. Некоторые биохимические показатели загрязнения почв тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде. М., 1980. С. 109-115.

140. Фатеева А.И., Самохвалов В.Л., Мирошниченко Н.Н. Использование техногенно загрязненных почв // Земледелие. 2000. №2. С. 15 16.

141. Филенко О.Ф., Хоботьев В.Г. Загрязнение металлами // Водная экотоксикология. М.: ВИНИТИ, 1976. Т.З. С. 110 150.

142. Фомин Г.С. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. М.: Протектор, 2000. - 848 с.

143. Харина С.Г. Применение пестицидов, содержащих ртуть // Строительство и природообустройство на рубеже тысячелетия: сб. трудов Международной научно-технической конференции ДальГАУ. Благовещенск, 2000. С. 407 -413.

144. Челомин В.П. Экотоксикологические аспекты биоаккумуляции кадмия (на примере морских двустворчатых моллюсков): автореф. дис. . д-ра биол. наук. Владивосток, 1998.

145. Чернаков Ю.С. Рациональное использование сельскохозяйственных земель Амуро—Зее—Буреинского междуречья на основе их типизации, изучения структуры почвенного покрова и свойств почв. Благовещенск: Изд-во ДальГАУ, 2003.-201 с.

146. Черных Н.А., Ладонин В.Ф. Вопросы нормирования содержания тяжелых металлов в почве // Химия в сельском хозяйстве. 1995. №5. С. 10 14.

147. Щеголькова Н.М., Козлов М.Н., Данилевич Д.А., Канцерова Т.А. Сравнительная оценка методов биотестирования речных и очищенных вод // Вода и экология: проблемы и решения. 2001. №2. С. 264 266.

148. Щербань Э.П. Токсичность ионов некоторых тяжелых металлов для Daphnia magna Strans в зависимости от температуры // Гидробиол. ж. 1977. Т. 13. №4. С. 86-91.

149. Шишлова М.А. Зостера морская (Zostera marina L.) как индикатор загрязнения среды тяжелыми металлами: автореф. дис. . канд. биол. наук / Дальневосточный государственный университет. Владивосток, 2002. — 28с.

150. Ягодин Б.А. Агрогеохимия и мониторинг окружающей среды // Изв. ТСХА, 1990. Вып. 5. С. 113 118.

151. Ягодин Б.А. Кидин В.В., Цвирко Э.А. Тяжелые металлы в системе почва -растение//Химия в сельском хозяйстве. 1996. №5. С. 43 -45.

152. Adams T.M., McGrath S.P., Sanders J.R. The effect of soil pH on solubilities and uptake into ryegrass of rinc, copper and nickel added to soils in sewage sludges // Heavy Metals Environ. Int. Conf., Athens, 1985. Vol / 1. P. 484 -486.

153. Alloway B.J., Jackson A.P. The behavior of heavy metals in sewage sludge -amended soils // Sci. Total Environ. 1991. Vol /100. P. 151.

154. Blume H.P. The fate of iron during soil formation in humid temperate environments // Iron in soils and clay minerals. Dordrecht: Reidel, 1988. P. 749 -777.

155. Bowen H.J. Prce eletmtnts in biochemistry London, etc., 1986.

156. Colwer A. Geogene Gehalte ausgewahrter Schwermetalle in mineralischen Boden von Hessen // Wasser Boden. - 1989. - Bd. 41,5. - S. 310-311.

157. Doelman P., Haanstra L. Effect of lead on soil respiration and dehydrogenase activity // Soil Biol. A Biochem. 1979. V.l 1. №5.P. 475 479.

158. Eick M.J., Peak J.D., Brady P.V., Pesek J.D. Kinetics of lead adsorption / desorption on goethite: residence time effect // Soil science. 1999. V.l64 (1). P. 28 -39.

159. Gray B.R., Mill W.R., Stewart A.J. Effects of development time, biomass and ferromanganese oxides on nickel sorption by stream periphyton // Environmental Pollution. 1991. V.l 12 (1). P. 61-71.

160. Greene В., Hosea M., McPherson R. et. Al. Interaction of gold (1) and gold (III) complexes with algal biomass // Environ. Sci. and Technol. 1986. Vol. 20. № 6. P. 627 632.

161. Haynes R.J., Swift R.S. Concentrations of extractable Cu, Zn, Mn in a group of soils as influenced by air and overdrying and rewetting // Geoderma. 1991. Vol / 49. P. 319- 333.

162. Jonasson J. et. al. // Canad. Mining. Net. Bull. 1972. Vol. 65. № 717. P. 215220.

163. Kabata-Pendias A. Effects of lime and peat on heavy metal uptake by plant from soil contaminated by an emission of a copper spelter // Rosrn. Glebornawcre. 1979. V. 30. P. 123 133.

164. Khan D.H., Frankland B. Chemical forms of cadmium and lead in some contaminated soils//Environ. Pollut. 1983. Vol.6. №1. P. 833 840.

165. Kloke A. Richtwerte ' 80: Orientirungsolaten fur toleriebare, Gesamtgehalte eniger Element in Kulturboden//Mitt. VDLUFA. 1980. H.2. 25 p.

166. Kuhn J. Distribution of uranium and selected heavy metals in the sediments of the floodplain of the Ploucnice rirer. PhD thesis, Charles University in Prague, 1996. 278 p.

167. Lehmann M., Zouboulis A.I., Matis K.A. Modelling the sorption of metals from aqueous solutions on goethite fixed-beds // Environmental Pollution. 2001. V. 113 (2). P. 121 128.

168. Lukacs A., Partay J. Absorption of chromium, nickel, zinc and lead by peat // Proc. 6th Int. Trace Elem. Symp., Leipzig. 1989. Vol / 4. P.l 157 1163.

169. McBride M.B. Reactions controlling heavy metal solubility in soils // Adv. Soil Sci. 1989. V. 10. P. 1 47.

170. McGrath S.P. Persistence of metals in a long term sewage aludge experiment // Heavy Metals Eviron. Int. Conf. Sthens., Sept. 1985. Vol. 1. Edinburg. 1985. P. 339-341.

171. McKenzie R.M. The adsorption of lead and other heavy metals on oxides of manganese and iron // Aust. J. Soil. Res. 1980. V. 18. P. 61 -73.

172. Ran Nang, Verloo M. Effect of Various Organic Naterials on the Mobility of heavy Metals in soil // Environ. Pollut. 1985. Vol.10. №4. P. 241 248.

173. Sapek A. Contamination of peat souls with lead and cadmium // Proc. 5th Int. Peat. Congr. Poznam, 1976, Warszawa, s.a. V.2. 1976. P. 284 294.

174. Sedlacek J., Kallqvist Т., Gjessing E. Effect of aquatic humus jn uptake and toxicity of cadmium to Selenastrum Capricornutum Prinz // Aquat. And Terr. Humic. Mater. Symp., Chapel Hill, n.C., 4-5 Nov. 1981. Ann Arbor, Mich., 1983. P. 495 -516.

175. Tills A.R., Alio way B.J. The speciation of lead in soil solution of very polluted soils // Environmental Technologo Letters. 1983. V. 4. P. 529 534.

176. Woggon H., Jehle D., Raad M. Zum Ubergang toxisches Schwermetalle aus dem Boden in Ernteguter // Nahrung. 1982. - Bd. 26, № 5. - S. 465 - 477.