Применение посевов горчицы сарептской в целях фиторемедиации техногенно загрязненных тяжелыми металлами светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда

Трофимова, Татьяна Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Применение посевов горчицы сарептской в целях фиторемедиации техногенно загрязненных тяжелыми металлами светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Применение посевов горчицы сарептской в целях фиторемедиации техногенно загрязненных тяжелыми металлами светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда"

На правах рукописи

003483451

ТРОФИМОВА ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА

ПРИМЕНЕНИЕ ПОСЕВОВ ГОРЧИЦЫ СЛРЕП ГСКОЙ В ЦЕЛЯХ ФИТОРЕМЕДИАЦИИ ТЕХНОГЕННО ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ЮЖНОЙ ПРИГОРОДНОЙ АГРОПРОМЗОНЫ Г. ВОЛГОГРАДА

Специальность: 03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 з ко::

Волгоград - 2009

003483451

Диссертационная работа выполнена в ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия (ВГСХА)

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук Лобанов Михаил Петрович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кретинин Вениамин Михайлович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Пучков Михаил Юрьевич

Ведущая организация: ГУ «Поволжский НИИ эколого-

мелиоративных технологий»

Защита диссертации состоится «¿у?» 2009 года в /¿/-ОО

часов на заседании диссертационного совета Д 006.007.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации по адресу: 400062, г. Волгоград, пр. Университетский, 97, а/я 2153, ГНУ ВНИАЛМИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института агролесомелиорации и на сайте www.vnialmi.ru

Автореферат разослан «^¡Г» МйЯЯ&еХ' 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета V Л. А. Петрова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Главными определяющими факторами загрязнения пахотных почв тяжелыми металлами южной пригородной агропром-зоны г. Волгограда являются высокое сосредоточение промышленного потенциала, расположенного в данной зоне и наличие трасс федерального назначения, что подтверждается настоящими исследованиями автора.

В связи с усилением загрязнения окружающей среды, из-за увеличения техногенной нагрузки на почву, особо остро ставится вопрос о санитарной, фи-торемедиационной (фитоэкстракционной) роли сельскохозяйстшнных растений, способности отдельных их органов, в том числе используемых в качестве источников пищи для человека и животных, накапливать биогенные и небиогенные элементы.

Целью настоящего исследования является применение посевов горчицы сарептской сортов Славянка, Камышинская-10 в целях фиторемедиацин техногенно загрязненных тяжельми металлами, в частности цинком пахотных светло-каштановых почв сельскохозяйственного назначения южной пригородной агропромзоны г. Волгограда при применении различных доз эффектора фитоэкстракции - гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ). Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач:

• в условиях техногенного загрязнения охарактеризовать источники и пути поступления тяжелых металлов в агроэкосистему южной пригородной агропромзоны г. Волгограда (агроэкологическая и техногенная характеристика южной пригородной зоны г. Волго1рада);

• определить уровни содержания тяжелых металлов в пахотных почвах аг-роэкосистем и почвах садово-огородных участков южной пригородной агропромзоны г. Волгограда;

• выявить влияние различных уровней загрязнения почвы цинком на биометрические параметры развития двух исследуемых сортов (Славянка, Камышинская-10) горчицы сарепсткой, используемой в качестве растения-гипераккумулятора тяжелых металлов;

• установить закономерности и особенности поглощения тяжелых металлов (цинка) изучаемыми сортами горчицы сарептской;

• оценить действие и выявить эффективность различных доз эффектора фитоэкстракции (ОЭДФ) на интенсивность фитоэкстракции тяжелых ме-

таллов (цинка) горчицей сарептской в условиях светло-каштановых почв южной пригородной зоны г. Волгограда;

• выявить фиторемедиационную способность различных сортов горчицы сарептской (Славянка, Камышинская-10) в процессе фитоэкстракци цинка из загрязненных светло-каштановых почв как без использования эффектора фитоэкстракции, так и с его применением;

• обосновать эколого-экономическую оценку выращивания горчицы сарептской с использованием эффектора фитоэкстракции как фиторемеди-анта на почвах, загрязненных тяжелыми металлами.

Объектом исследования выбраны агрсшандшафты территории, прилегающей к южной пригородной агропромзоне на границе Красноармейского района г. Волгограда и Светлоярского района Волгоградской области.

Научная новизна. Впервые для изучаемой южной пригородной агропром-зоны г. Волгограда в течение 2006.. .2008 годов, на примере модельного загрязнения почвы пахотного поля приоритетным загрязнителем почв данной зоны - цинком, дано теоретическое, агроэколошческое и агроэкономическое обоснование способа фи-торемедиации почв с помощью горчицы сарептской сортов Славянка, Камышин-ская-10, при применении различных доз эффектора фитоэкстракции - гидроксиэти-лидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ). Установлена степень влияния различных доз цинка на основные биометрические показатели горчицы сарептской изучаемых сортов.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Зафиксированы превышения ПДК по цинку (валовые и подвижные формы), остальные значения содержания тяжелых металлов в почве приближаются к границам ПДК;

• Горчица сарептская является эффективным гипераккумулятором тяжелых металлов, в несколько раз превышая другие культурные растения;

• Состояние горчицы сарептской, выращиваемой для очищения почв от тяжелых металлов, в частности от цинка, тесно коррелирует с уровнем загрязнения с постепенным улучшением и биометрических параметров в многолетней динамике;

• Среднегодовые темпы снижения содержания цинка в почве при выращивании горчицы сарептской без применения эффектора фитоэкстракции составляли 0,17...0,20 мг/кг, с несколько лучшими показателями по сорту

Камышинская-10. Применение эффектора фитоэкстракции (ОЭДФ) резко увеличивало содержание цинка в надземной биомассе горчицы сарепт-ской;

• Применение максимальной дозы ОЭДФ в соотношении 1:1 к содержанию валовых форм цинка в почве (1,4 ПДК) приводит к увеличению содержания цинка в растениях изучаемых сортов в среднем в 15...15,5 раз по сравнению без применения ОЭДФ. Обнаружено уменьшение среднегодовых темпов снижения содержания цинка в почве исследуемых сортов в 15 раз, по сравнению при выращивании горчицы сарептской без применения эффектора фитоэкстракции;

• Применение фиторемедиации с помощью горчицы сарептской на светло-каштановых почвах, испытывающих техногенное загрязнение является экологически и экономически эффективным приемом снижения вредоносности тяжелых металлов.

Обоснованность и достоверность результатов исследований обеспечена комплексной проработкой темы с использованием методов математической статистики и подтверждается современным научно-методическим уровнем, постановкой лабораторных и полевых опытов, что позволило получить достоверные результаты и дать рекомендации производству.

Практическая и теоретическая значимость работы. Практическая ценность настоящей работы заключается в разработке агроэкологически и экономически обоснованного процесса «мягкого» способа реабилитации:, с помощью горчицы сарептской и эффектора фитоэкстракции пахотных светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда, загрязненных тяжелыми металлами. Полученные экспериментальные данные пополняют научные представления о биологическом способе реабилитации техногенно загрязненных тяжелыми металлами почв с помощью растений и могут быть использованы для разработки проектов по очищению (фиторемедиации) почв.

Апробация работы и публикации. Основные результаты настоящих исследований были доложены на международной научно-практической конференции «Российско-германские Дни защиты окружающей среды» (г. Волгоград, 22 июня 2007 г.); на XII Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области «Архитектура, градостроительство, строительство и экологические проблемы (г. Волгоград, ноябрь 2007 г.); на I Всероссийской научно-

практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (г. Краснодар, 14-16 ноября 2007г.); на региональной научно-практической конференции «Применение инновационных технологий в подготовке специалистов высшей квалификации для агропромышленного комплекса Волгоградской области» (г. Волгоград, 27-28 ноября 2008 г.); на международной научно-практической конференции «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК» (г. Волгоград, 27-29 января 2009 г.); на научных семинарах кафедры «Экологии и защиты растений ВГСХА (г. Волгоград).

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования РФ. Общий объем публикаций составляет 1,5 п.л., из них лично соискателя 1,0 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 185 страницах компьютерного текста, включает 21 рисунок, 36 таблиц и 7 приложений. Список используемой литературы включает 208 источника, в том числе 29 иностранных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИССЛЕДУЕМОЙ ТЕМЕ

Загрязнение окружающей среды группой поллютантов, получивших общее название «тяжелые металлы» (ТМ), сопровождается разрушением и деградацией природных экосистем.

Дуализм ТМ проявляется в том, что с одной стороны, в малых концентрациях ТМ необходимы живым организмам как микроэлементы, с другой стороны, высокая концентрация ТМ в доступном состоянии элементов влечет за собой необратимые, тератогенные последствия (P.O. Бутовский, 2005; Садовникова JI.K., Д.С. Орлов и др., 2006).

Не все тяжелые металлы токсичны, так в эту группу входят многие микроэлементы, такие как Fe, Mn, Си, Со, Zn, имеющие большое позитивное, биологическое значение для жизни живых организмов (В Л. Тихомирова, 2004). Так, в научной литературе имеется множество доказательств о пользе в малых концентрациях тяжелых металлов для живых организмов. (А.П. Виноградов, 1957; Ю.В. Алексеев, 1987; О.Н. Краснокугская, 1990; Ю.Е. Саст и др., 1990; В .Б. Ильин, 1991; АЛ. Ковалевский, 1991; И.И. Серегина, 2004).

Почва выступает в роли фильтра, «полупроницаемой мембраны» на пути

аэрального потока TM в ландшафты (Ю.А. Мажайский, В.Ф. Евтюхин и др. 2001).

Многочисленными научно-исследовательскими работами выявлено сильное загрязнение тяжелыми металлами почв вблизи автострад, особенно, свинцом, цинком, кадмием (ELT. Акулов, Н.П. Богомазов и др. 1995; Ю.А. Мажайский, В.Ф. Евтюхин и др. 2001; MJO. Гарицкая, 2004; М.В. Дабахов, В .И. Титова 2004; P.O. Бутовский, 2005; A.B. Ильинский, 2006; ТАЛрофимова, 2007).

При перераспределении ТМ в профиле почв оказывает влияние комплекс почвенных факторов: гранулометрический состав, реакция среды, окислительно-восстановительные и кислотно-щелочные условия, содержание органического вещества, сорбционная способность, катионообменная способность, наличие геохимических барьеров, дренаж (М.А. Глазовская, 1981; В.А. Алексеенко, 2000; В .Б. Ильин, 2004; И.С. Белюченко, M.JI. Филобок, 2006; Е.К. Батовская, В.П. Зволинский и др. 2008).

Фиторемедиация представляет собой выращивание в течение определенного периода времени на участке специально подобранных видов растений-гипераккумуляторов для извлечения тяжелых металлов корневой системой и концентрирования их в надземной биомассе. Для увеличения подвижности тяжелых металлов в почве, их транслокацшо из корневой системы в надземную биомассу растений с последующим накоплением, в фиторемедиации, применяют эффекторы фито-экстракции (Dushenkov, S.M., Kapulnik, Y., et. al., 1997; PJ3. Галиулин, P.A. Галиулина, 2003).

Многочисленными научно-исследовательскими работами доказана эффективность горчицы сарептской как растения гипераккумулятора ТМ (Huang, J.W., Chen, Q., et al. 1995; Wong, J.W.C., Chen, Q„ et al. 1995; Blaylock MJ., Seit, D.E., et al. 1997; Ebbs, S.D., 1997; Simon, L. 1999; P.B. Галиулин, P.A. Галиулина и др., 2004; В.Г. Куб-раков, Т.А. Трофимова, 2009).

Также доказана эффективность применения эффекторов фитоэкстракции в повышении выноса тяжелых металлов из почвы и транслокации их в надземной биомассе растений (Blaylock, M.J., Salt, D.E., et al. 1997; Dushenkov, S.M., Kapulnik, Y., et. al., 1997; Felix, H.R., 1999; Mathis, P., 1999; P.B. Галиулин, P.A. Галиулина и др., 2004).

2. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ПОЧВЕННО-ЮПЕЧАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Основными источниками загрязнения атмосферы и почв южной части города и ее окрестностей различными веществами, в том числе тяжелыми металлами явля-

ются предприятия энергетики (ТЭЦ-2,ТЭЦ-3), предприятия металлургической про-мьшшенности (ЗАО «Северсталь-метиз»), щгедприятия нефтеперерабатывающей промышленности (ООО «ЛУКошьВолгограднефтепереработка) и др. Наряду со стационарными источниками загрязнения тяжелыми металлами имеются нестационарные источники загрязнения атмосферы - автомобильный транспорт.

Были обследованы агроландшафты территории, прилегающей к южной промышленной зоне на границе Красноармейского района города Волгограда и Светло-ярского района Волгоградской области. Метеорологические условия во время закладки полевых опытов по изучению фиторемедиационного потенциала горчицы сарептской в 2006...2008 гг. были неравнозначными. Так, в целом 2007 год был более засушливым для возделывания сельскохозяйственных растений, а 2006,2008 гг. - наиболее благоприятными по сравнению 2007 годом.

Почвенный покров территории исследования (пахотные поля и садово-огородные участки южной пригородной зоны г. Волгограда) представлен светло-каштановыми почвами. Мощность гумусового горизонта составляет 0,2...0,3 м. В гумусе преобладает гуминовая кислота. В среднем количество гумуса исследуемой зоны составляет 1,8 %.

3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Были обследованы почвы пахотных угодий (поля 1,Н, Ш, V, VI) и поле ООО «Червленое» (поле VIII), а также почвы двух садово-огородных участков - дачи «Нефтебазы» (участок IV) и дачи «Стелла» (участок VII), расположенные на расстоянии до 1 км от источников загрязнения. Исследования проводились на ключевых участках расположенных в пределах пространственных лучей-профилей, намеченных по 8 румбам и розы ветров, на различном расстоянии от источника загрязнения. За точку отсчета приняты южные проходные АООТ «Каустик».

Помимо общей характеристики почв исследуемой территории, преследовалась цель - определение степени сравнимости ключевых участков по почвенным условиям. На ключевых участках определялись валовые и подвижные формы приоритетных загрязнителей (тяжелых металлов) - 7х\, Сс1, Си, РЬ.

Определение подвижных форм тяжелых металлов в почвах и с.-х. продукции, а также определение агрохимических показателей пахотных почв проводились в ЦАС «Волгоградский», МУ «ГУАОККОПС», а также на кафедре «Агроэкология и защита растений» ВГСХА в период 2006 по 2008 годы, при непосредственном уча-

стии автора. Методики анализов общепринятые. Для определения валовых и подвижных ТМ использовали атомно-абсорбционный спектрометр Perkin-Elmer 0ptima-4800 DV. Отбор проб почвы проводили в соответствии с требованиями к отбору проб почвы при общих и локальных загрязнениях (ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 17.4.3.01-83), с требованиями «Методических указаний по агрохимическому исследованию почв сельскохозяйственных угодий», и в соответствии с требованиями «Методических указаний по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства.

Определение концентрации тяжелых металлов в почвах объектов исследований позволило определиться со схемой многофакгорного полевого опыта с искусственным загрязнением почвы одним из активных загрязнителей почвы исследуемой территории - цинком с целью выявления эффективности фигоремедиации различными сортами горчицы сарептской при использовании эффекторов фитоэкс-тракции.

В течение трех лет (2006...2008 гг.) в условиях полевого опыта мы изучали фитоэкстракционную способность двух районированных в Волгоградской области сортов горчицы сарептской (Славянка, Камышинская-10) с применением различных доз (0,175; 0,35; 0,70 ммоль/кг) эффектора фитоэкстракции - (гидроксиэтили-дендифосфоновая кислота - ОЭДФ) на искусственно загрязненной цинком светло-каштановой почве в виде водного раствора ZnSO+x 7НгО из расчета 100,150,300 и 450 мг/кг почвы относительно контроля (без эффектора фитоэкстракции).

В 100 мг ZnS04 х 7Н20 содержится 23 мг цинка, что соответствует транслокационному показателю вредности цинка - (23 мг/кг); во-первых, ПДК цинка в почве (подвижная форма) - 23 мг/кг, во-вторых, остальные дозы были кратными этой транслокационной дозе и составляли 34, 68, 102 мг/кг, или с определенными допущениями варианты опыта составляли:

(фон) - 39,4 мг/кг Zn = Zn 0,4 ПДК; (Zn 23 мг/кг)-Zn 0,2 ПДК + фон =Zn 06 ПЩ; (Zn 34 мг/кг)-Zn 0,3 ЦДК+ фон = Zn 07 ПДК; (Zn 68 мг/кг) - Zn 0,7 ПДК + фон = Zn 1,1 ПДК; (Zn 102 мг/кг)-Zn 1,0 ПДК + фон =гп1,4ПДК.

Дозы эффектора фигоремедиации приняты, исходя из соотношений 0,25:1; 0,5:1; 1:1; где за единицу взята максимальная концентрация цинка в почве в опыте (141,4 мг/кг) и в соответствии с этим составлют: 0,175 ммоль/кг (36 мг/кг); 0,35 ммоль/кг (72 мг/кг); 0,70 ммоль/кг (144 мг/кг) ОЭДФ.

Полевые опыты и исследования проводились в соответствии с требованиями методики опытного дела Б.А. Доспехова (1985). Предшественник - озимая пшеница. В качестве фона вносили удобрения ЫбоРда кг/га д.в. под основную обработку почвы. Норма высева - 1 млн. всхожих семян на гектар. Повторногть в опытах - 4-х кратная. Учетная площадь делянки - Юм2. Общая площадь учетной территории -1600 м2. Размещение вариантов последовательное, систематическое в один ярус. Агротехника возделывания горчицы - общепринятая для данной зоны.

При расчете доз вносимого на делянки цинка применяли определенную нами плотность сложения почвы в пахотном слое - 1,20 г/см3. Продолжительность вегетации горчицы в опыте 65...75 дней. Эффектор фитоэкстракции ОЭДФ вносили в виде водного раствора.

Роль хелатообразующих комплексонов заключается в переводе соединений тяжелых металлов в почве в подвижные, растворимые комплексонагы, легко усваиваемые растениями. ОЭДФ (1-гидроксиэтилиден-1,1 -дифосфоновая кислота) по сравнению с другими хелатами образует устойчивые комплексы с тяжелыми металлами в широком диапазоне рН, что позволяет эффективно использовать ее на щелочных, (при рН больше Б) и карбонатных почвах объекта исследований - южной пригородной агропромзокы г. Волгограда, где ЭДТА и др. малоэффективны.

4. ОСОБЕННОСТИ И ПАРАМЕТРЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ТЕРРИТОРИИ, ПРИЛЕГАЮЩЕЙ К ИСТОЧНИКАМ ЗАРЯЗНЕНИЯ В ЮЖНОЙ ПРИГОРОДНОЙ АГРОПРОМЗОНЕ Г.

ВОЛГОГРАДА

Агрохимическая характеристика почв оказывает доминирующее влияние на закрепление или транслокацию тяжелых металлов по почвенным профилям и другим компонентам экосистем (Ю.А. Мажайский, В.Ф. Евтюхин и др. 2001; В.Б. Ильин, 2004;).

Результаты агрохимического обследования почв пахотных полей и почв двух садово-огородных участков показали, что с одной стороны щелочная среда почв (рН щел. 7,36.. .7,95) снижает доступность тяжелых металлов растениям, а с другой стороны, низкое содержание гумуса (1,81...2,22%) в почве создает возможность обратного процесса, т.е. перевода валовых форм тяжелых металлов в подвижные.

Содержание общего азота в пахотном слое исследуемых участков также невелико и находится в полной корреляции с количеством гумуса.

В соответствии с целью и задачами настоящих исследований первым этапом в процессе фиторемедиации светло-каштановых почв было проведено обследование почв шести пахотных угодий и двух садово-огородных участков по определению в почве валовых и подвижных форм тяжелых металлов и других агрохимических показателей. Контролем считалось поле ОАО «Червленое», расположенное в 22 км от точки отсчета. Почвы данного поля считались фоновыми.

В таблице 1 представлено среднее содержание ТМ (2006...2008 гг.) в светло-каштановых почвах садово-огородных участков и пахотных полей южной пригородной агропромзоны г. Волгограда, находящихся в разных направпениях от АООТ <(Каустик».

Таблица 1 - Среднее содержание ТМ (2006...2008 гг.) в светло-каштановых почвах

садово-огородных участков и пахотных полей южной пригородной агропромзоны г. Волгограда, находящихся в разных направлениях от АООТ «Каустик»

Л; поля/ участка, направление и расстояние от АООТ «Каустик» Цинк, мг/кг Кадмий, мг/кг Свинец, мг/кг Медь, мг/кг

Поле 1(ю.)- 650 м 55,4/7,95 0,32/0,10 20,4/3,59 23,6/1,47

Поле И (ю.з.)-500 м 93,3 /19,54 0,41/0,17 20,4/3,77 31,8/2,51

Поле Ш(з.)~ 550 м 104.1 / 22.62 0,55/0,21 25,2/4,40 32,7/2,58

Участок IV (с.)-720 м 59,5 /13,44 0,33/0,10 18,1/2,88 24,8/1,97

Поле V (в.)-750 м 84,6/18,31 0,80 / 0,24 19,4/3,41 36,2/1,85

Поле VI (ю.в.)-600 м 80,3/20,47 0,69/0,15 19,4/3,13 33,0/2,52

Участок VII (сл.) - 900 м 57,2/9,56 0,44/0,13 16,7/2,75 27,1 /1,53

Поле VIII - контроль ( с.з.) - 22 км 39,7/4,62 0,22/0,07 12,4/1,14 15,8/0,50

Фон. (валовая форма),мг/кг 42,0 0.07 10,0 13.0

IЩК, мг/кг НО/23 1.Ü0/ — 30,0/0.00 55.0/3,00

* Примечание - в числителе содержание валовых форм ТМ, в знаменателе - подвижных.

В результате проведенных исследований было обнаружено, что почвы, согласно шкале экологического нормирования, характеризуются повышенным содержанием цинка. Так, в почвах исследуемого поля III, расположенного в западном направлении и на расстоянии 550 м от источников загрязнения, обнаружено превышение содержания валовых форм цинка в пахотном слое (2008 год) в 1,02 ПДК, а также превышение ПДК подвижных форм цинка в 1,03

ПДК. Также почвы исследуемых полей II, V, VI характеризуются повышенными концентрациями валовых и подвижных форм цинка, значения которых приближаются к значениям ПДК.

Концентрации остальных ТМ хотя и не превышали ПДК, но приближались к границам ПДК и были выше фонового уровня в 1,5...2 раза. Также наблюдалась динамика увеличения показателей содержания ТМ в почвах за время проведенного трехлетнего мониторинга (2006...2008), что свидетельствует об аэротехногенном воздействии промышленного потенциала изучаемой зоны.

В почвах поля VIII, являющимся контрольным, так как расположено в 22 км от источника загрязнения, значения валовых и подвижных форм цинка характеризовались как низкие, не превышающие ПДК, и соответственно, не превышающие фоновых значений для светло-каштановых почв. Так, среднее содержание валовых форм цинка за годы проведения исследований в пахотном слое составляло 39,7 мг/кг, а подвижных форм - 4,62 мг/кг. Причем, динамики роста показателей содержания как валовых, так и подвижных форм на данном поле практически выявлено не было. В 2006 году концентрация валовых и подвижных форм цинка составляла соответственно - 39,4 и 4,41 мг/кг, а в 2008 году - 40,1 и 4,87 соответственно.

5. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ЦИНКОМ НА БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ

В задачу наших исследований входило изучение влияния различных доз цинка на полевую всхожесть, сохранность растений к уборке, динамику линейного роста. Также изучалось влияние различных доз загрязнителя на засоренность, зараженность горчицы сарептской вредителями, сравнивалась эффективность двух сортов горчицы сарептской (Славянка, Камышинская-10) по выносу цинка из почвы.

В целом, невысокие дозы загрязнения почвы цинком не повлияли на полевую всхожесть, сохранность растений к уборке, урожайности сухой биомассы и другие биометрические показатели изучаемых сортов (Славянка, Камышинская-10) горчицы сарептской. При максимальном в опыте загрязнении почвы цинком, превышающем ПДК, отмечалось наибольшее снижение некоторых биометрических показателей у обоих изучаемых сортов горчицы сарептской. Дозы загрязнения почвы цинком практически не повлияли на засоренность посевов сорняками и

на зараженность вредителями, а также не повлияли на линейный рост, формирование архитектоники растений.

6. ФИТОРЕМЕДИАЦИЯ ТЕХНОГЕННО ЗАГРЯЗНЕННЫХ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ЮЖНОЙ ПРИГОРОДНОЙ АГРОПРОМЗОНЫ Г.

ВОЛГОГРАДА С ПОМОЩЬЮ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ

В соответствии с целями и задачами исследований нами была изучена фи-торемедиационная способность изучаемых сортов горчицы сарептской как без применения эффектора фитоэкстракции (ОЭДФ) по выносу цинка из искусственно загрязненных пахотных почв, расположенных в южной агропромзоне г. Волгограда, так и с его применением.

Содержание цинка в надземной биомассе горчицы сарептской в зависимости от уровня загрязнения почвы, мг/кг, представлено таблице 2.

Таблица 2 - Содержание цинка в надземной биомассе горчицы сарептской в зависимости от уровня загрязнения почвы, мг/кг

Варианты опыта Среднее Варианты опыта Среднее

содержа- содержа-

ние за 3 го- ние за 3

да года

Сорт Славянка Сорт Камышинская-10

Контроль - фон (Zn 0,4 ПДК) 85 Контроль - фон (Zn 0,4 ПДК) 88

Фон + Zn 0,2 ПДК 86 Фон + гпОДПДК 87

Фон + Zn0,3 ПДК. 91 Фон+ Zn 0,3 ПДК 92

Фон+ Zn 0,7 ПДК 96 Фон+ Zn 0,7 ПДК 98

Фон + Zn 1,0 ПДК 103 Фон+ Zn 1,0 ПДК 108

НСР05 4,4 НСР05 2,8

Значения показателей содержания цинка в надземной биомассе горчицы сарептской свидетельствуют о положительной корреляционной зависимости между содержанием цинка в почве и его содержанием в растениях изучаемых сортов. Так, среднее содержание цинка за 3 года проведения исследований увеличилось от 85 до 103 мг/кг для сорта Славянка, или в 1,2 раза по сравнению с контролем.

Сходные результаты, но с более высокими показателями содержания цинка в надземной биомассе были получены и для сорта Камышинская-10. Среднее содержание цинка в надземной биомассе в среднем увеличилось от 88 до 108 мг/кг, что в 1,3 раза больше по отношению к контрольному варианту.

Далее нами был рассчитан вынос цинка надземной биомассой при различном уровне загрязнении как без применения эффектора фигоэкстракции, так и с его использованием. Вынос цинка надземной биомассой рассчитывали как произведение содержания цинка в надземной биомассе при различном уровне загрязнения почвы и урожайности сухой биомассы, выраженный в мг/м2.

В таблице 3 приведены расчеты выноса цинка надземной биомассой для изучаемых сортов без использования эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ.

Таблица 3 - Вынос цинка надземной биомассой горчицы сарептской при различном уровне загрязнения, мг/м2

Варианты опыта Годы исследований Среднее

2006 2007 2008 за 3 года

Славянка

Контроль - фон (2п 0,4 ПДК) 42 43 43 43

Фон+ гп 0,2 ПДК 42 43 42 42

Фон + 2п 0,3 ПДК 40 41 45 42

Фон + 2п 0,7 ПДК 40 40 44 41

Фон + гп 1,0 ПДК 40 39 42 40

НСР„5 2,7

Камышинская -10

Контроль - фон (7л\ 0,4 ПДК) 47 50 51 49

Фон + 2л 0,2 ПДК 45 48 50 48

Фон+ гп 0,3 ПДК 44 49 53 49

Фон + 2л 0,7 ПДК 43 51 52 49

Фон + гп 1,0 ПДК 46 51 50 49

НСР05 2,7

В среднем за исследуемый период постановки опыта (2006...2008 пг.) вынос цинка сортом Славянка по вариантам опыта варьировался (уменьшался) от 43 мг/м2 (контрольный вариант) до 40 мг/м2 на варианте «Фон + 2п 1,0 ПДК».

Несколько лучшие результаты были получены по выносу цинка надземной биомассой у сорта Камышинская-10. На контрольном варианте данного сорта вынос цинка был на 14% выше, чем у сорта Славянка. Далее, по вариантам опыта, при увеличении загрязнения почвы цинком прослеживалась аналогичная тенденция. На последнем варианте опыта «Фон + 2п 1,0 ГТДК» вынос цинка был на 22,5 % больше, по сравнению с сортом Славянка.

Среднегодовые темпы снижения концентрации цинка в почве при фитореме-диации без использования эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ приведены таблице 4.

Таблица 4 - Среднегодовые темпы снижения концентрации цшгка в почве при фпторемеднации

Вариант опыта Славянка Камьшшнский-10

мг/кг % мг/кг %

Контроль - фон (7л 0,4 ПДК) 0,18 0,45 0,20 0,50

Фон + гпОДПДК 0,18 0,29 0,20 0,32

Фон + 2л 0,3 ПДК 0,18 0,25 0,20 0,27

Фон + 2п 0,7 ПДК 0,17 0,16 0,20 0,19

Фон + гп 1,0 ПДК 0,17 0,12 0,20 0,14

Как видно из данной таблицы показатели снижения концентрации цинка в почве очень невысокие. Несмотря на то, что в данном опыте прослеживается положительная корреляция между степенью загрязнения почвы цинком и его содержанием в растениях, а, следовательно, и увеличением выноса цинка растениями при увеличении концентрации цинка до определенных пределов, но без применения эффектора фитоэкстакции наблюдается незначительный темп снижения цинка в исследуемой почве. Так, на контрольном варианте для сорта Славянка темп снижения цинка составлял 0,18 мг/кг, что соответствует 0,45%, для сорта Камышинская-10 несколько выше - 0,20 мг/кг (0,52%).

По результатам исследований в течение 2006...2008 гг., на рисунке 1 представлено среднее содержание цинка в надземной биомассе горчицы сарепгской (сорт Славянка) при применении эффектора фиторемедиации (фитоэкстракции). Анализируя представленный рисунок, можно отметить несомненное увеличение содержания цинка в надземной биомассе горчицы сарептской с ростом концентрации ОЭДФ. Так, при применении эффектора фитоэкстракции в концентрации 0,175 ммоль/кг почвы, в среднем за 3 года исследований, на контрольном варианте (без загрязнения почвы цинком) содержание цинка в горчице сорт Славянка составляло 178 мг/кг, что в 2,09 раз больше, чем без применения эффектора фитоэкстракции.

Далее по вариантам, с ростом концентрации загрязнения почвы цинком, но при постоянной концентрации эффектора фитоэкстракции (0,175 ммоль/кг), наблюдалась положительная корреляция между повышением степени загрязнения почвы цинком и содержанием цинка в растениях горчицы сарептской (сорт Славянка). Так, на варианте опыта «Фон + Хп 1,0 ПДК» концентрация цинка в горчице составляла 250 мг/кг, что в 1,4 раза больше, по сравнению с контролем.

При повышении концентрации ОЭДФ в количестве 0,35 ммоль/кг, также отмечалось повышение содержание цинка в горчице сарептской сорта Славянка (рис.1).

При увеличении концентрации эффектора до 0,70 ммоль/кг (т.е. при соотношении концентрации цинка (142 мг/кг) в почве и дозы ОЭДФ - 0,70 ммоль/кг, как 1:1) в растениях горчицы, на варианте опыта с максимальной дозой внесения цинка «Фон + Zn 1,0 ПДК» концентрация этого элемента в горчице сарептской достигала 1537 мг/кг, что в 15,0 раз больше по сравнению с тем же вариантом опыта, но без применения эффектора фитоэкстракции.

2 1000-1

2 с" N

0,175 0,35 0,7

Концентрация ОЭДФ, ммоль/кг

Ш Контроль-фон(7п 0,4 ПДК)

□ Фон+Zn 0,2 ПДК ■ Фон+Zn 0,3 ПДК

□ Фон+Zn 0,7 ПДК

□ Фон+Zn 1,0 ПДК

Рисунок 1 — Среднее содержание цинка в надземной биомассе горчицы сарептской (сорт Камышинская-10) при применении различных доз эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ, в среднем за 2006...2008 гг.

Результаты исследований по содержанию цинка в надземной биомассе горчицы сарептской (сорт Камышинская-10) при применении эффектора фитореме-диации в концентрациях 0,17; 0,35; 0,70 ммоль/кг представлены на рисунке 2.

В целом, у сорта Камышинская-10 прослеживается аналогичная тенденция увеличения концентрации цинка в растениях с увеличением дозы эффектора фитоэкстракции, но с несколько большими показателями по всем вариантам опыта, по сравнению с сортом Славянка.

При увеличении концентрации эффектора до 0,70 ммоль/кг также наблюдались значительные повышения содержания цинка в растениях горчицы по всем вариантам опыта, но с несколько большими показателями. Так, на контрольном варианте и на варианте опыта «Фон + Zn 1,0 ПДК» концентрации составляли соответственно 683 мг/кг и 1601 мг/кг, что на 5% и 4% выше по сравнению с сортом Славянка. Увеличение дозы эффектора до 0,70 ммоль/кг на варианте опыта «Фон + Zn 1,0 ПДК» в 6 раз больше по сравнению с дозировкой 0,175 ммоль/кг, ив 15,0 раз больше по отношению к вариантам опыта без применения эффектора фитоэкстракции.

с N

0,175 0,35 0,7

Концентрация ОЭДФ, ммоль/кг

■ Контроль-фон(гп 0,4

□ 3o$Zn 0,2 ПДК

■ Фон+Zn 0,3 ПДК

□ Фон+Zn 0,7 ПДК

□ Фон+Zn 1,0 ПДК

Рисунок 2 — Среднее содержание цинка в надземной биомассе горчицы са-рептской (сорт Камышинская-10) при применении различных доз эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ, в среднем за 2006...2008 гг.

Анализируя данные расчетов выноса цинка надземной биомассой горчицы са-регггской (сорта Славянка, Камышинская-10) при применении эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ можно увидеть несомненное увеличение выноса цинка надземной биомассой по вариантам опыта с увеличением концентрации эффектора.

Так, для сорта Славянка в среднем за три года исследований (2006.. .2008 гг.) вынос цинка варьировался (увеличивался) от 89 до 105 мг/м2, при концентрации ОЭДФ 0,175 ммоль/кг, что в 2,1 и в 2,5 раз больше по сравнению по вариантам опыта без применения эффектора. Далее при повышении дозы ОЭДФ наблюдается значительное увеличение выноса цинка надземной биомассой горчицы сарептской. Так, максимальный вынос - 597 мг/м2 характерен для наибольшей концентрации ОЭДФ (0,70 ммоль/кг) и для наибольшей степени загрязнения почвы цинком (вариант «Фон + Zn 1,0 ПДК», что в 15,0 раз больше по сравнению с выносом цинка без применения эффектора ОЭДФ (табл. 5).

Аналогичная тенденция, но с несколько большими показателями характерна и для сорта Камышинская-10. В опыте наблюдалось увеличение степени выноса цинка надземной биомассой горчицы с увеличением доз эффектора фитоэкстракции. Так, максимальный вынос - 727 мг/м2 - характерен для наибольшей концентрации ОЭДФ (0,70 ммоль/кг) и для наибольшей степени загрязнения почвы цинком (вариант «Фон + Zn 1,0 ПДК», что в 15,0 раз больше по сравнению с выносом цинка без применения эффектора ОЭДФ и на 22% больше по сравнению с сортом Славянка на аналогичном варианте опьгта.

Таблица 5 - Вынос цинка надземной биомассой горчицы сарептской (сорта Славянка, Камышннская-10) при применении эффектора фитоэкстракции, мг/м2

Варианты опыта Среднее га 3 года Среднее за 3 года Среднее 1а 3 года

Сорт Славянка

Концентрация, ОЭДФ, ммоль/кг

0,175 0,350 0,70

Контроль - фон (2п 0,4 ПДК) 89 241 326

Фон + 2п 02 ПДК 96 237 398

Фои + гпОЗПДК 91 230 485

Фон + Ъл. 0,7 ПДК 105 232 533

Фон + 1,0 ПДК 97 232 597

НСР<* 6,0 7,7 20,0

Сорт Камышинекая-10

Концентрации, ОЭДФ, ммоль/кг

0,175 0,350 0,70

Контроль - фон (7л 0,4 ПДК) 89 281 384

Фон+ гп 0,2 ПДК 111 272 456

Фон + 2п 0,3 ПДК 114 275 575

Фон + 2п 0,7 ПДК 127 277 618

Фон + '¿п 1,0 ПДК 123 280 727

НСР05 9,1 17,1 20,6

Приведенные выше расчеты позволили вычислить среднегодовые темпы снижения цинка в почве в процессе фиторемедиации с применением ОЭДФ для изучаемых сортов Славянка, Камышинская-10.

Как видно из таблицы 6 при применении различных доз эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ наблюдаются значительные увеличения показателей темпов снижения концентрации цинка в почве для изучаемых сортов. Так, для сорта Славянка уже при применении 0,175 ммоль/кг ОЭДФ наблюдается увеличение показателей темпов снижения от 0,37 мг/кг (0,94%) до 0,40 мг/кг (0,29%). Наиболее высокий вынос отмечается при применении ОЭДФ 0,70 ммоль/кг, максимальные значения среднегодовых темпов снижения концентрации цинка отмечены на варианте опыта «Фон + 2п 1,0 ПДК» и составляли 2,49 мг/кг (1,75%) (таблица 6). Анализируя данные по сорту Камышинская-10 можно отметить также увеличение значений среднегодовых темпов снижения концентрации цинка в почве по всем вариантам опыта с увеличением доз ОЭДФ, но с несколько большими показателями, чем у сорта Славянка Наибольшее значение показателя среднегодового темпа снижения концентрации цинка составляло - 3,03 мг/кг (2,14%) на варианте «Фон + 7м. 1 ПДК» при максимальной дозе ОЭДФ, что на 21,6% больше, чем у сорта Славянка.

Таблица 6 - Среднегодовые темпы снижения концентрации цинка в почве при фиторемедиации с применением эффектора фтоэк<лракции (сорта Славянка, Камышинская-10)

Варианты опыта сорт Славянка

Дозы ОЭДФ, моль/кг

0,175 0,350 0,70

Контроль - фон (2л 0,4 ПДК) 0,37 / 0,94 1,00/2,55 1,36/3,45

Фон + 2л 0,2 ПДК 0,40/0,64 0,99/1,5 9 1,66/2,67

Фон + гп0,3 ПДК 0,38 / 0,52 0,96/1,30 2,02/2,75

Фон + 2л 0,7 ПДК 0,44/0,41 0,97/0,90 2,22/2,06

Фон - 2л 1,0 ПДК 0,40 / 0,29 0,97/0,68 2,49/1,75

Сорт Камышинскап-10

Дозы ОЭДФ, моль/кг

0,175 0,350 0,70

Контроль - фон (гп 0,4 ПДК) 0,44/1,11 1,17/2,97 1,60/4,06

Фон + 2л 0,2 ПДК 0,46 / 0,74 1,13/1,83 1.90/3,06

Фон + 2л 0,3 ПДК 0,48/0,65 1,15/1,56 2,40 / 3,26

Фон + 2л 0,7 ПДК 0,53/0,50 1,15/1,08 2,58 / 2,46

Фон + 2л 1,0 ПДК 0,51/0,36 1,17/0,83 3,03/2,14

* Примечание: в числителе - мг/кг, в знаменателе - %.

С учетом степени искусственного загрязнения цинком светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны и применения различных доз эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ, нами была рассчитана ориентировочная продолжительность фиторемедиации для изучаемых сортов (Славянка, Камышинская-10) (табл.7,

Таблица 7 - Ориентировочная продолжительность фиторемедиации (сорт Славянка), лет

Уровень содержания цинка в почве с учетом фона, ПДК С применением доз ОЭДФ

0,175 ммоль/кг 0,35 ммоль/кг 0,70 ммоль/кг

до уровня 0,7 ПДК Zn в почве

0,62 ------ --- ----

0,74 11 4 2

1,06 82 37 16

1,42 180 74 29

до уровня 1,0 ПДК Zn в почве

0,62 -- -- ---

0,74 -- ----- ---

1,06 14 6 3

1,42 105 43 17

Анализируя данные таблицы 7, можно сделать вывод, что применение ОЭДФ в максимальной концентрации (0,70 ммоль/кг) в опыте значительно снижают продолжительность фиторемедиации, по сравнению с меньшими дозировками. Так,

при максимальной степени загрязнения почвы цинком в опыте - 1,42 ПДК, ориентировочная продолжительность фиторемедиации для сорта Славянка составляла -до уровня 0,7 ПДК Ъп в почве - 29 лет; до уровня 1,0 ПДК Тп в почве - 17 лет, если с учетом двукратного посева - 14,5; 8,5 лет соответственно.

У сорта Камышинская-10 также наблюдается уменьшение времени продолжительности фиторемедиации, но с несколькими лучшими показателями, чем у сорта Славянка. При максимальной степени загрязнения почвы цинком в опыте -1,42 ПДК, ориентировочная продолжительность фиторемедиации для сорта Камы-шинская-10 составляла - до уровня 0,7 ПДК 2з\ в почве - 24 года; до уровня 1,0 ПДК 7.п в почве - 14 лет, если с учетом двукратного посева - 12; 7 лет соответственно (табл. 8).

Таблица 8 - Ориентировочная продолжительность фиторемедиации (сорт Камышинская-10), лет

Уровень содержания цинка в почве с учетом фона, ПДК С применением доз ОЭДФ

0,175 ммоль/кг 0,35 ммоль/кг 0,70 ммоль/кг

до уровня 0,7 ПДК Zn в почве

0,62 --- ----

0,74 8 3 2

1,06 68 31 14

1,42 141 62 24

до уровня 1,0 ПДК Zn в почве

0,62

0,74 ---

1,06 11 5 2

1,42 82 36 14

Ориентировочная продолжительность фиторемедиации сорта Камышинская-10 при максимальном уровне содержания цинка в почве - 1,42 ПДК и дозы ОЭДФ - 0,70 ммоль/кг, больше на 20,8% (при достижении уровня 0,7 ПДК Zn в почве) и 21% (при достижении уровня 1,0 ПДК Zn в почве), по сравнению с сортом Славянка при соответствующих условиях опыта.

По результатам исследований Robinson, В.Н. (1998), экономически целесообразным временем считается период не более 10... 12 лет. Анализируя данные таблиц 7, 8 можно сделать вывод, что это время вполне достижимо в настоящих полевых, опытах при кратном посеве и выращивании горчицы сарептской на загрязненных цинком светло-каштановых почвах южной пригородной агропромзоны г. Волгограда при применении ОЭДФ в качестве эффектора фитоэкстракции в оптимальной дозе.

Следует отметить, что без применения эффектора фитоэкстракции, фитореме-диация становится очень длительным процессом (до 280 лет) в зависимости от степени загрязнения почвы цинком.

В таблице 9 приведена смета затрат по вариантам опыта с различными дозами ОЭДФ. Расчеты производились исходя из розничной стоимости эффектора ОЭДФ — 40 руб/кг. В настоящем опыте при применении 0,70 ммоль/кг ОЭДФ ориентировочная продолжительность фиторемедиации при максимальном загрязнении почвы цинком - 1,42 ПДК для сорта Камышинская-10 составляла - 14 лет (до уровня 1,0 ПДК Ъп в почве).

Таблица 9 - Смета затрат по вариантам опыта с различными дозами ОЭДФ

Показатели Варианты опыта

ОЭДФ

0,175 ммоль/кг 0,35 ммоль/кг 0,70 ммоль/кг

Затраты средств на 1 га, руб. (на технологический процесс выращивания горчицы) 3545,1 3545,1 3545,1

Затраты труда на 1 га, чел.-ч. 3,0 3,0 3,0

Количество ОЭДФ, на 1 га, кг 86,4 172,9 345,8

Затраты средств на эффектор фитоэкстракции ОЭДФ, на 1 га, руб. 3456,0 6916,0 13832,0

ИТОГО всех затрат, руб. 7001,1 10461,1 17377,1

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

2. Определены значения фоновых концентраций тяжелых металлов, для изучаемой территории южной пригородной агропромзоны г. Волгограда, т.е. для почв, не испытывающих техногенное влияние ксенобиотиков. Для обследуемых участков, находящихся на расстоянии 1 км от источников загрязнения зафиксировано превышение ПДК по цинку в 1,02 раз для валовой формы и в 1,03 раз для подвижной формы. Выявлена закономерность влияния преобладающей розы ветров на аэротехногенный перенос поллютаятов;

3. Невысокие дозы загрязнения почвы цинком не повлияли на полевую всхо-

жесть, сохранность растений к уборке, урожайности сухой биомассы и другие биометрические показатели изучаемых сортов (Славянка, Камышинская-10) горчицы сарептской. При максимальном в опыте загрязнении почвы цинком, превышающем ПДК, отмечалось наибольшее снижение некоторых биометрических показателей у обоих изучаемых сортов горчицы сарептской. Для сорта горчицы сарептской Камышинская-10 были отмечены несколько лучшие изучаемые биометрические показатели;

4. Горчица сарептская является мощным аккумулятором тяжелых металлов, в зависимости от доз загрязнения почвы цинком, при концентрации в почве от 40 до 140 мг/кг, в надземной биомассе изучаемых сортов было обнаружено 85... 108 мг/кг цинка, причем сорт Камышинская-10 отличался несколько большими показателями содержания цинка;

5. Установлено, что применение эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ резко увеличивает содержание цинка в надземной биомассе изучаемых сортов горчицы сарептской до 1500... 1600 мг/кг цинка при его концентрации 0,7 ммоль/кг, причем сорт Камышинская-10 отличался несколько большими показателями содержания цинка. Выявлена оптимальная доза эффектора фитоэкстракции ОЭДФ (0,70 ммоль/кг) - при соотношении дозы эффектора фитоэкстракции (0,70 ммоль/кг к максимальной дозе загрязнения почвы цинком (142 мг/кг с учетом фона) как 1:1;

6. У изучаемых сортов определены вынос цинка надземной биомассой при различном уровне загрязнения почвы данным металлом как с применением эффектора фитоэкстракции, так и без его использования. Установлен максимальный вынос цинка (727 мг/м2) у сорта Камышинская-10 при максимальной дозе ОЭДФ (0,70 мг/кг) и при наибольшей степени загрязнения почвы цинком в опыте, что в 15 раз больше по сравнению с выносом цинка без применения эффектора и на 22% больше по сравнению с сортом Славянка на аналогичном варианте опыта;

7. Выявлены наибольшие показатели среднегодовых темпов снижения концентрации цинка при фиторемедиации при применении максимальной дозы эффектора фитоэкстракции (0,70 ммоль/кг) и при максимальной степени загрязнения почвы цинком в среднем в 14,6 и 15,1 раз для сортов Славянка и Камышинская-10 соответственно, по сравнению со среднегодовыми темпами снижения без применения эффектора фитоэкстракции. Применение ОЭДФ в концентрации 0,70 ммоль/кг значительно сокращает длительность (от 17 до 3

лет) процесса очищения почв от цинка;

8. Установлена биологическая безопасность применения ОЭДФ для последующего получения товарной продукции. Спустя год (2009 г.) после окончания исследований на тех же опытных делянках, где почва загрязнялась максимальной дозой цинка (1,42 ПДК) и ОЭДФ (0,70 ммоль/кг) в зерне горчицы превышений МДУ по цинку зафиксировано не было;

9. На основании экономических расчетов доказана эффективность фито-ремедиации, загрязненных почв по сравнению с другими существующими методами очищения почв от ксенобиотиков.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для снижения опасности получения сельскохозяйственной продукции с высоким содержанием тяжелых металлов необходимо проводить мониторинг их динамики в основных компонентах агроэкосистем, окружающих промышленный потенциал южной пригородной агропромзоны г. Волгограда, прежде всего в почвах;

2. С целью очищения почв от избыточных количеств тяжелых металлов (в частности цинка), а также для снижения опасности получения сельскохозяйственной продукции с их высоким содержанием необходимо использовать процесс фиторемедиации с помощью горчицы сарептской с применением эффектора фитоэкстракции в оптимальной дозе, т.е. 0,70 ммоль/кг (144 мг/кг), харарактеризующееся как соотношение (1:1), где за единицу взята максимальная концентрация цинка в опыте (141,4 мг/кг);

3. В качестве фиторемедианта рекомендуем использовать сорт горчицы сарептской Камышинская-10;

4. Возможность применения двукратного посева горчицы сарептской позволяет в 2 раза сократить длительность процесса фиторемедиации;

5. Полученную биомассу горчицы сарептской возможно использовать в дальнейшей переработке на биотопливо.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Трофимова, Т.А. Агроэкологические предпосылки загрязнения почвы в южной пригородной зоне города Волгограда / Т.А. Трофимова // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: материалы I Всероссийской науч.-

практ. конф. молод, ученых. - Краснодар: КубГАУ, 2007. - С.506-507.

2. Трофимова, Т.А. Экологическое состояние пригородной зоны г. Волгограда и меры по ее улучшению ! М.П. Лобанов, Т.А. Трофимова // Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. -2007. - №2(6). - С. 139-143.

3. Трофимова, Т.А. Загрязнение тяжелыми металлами территории Волгоградской области / М.П. Лобанов, Т.А. Трофимова // Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование.-2008.-№1(9).-С. 12-16.

4. Трофимова, Т.А. Оценка экологического состояния территории, прилегающей к Волгоградской ТЭЦ-3 / Н.Ю. Петров, Т.А. Трофимова // Естественные науки. - 2008 - №4 (25). - С. 26-29.

5. Трофимова, Т.А. Применение инновационных технологий для решения задач экологического кризиса / Т.А. Трофимова // Применение инновационных технологий в подготовке специалистов высшей квалификации для агропромышленного комплекса Волгоградской области: Материалы региональной научно-практической конференции. - Волгоград: ФГОУ ВПО ВГСХА ИПК «Нива», 2008.-С. 81-84.

6. Трофимова, Т.А. Пути формирования экологической политики государственной и муниципальной властью / М.П. Лобанов, П.Е. Пушкин, ТА. Трофимова // Применение инновационных технологий в подготовке специалистов высшей квалификации для агропромышленного комплекса Волгоградской области: материалы региональной научно-практичекой конференции. -Волгоград: ФГОУ ВПО ВГСХА ИПК «Нива», 2008. - С. 71-74.

7. Трофимова, Т.А. Фиторемедиация цинка горчицей сарептской из загрязненных светло-каштановых почв г. Волгограда / В.Г. Кубраков, Т.А. Трофимова // Вестник АПК Волгоградской области. - 2009. - №6 (298). - С. 11-12.

8. Трофимова, Т.А. Фиторемедиация техногенно загрязненных тяжелыми металлами светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда с помощью горчицы сарептской / Н.Ю. Петров, ТА. Трофимова // Аграрный вестник Урала. - ЛГ®9(63). - 2009. - С. 64-65.

Подписано в печать 02.11.2009 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 802.

Волгоградское научное издательство 400011, Волгоград, ул. Электролесовская, 55.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Трофимова, Татьяна Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИССЛЕДУЕМОЙ ТЕМЕ

1.1 Химические соединения тяжелых металлов в почвах или дуализм тяжелых металлов

1.2 Тяжелые металлы в компонентах агроэкосистем

1.2.1 Миграция тяжелых металлов в почве

1.2.2 Накопление тяжелых металлов в растениях

1.3 Фиторемедиация (фитоэкстракция) тяжелых металлов из загрязненных почв

2. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Агроэкологическая и техногенная характеристика объекта исследований

2.2 Климатические условия объекта исследований

2.3 Погодные условия в годы проведения исследований

2.4 Почвенный покров объекта исследований

3. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Цель, задачи, и методика проведения исследований

3.2 Ботаническая характеристика и технология возделывания горчицы сарептской

3.3 Характеристика используемых в опыте сортов и эффектора фи~ тоэкстрации

4. ОСОБЕННОСТИ И ПАРАМЕТРЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ТЕРРИТОРИИ, ПРИЛЕГАЮЩЕЙ К ИСТОЧНИКАМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ В ЮЖНОЙ ПРИГОРОДНОЙ АГРОПРОМ-ЗОНЕ Г. ВОЛГОГРАДА

4.1 Влияния агрохимических показателей почвы на доступность тяжелых металлов растения

3.2 Содержание тяжелых металлов в почвах пахотных угодий и садово-огородных участков южной пригородной агропромзоны г. Волгограда 72 ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ЦИНКОМ

НА БИОМЕТРИЧЕСКИЕ И ФИТОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ

5.1 Влияние различных доз загрязнения почвы цинком на биометрические и фитометрические показатели горчицы сарептской

5.2 Полевая всхожесть горчицы сарептской и сохранность к уборке в зависимости от доз загрязнения почвы цинком

5.3 Высота растений

5.4 Влияние вредителей на фитоэкстракционную способность горчицы сарептской и меры борьбы с ними

5.5 Влияние загрязнения почвы цинком на засоренность посевов горчицы сарептской

5.6 Влияние различных доз загрязнения почвы цинком на урожайность надземной биомассы горчицы сарептской 113 ФИТОРЕМЕДИАЦИЯ ТЕХНОГЕННО-ЗАГРЯЗНЕННЫХ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ЮЖНОЙ ПРИГОРОДНОЙ АГРОПРОМЗОНЫ Г. ВОЛГОГРАДА С ПОМОЩЬЮ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ

6.1 Применение фиторемедиации в очищении загрязненных почв агроландшафтов

6.2 Фиторемедиация цинка из техногенно-загрязненных светло-каштановых почв с помощью горчицы сарептской (без применения э ф ф ектора фитоэкстракции)

6.3 Применение эффектора фитоэкстракции в процессе фиторемедиации цинка из техногенно-загрязненных светло-каштановых почв

7. ЭКОЛОГО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФИТОРЕМЕ-ДИАЦИИ ЦИНКА ИЗ ЗАГРЯЗНЕННЫХ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ЮЖНОЙ ПРИГОРОДНОЙ АГРОПРОМЗОНЫ Г. ВОЛГОГРАДА С ПОМОЩЬЮ ГОРЧИЦЫ С АРЕПТСКОЙ 142 7.1 Эколого-экономическая эффективность фиторемедиации цинка из загрязненных светло-каштановых почв южной пригородной аг-ропромзоны г. Волгограда с помощью горчицы сарептской 142 ВЫВОДЫ 153 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 156 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 157 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Применение посевов горчицы сарептской в целях фиторемедиации техногенно загрязненных тяжелыми металлами светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда"

Актуальность темы. Остро стоящая проблема борьбы с загрязнением окружающей среды, рассматриваемая сегодня как практическая задача, требует разработки и внедрения комплексных программ по оздоровлению экологической обстановки, повышению плодородия почв, урожайности и качества сельскохозяйственной продукции, сохранению биологического разнообразия. При этом стратегические цели, задачи, и принципы государственной политики в области экологии закреплены Экологической доктриной Российской Федерации [176].

Развитие научно-технического прогресса человечества привело к формированию техногенного круговорота веществ и загрязнению всех компонентов биосферы. 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.

Содержание химических элементов в растениях коррелирует с их содержанием в почве, и, учитывая, что почва выступает показателем состояния ландшафта («зеркало ландшафта» по определению Б.Б. Полынова) [131], крайне важно не только определять содержание тяжелых металлов в почве, но и изучить механизмы и законы их миграции, что позволит регулировать, контролировать и прогнозировать передвижение тяжелых металлов по трофическим ■ (пищевым) цепям, вплоть до человека. Решение проблемы получения экологически безопасной продукции на загрязненных территориях невозможно без учета миграции и аккумуляции тяжелых металлов в почвенном профиле.

Актуальным является вопрос изучения накопления тяжелых металлов в растительном покрове, что позволяет оценить структуру элементного состава растительного покрова, чувствительность и индикаторные свойства различных видов растений, а также позволяет дать прогноз изменений состояния окружающей среды.

Несмотря на высокое качество получаемой растениеводческой продукции (белок, углеводы, жиры, витамины), растения могут накапливать тяжелые металлы в концентрациях, опасных для человека и животных, без каких-либо видимых признаков отравления и патологических изменений.

Опасность тяжелых металлов обусловлена высокой миграционной и транслокационной способностью по компонентам пищевых цепей, включая человека. В организме человека тяжелые металлы могут аккумулироваться, вызывая разнообразные физиологические нарушения, в том числе на генетическом уровне.

В связи с усилением загрязнения окружающей, среды, из-за увеличения техногенной нагрузки на почву, особо остро ставится вопрос о санитарной, фи-торемедиационной (фитоэкстракционной) роли сельскохозяйственных растений, способности отдельных их органов, в том числе используемых в качестве источников пищи для человека и животных, накапливать биогенные и небиогенные элементы [186].

Фиторемедиация представляет собой выращивание в течение определенного периода времени на участке специально подобранных видов растений-гипераккумуляторов для извлечения тяжелых металлов корневой системой и концентрирования их в надземной биомассе. Для увеличения подвижности тяжелых металлов в почве, их транс локацию из корневой системы в надземную биомассу растений с последующим накоплением, в фиторемедиации, применяют эффекторы фитоэкстракции.

Фиторемедиация стала эффективным и экономически выгодным методом очистки окружающей среды после того, как обнаружили растения-гипераккумуляторы тяжелых металлов, способные накапливать в своих листьях до 5% никеля, цинка или меди в пересчете на сухой вес - то есть в десятки раз больше, чем обычные растения на землях экологически неблагополучных регионов России [188], к числу которых относятся определенные территории Волгоградской области, в частности южная пригородная агропромзона г. Волгограда, где источниками загрязнения почв тяжелыми металлами являются комплексы хи6 мических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих, металлообрабатывающих заводов.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключается в применении посевов горчицы сарептской сортов Славянка, Камышинская-10 в целях фи-торемедиации техногенно загрязненных тяжелыми металлами, в частности цинком пахотных светло-каштановых почв сельскохозяйственного назначения южной пригородной агропромзоны г. Волгограда при применении различных доз эффектора фитоэкстракции - гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ).

Объектом исследования выбраны агроландшафты территории, прилегающей к южной пригородной агропромзоне на границе Красноармейского района г. Волгограда и Светлоярского района Волгоградской области.

Поставленная цель определила необходимость решения следующих задач:

1) в условиях техногенного загрязнения охарактеризовать источники и пути поступления тяжелых металлов в агроэкосистему южной пригородной агропромзоны г. Волгограда (агроэкологическая и техногенная характеристика южной пригородной зоны г. Волгограда);

2) определить уровни содержания тяжелых металлов в пахотных почвах аг-роэкосистем и почвах садово-огородных участков южной пригородной агропромзоны г. Волгограда;

3) выявить влияние различных уровней загрязнения почвы цинком на биометрические параметры развития двух исследуемых сортов (Славянка, Камышинская-10) горчицы сарептской, используемой в качестве растения-гипераккумулятора тяжелых металлов;

4) установить закономерности и особенности поглощения тяжелых металлов (цинка) изучаемыми сортами горчицы сарептской;

5) оценить действие и выявить эффективность различных доз эффектора фитоэкстракции (ОЭДФ) на интенсивность фитоэкстракции тяжелых металлов (цинка) горчицей сарептской в условиях светло-каштановых почв южной пригородной зоны г. Волгограда;

6) выявить фиторемедиационную способность различных сортов горчицы сарептской (Славянка, Камышинская-10) в процессе фитоэкстракци цинка из загрязненных светло-каштановых почв как без использования эффектора фитоэкстракции, так и с его применением; 7) обосновать эколого-экономическую оценку выращивания горчицы са-рептской с использованием эффектора фитоэкстракции как фиторемеди-анта на почвах, загрязненных тяжелыми металлами. Исследования проводились в течение 2006.2008 гг. при Волгоградской сельскохозяйственной академии на базе ООО «Червленое» Светлоярского района Волгоградской области, под научным руководством доктора с.х. наук, профессора М.П. Лобанова в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ.

Научная новизна результатов исследований. Научная новизна результатов исследований выполненных автором заключается в теоретическом, практическом и агроэкологическом обосновании способа биологической очистки (фиторемедиации) с помощью горчицы сарептской, пахотных светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда, загрязненных тяжелыми металлами. При этом доказана эффективность эффектора фитоэкстракции в повышении выноса тяжелых металлов, в частности цинка, с надземной биомассой горчицы сарептской. Установлена корреляционная зависимость между содержанием цинка в надземной биомассе горчицы сарептской и дозами эффектора фитоэкстракции.

Основные защищаемые положения:

1. Зафиксированы превышения ПДК по цинку (валовые и подвижные формы), остальные значения содержания тяжелых металлов в почве приближаются к границам ПДК;

2. Горчица сарептская является эффективным гипераккумулятором тяжелых металлов, в несколько раз превышая другие культурные растения;

3. Состояние горчицы сарептской, выращиваемой для очищения почв от тяжелых металлов, в частности от цинка, тесно коррелирует с уровнем загрязнения с постепенным улучшением фитометрических параметров в многолетней динамике;

4. Среднегодовые темпы снижения содержания цинка в почве при выращивании горчицы сарепсткой без применения эффектора фитоэкстракции составляли 0,17.0,20 мг/кг, с несколько лучшими показателями по сорту Камышинская-10. Применение эффектора фитоэкстракции (ОЭДФ) резко увеличивало содержание цинка в надземной биомассе горчицы сарепт-ской;

5. Применение максимальной дозы ОЭДФ в соотношении 1:1 к содержанию валовых форм цинка в почве (1,4 ПДК) приводит к увеличению содержания цинка в растениях изучаемых сортов в среднем в 15. 15,5 раз по сравнению без применения ОЭДФ;

6. Обнаружено уменьшение среднегодовых темпов снижения содержания цинка в почве исследуемых сортов в 15 раз, по сравнению при выращивании горчицы сарептской без применения эффектора фитоэкстракции;

7. Применение фиторемедиации с помощью горчицы сарептской на светло-каштаноых почвах, испытывающих техногенное загрязнение является экологически и экономически эффективным приемом снижения вредоносности тяжелых металлов.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. Практическая ценность настоящей работы заключается в разработке агроэкологически и экономически обоснованного, «мягкого» способа реабилитации, с помощью горчицы сарептской и эффектора фитоэкстракции пахотных светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда, загрязненных тяжелыми металлами.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на международной научно-практической конференции «Российско-германские Дни защиты окружающей среды» (г. Волгоград, 22 июня 2007 г.); на XII Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области «Архитектура, градостроительство, строительство и экологические проблемы (г. Волгоград, ноябрь 2007 г.); на I Всероссийской научно-практической конференции молодых- ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (г. Краснодар, 14-16 ноября 2007г.); на региональной научно-практической конфе9 ренции «Применение инновационных технологий в подготовке специалистов высшей квалификации для агропромышленного комплекса Волгоградской области» (г. Волгоград, 27-28 ноября 2008 г.); на международной научно-практической конференции «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК» (г. Волгоград, 27-29 января 2009 г.); на научных семинарах кафедры «Экологии и защиты растений ВГСХА (г. Волгоград).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано семь печатных работ. Из них одна работа опубликована в журнале, рекомендуемом ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 184 страницах компьютерного текста, включает 21 рисунок, 36 таблиц и 7 приложений. Список используемой литературы включает 208 источника, в том числе 29 иностранных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Трофимова, Татьяна Анатольевна

выводы

1. Почвы южной пригородной агропромзоны г. Волгограда, испытывающие техногенное влияние промышленного потенциала предприятий, расположенных в данной зоне, по своим агрохимическим свойствам типичны для светло-каштановых почв Приволжской возвышенности. Они вполне сравнимы в плане поведения на ключевых участках тяжелых металлов в почвенно-растительном покрове. Для них характерны близкие закономерности транслокационных процессов;

3. Уровень загрязнения почв двух садово-огородных участков и шести сельскохозяйственных угодий, расположенных на расстоянии 0,5 .1,0 км в разных направлениях от промышленного потенциала южной пригородной агропромзоны г. Волгограда тяжелыми металлами (Тп, Сс1, РЬ, Си) в 1,5.2 раза выше фоновых концентраций, что свидетельствует об аэротехногенной эмиссии поллютантов;

4. Превышение ПДК в 1,12 раз для валовой формы и в 1,02 раз для подвижной формы, выявлено лишь по цинку;

5. Выявлена закономерность влияния преобладающей розы ветров на аэротехногенный перенос поллютантов;

6. Невысокие дозы загрязнения почвы цинком не повлияли на полевую всхожесть, сохранность растений к уборке, урожайности сухой биомассы и другие биометрические и фитометрические показатели изучаемых сортов (Славянка, Камышинская-10) горчицы сарептской;

7. При максимальном в опыте загрязнении почвы цинком, превышающем ПДК, отмечалось наибольшее снижение некоторых фитометрических и биометрических показателей у обоих изучаемых сортов горчицы сарептской;

8. Дозы загрязнения почвы цинком практически не повлияли на засоренность посевов сорняками и на зараженность вредителями, также не поли-яли на линейный рост, формирование правильной архитектоники растений.

9. Для сорта горчицы сарептской Камышинская-10 были отмечены несколько лучшие изучаемые биометрические и фитометрические показатели;

10. Горчица сарептская является мощным аккумулятором тяжелых металлов, в зависимости от доз загрязнения почвы цинком, при концентрации в почве от 40 до 140 мг/кг, в надземной биомассе изучаемых сортов было обнаружено 85. 108 мг/кг цинка, причем сорт Камышинская-10 отличался несколько большими показателями содержания цинка;

11. Изучены различные дозы эффектора фитоэкстракции — ОЭДФ (0,175; 0,35; 0,70 ммоль/кг) для фиторемедиации цинка из техногено-загрязненных светло-каштановых почв;

12. Выявлена оптимальная доза эффектора фитоэкстракции ОЭДФ (0,70 ммоль/кг) - при соотношении дозы эффектора фитоэкстракции (0,70 ммоль/кг к максимальной дозе загрязнения почвы цинком (142 мг/кг с учетом фона) как 1:1;

13. Установлено, что применение эффектора фитоэкстракции - ОЭДФ резко увеличивает содержание цинка в надземной биомассе изучаемых сортов горчицы сарептской до 1500. 1600 мг/кг цинка при его концентрации 0,7 ммоль/кг, причем сорт Камышинская-10 отличался несколько большими показателями содержания цинка;

14. У изучаемых сортов определены коэффициенты биологического поглощения, вынос цинка надземной биомассой при различном уровне загрязнения почвы данным металлом как с применением эффектора фитоэкстракции, так и без его использования. Установлен максимальный вынос цинка (727 мг/м2) у сорта Камышинская-10 при максимальной дозе ОЭДФ (0,70 мг/кг) и при наибольшей степени загрязнения почвы цинком в опыте, что в 15 раз больше по сравнению с выносом цинка без применения эффектора и на 22% больше по сравнению с сортом Славянка на аналогичном варианте опыта;

15. Выявлены наибольшие показатели среднегодовых темпов снижения концентрации цинка при фиторемедиации при применении максимальной дозы эффектора фитоэкстракции (0,70 ммоль/кг) и при максимальной степени загрязнения почвы цинком в среднем в 14,6 и 15,1 раз для сортов Славянка и Камышинская-10 соответственно, по сравнению со среднегодовыми темпами снижения без применения эффектора фитоэкстракции.

16. Применение ОЭДФ в концентрации 0,70 ммоль/кг значительно сокращает длительность (от 17 до 3 лет) процесса очищения почв от цинка;

17. Установлена биологическая безопасность применения ОЭДФ для последующего получения товарной продукции. Спустя год (2009 г.) после окончания исследований на тех же опытных делянках, где почва загрязнялась максимальной дозой цинка (1,42 ПДК) и ОЭДФ (0,70 ммоль/кг) в зерне горчицы превышений МДУ по цинку зафиксировано не было;

18. На основании экономических расчетов доказана эффективность фиторемедиации, загрязненных почв по сравнению с другими существующими методами очищения почв от ксенобиотиков.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

3. В качестве фиторемедианта рекомендуем использовать сорт горчицы сарептской Камышинская-10;

5. Полученную биомассу горчицы сарептской возможно использовать в дальнейшей переработке на биотопливо.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Трофимова, Татьяна Анатольевна, Волгоград

1. Агроклиматический справочник по Волгоградской области. — Л.:Гидрометеоиздат, 1967. 78 с.

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

3. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев.

4. Л.: Агропромиздат, 1987. — 142 с.

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

6. Алексеенко, В.А. Экологическая геохимия / В.А. Алексеенко. М.: Логос, 2000. - 627 с.

7. Амирджанян, Ж.А. Содержание тяжелых металлов в загрязненных почвах / Ж.А. Амирджанян // Химия в сельском хозяйстве. — 1994. — № 1. — С. 2627.

8. Андриевская, Л.П. Подбор и агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур на способность снижать содержание тяжелых металлов в почве / Л.П. Андриевская // Поволжский экологический вестник. — 1998. -№5.-С. 192-194.

9. Анисимова, Л.Н. Накопление Со, Си, Zn ячменем в зависимости от содержания и формы нахождения металлов в дерново-подзолистой почве / Л.Н. Анисимова // Агрохимия. 2008. - № 10. - С. 62 - 68.

10. Аржанова, B.C. Миграция микроэлементов в бурых лесных почвах / B.C. Аржанова, П.В. Елпатьевский // Почвоведение. 1979. — № 11. — С. 51— 60.

11. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина; под ред. И.Н. Антипова-Каратаева. — М.: Изд-во МГУ, 1961.-487 с.

12. П.Бабкин, В.В. Физиолого-биологические аспекты действия тяжелых ме157таллов на растения / В.В. Бабкин, A.A. Завалин // Химия в сельском хозяйстве. 1995. -№ 5. - С. 17-21.

13. Багдасарян, A.C. Биотестирование почв техногенных зон городских территорий с использованием растительных организмов: дис. . канд. биол. наук. 03.00.16. / Багдасарян Александр Сергеевич. Ставрополь, 2005. -159 с.

14. Баев, Н.Д. Сорта горчицы / Н.Д. Баев, H.A. Морозов. М.: Колос, 1964. -75 с.

15. Батовская, Е.К. Комплексная оценка влияния антропогенных загрязнителей на состояние экологических систем: монография / Е.К. Батовская, В.П. Зволинский, H.A. Черных. М.: Российская академия с.-х. наук, 2008.- 180 с.

16. Батурин, И.А. Содержание в растениях и вынос с урожаем полевых культур химических элементов из группы металлов / И.А. Батурин, A.B. Раховский // Агрохимический вестник. 1998. — № 5. — С. 19 -20.

17. Башмаков, Д.И. Аккумуляция тяжелых металлов некоторыми высшими растениями в разных условиях местообитания / Д.И. Башмаков, A.C. Лу-катин // Агрохимия. 2002. - № 9. - С. 66 - 71.

18. Белюченко, И.С Динамика содержания подвижного и валового цинка в системе агроландшафтов / И.С. Белюченко, М.Л. Филобок // Экологический вестник Северного Кавказа. 2006. - № 1. - С. 66 -77.

19. Богословский, В.Н. Агротехнологии будущего / В.Н. Богословский, Б.В. Левинский, В.Г. Сычев. М.: РИФ «Антиква», 2004. - 165 с.

20. Бойко, Г.Т. Основные признаки отбора при улучшении сортов горчицы в процессе семеноводства // Г.Т. Бойко // Селекция и семеноводство. — 1982.-№ 11.-С. 38-39.

21. Бондаренко, А.И. Сроки и способы посева горчицы в семеноводстве: дис. . канд. с.-х. наук. 06.01.09. / Бондаренко Александр Иванович. Волгоград, 1973.-158 с.

22. Борина, Т.А. Круговорот биогенных и токсичных элементов и морфобиологическое состояние картофеля при загрязнении тяжелыми металлами: дис. . канд. биол. наук. 03.00.16. / Борина Татьяна Александровна. М., 2008.-151 с.

23. Бузмаков, В.В. Природопользование и сельскохозяйственная экология / В.В. Бузмаков, Ш.А. Москаев М.: Техногрупп, 2005. - 477 с.

24. Бутовский, P.O. Тяжелые металлы как техногенные химические загрязнители и их токсичность для почвенных животных / P.O. Бутовский // Агрохимия. 2005. -№ 4. - С. 73 - 91.

25. Виноградов, А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах / А.П. Виноградов. -М.: Изд-во АН СССР, 1957. -118 с.

26. Вирченко, Е.П. Методика отбора проб почвы при контроле загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и пестицидами / Е.П. Вирченко, Г.К. Вертинская, Э.П. Махонько // Химия в сельском хозяйстве. 1982. -№3. - С. 36-38.

27. Влияние атмосферного воздуха на свойства почв: монография / Л.А. Гришина. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 205 с.

28. Водяницкий, Ю.Н. Роль почвенных компонентов в закреплении техногенных As, Zn, Pb в почвах / Ю.Н. Водяницкий // Агрохимия. — 2008. № 1.-С. 83-91.

29. Воробьева, JI.A. Химический анализ почв / JI.A. Воробьева. М.: Изд-во МГУ, 1998. -272 с.

30. Воскресенская, Г.С. Горчица сарептская / Г.С. Воскресенская // Руководство по селекции и семеноводству масличных культур; под ред. B.C. Пустовойта. М., 1987. - С. 173-235.

31. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV групп: справочник / A.JL Бандман, Г.А. Гудзовский, JI.C. Дубейков-ская; под ред. В.А. Филова. Л.: Химия, 1988. - 512 с.

32. Галиулин, Р.В. Инвентаризация и рекультивация почвенного покрова аг-роландшафтов, загрязненного различными химическими веществами / Р.В. Галиулин // Агрохимия. 1994. - № 7. - С. 132 - 143.

33. Галиулин, P.B. Территория с перекрывающейся промышленной и сельскохозяйственной деятельностью: экологический риск и агрополитика / Р.В. Галиулин, P.A. Галиулина, Р. Кухарски // Агрохимия. 2001. - № 4. -С. 81-89.

34. Галиулин, Р.В. Фитоэкстракция меди и никеля из загрязненного выщелоченного чернозема / Р.В. Галиулин, P.A. Галиулина, В.М. Возняк // Агрохимия. 2004. - № 12. - С. 36 - 40.

35. Галиулин, Р.В. Фитоэкстракция тяжелых металлов из загрязненных почв / Р.В. Галиулин, P.A. Галиулина // Агрохимия. 2003. - № 3. - С. 77 - 85.

36. Гарицкая, М.Ю. Оценка экологического благополучия территории по состоянию растительных биогеоценозов: дис. . канд. биол. наук: 06.01.04. / Гарицкая Мария Юрьевна. Оренбург, 2004. - 193 с.

37. Гармаш, Г.А. Влияние тяжелых металлов, вносимых в почву с осадками сточных вод, на урожайность пшеницы и качество продукции / Г.А. Гар-маш, Н.Ю. Гармаш // Агрохимия. 1989. - № 7. - С. 69 - 72.

38. Геворкянц, С.А. Масличные и эфиромасличные культуры / С.А. Геворкяну под ред. B.C. Пустовойта. М.: Колос, 1964. — 576 с.

39. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы: Сан-ПиН 2.3.2.1078-01. -М.: ФГУП «ИнтерСЭН», 2002. 168 с.

40. Гладков, Е.А. Влияние комплексного взаимодействия тяжелых металлов на растения мегаполисов / Е.А. Гладков // Экология. 2007. - № 1. - С. 71 -74.

41. Горский, Ю.М. Новая опасность для человечества экологический СПИД / Ю.М. Горский, В.В. Лавшук // Социально-политический журнал. - 1995. -№ 3. - С. 9— 13.

42. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. Введ. 1983-12-17. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 11 с.

43. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. Введ. 1984-12-19. -М.: Изд-во стандартов, 1984. - 11 с.

44. Дабахов, М.В. Аккумуляция биогенных элементов в почвах урбанизированных ландшафтов / М.В. Дабахов, В.И. Титова // Агрохимия. 2004. -№ 2. - С. 74 - 79.

45. Дегтярева, Е.Т. Почвы Волгоградской области / Е.Т. Дегтярева, А.Н. Жу-лидова. Волгоград: Нижнее-Волжск. кн. изд-во, 1970. — 315 с.

46. Димиденок, Ж.А. Оценка содержания тяжелых металлов в агроэкосисте-мах южной зоны среднего Приамурья: дис. . канд. биол. наук. 03.00.16. / Димеденок Жанна Анатольевна. Благовещенск, 2005. - 145 с.

47. Дмитраков, JI.M. Влияние свинца на морфометрические показатели овса / JI.M. Дмитраков, JI.K. Дмитракова, H.A. Абашина и др. // Агрохимия. -2004.-№8.-С. 48-53.

48. Дмитраков, JI.M. Влияние свинца на морфометрические показатели овса / JI.M. Дмитраков, JI.K. Дмитракова // Агрохимия. 2005. — № 2. — С. 71- — 77.

49. Дмитраков, JI.M., Дмитракова, JI.K. / Транслокация свинца в растения овса // Агрохимия. 2006. - № 2. - С. 71 - 77.

50. Добровольский, Г.В. Охрана почв / Г.В. Добровольский, JI.A. Гришина. — М.: МГУ, 1985.-224 с.

51. Доклад о состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2008 году: Комитет природных ресурсов и охраны окружающей среды Администрации Волгоградской области. — Волгоград: Панорама, 2009. 384 с.

52. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. 5-е изд., доп. и пе-рераб. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

53. Евдокимова, Г.А. Накопление нитратов в растениях на почвах с повышенным содержанием тяжелых металлов / Г.А. Евдокимова // Почвоведение. 1993. - № 8. - С. 104 - 107.

54. Егоров, B.C. Влияние сорбентов на агрохимические и микробиологические свойства дерново-подзолистой почвы, загрязненной свинцом и поглощение его растениями / B.C. Егоров, Д.Д. Госсе, A.B. Кураков // Агрохимия. 2005. - № 9. - С. 62 - 69.

55. Егян, Н.Г. «Зеленый» рейтинг «Зеленого патруля» / Н.Г. Егян // Экология и жизнь.-2008.-№6(79).-С. 31-33.

56. Елькина, Г.Я. Поведение меди в системе почва-растение в условиях европейского северо-востока / Г.Я. Елькина // Агрохимия. — 2008. № 6. - С. 72 - 79.

57. Иванов, А.И. Оценка мелиорирующего эффекта сапропелевых удобрений на загрязненных кадмием дерново-подзолистых почвах / А.И. Иванов, И.А. Иванов, И.А. Надточий и др.; // Агрохимия. 2008. - № 2. - С. 77 -85.

58. Иванцова, Е.А. Оптимизация фитосанитарного состояния агробиоценозов Нижнего Поволжья: монография / Е.А. Иванцова. Волгоград: ФГОУ ВПО ВГСХА ИПК «Нива», 2007. - 184 с.

59. Ильин, В.Б. Оценка защитных возможностей системы почва-растениепри модельном загрязнении почвы свинцом (по результатам вегетационных опытов) / В.Б. Ильин // Агрохимия. 2004. - № 4. - С. 52 - 57.

60. Ильин, В.Б. К оценке массопотока тяжелых металлов в системе почва-сельскохозяйственная культура / В.Б. Ильин // Агрохимия. 2006 - №3.-С. 52-59.

61. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / В.Б. Ильин. — Новосибирск: СО, 1991. 151 с.

62. Ильин, В.Б. Фоновое количество тяжелых металлов в почвах юга Западной Сибири / В.Б. Ильин, А.И. Сысо, H.JI. Байдина, и др. // Агрохимия. -2006 №8 - С.68- 76.

63. Ильинский, A.B. Биологическая очистка почв, загрязненных тяжелыми металлами / A.B. Ильинский // Агрохимический вестник. 2003. - № 5. — С. 30-32.

64. Ильинский, A.B. Выращивание экологически безопасной продукции на техногенно загрязненных землях / A.B. Ильинский, JI.B. Кирейчева, В.М. Яшин // Экологический вестник России. — 2006. —№2. С. 3-7.

65. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях: пер. с англ. / А. Кабата-Пендиас, А. Пендиас. М.: Мир, 1989. - 439 с.

66. Калуцков, В.Н. Ландшафтно-геохимические основы определения ПДКдля загрязнителей почвы / В.Н. Калуцков // Химия в сельском хозяйстве. -1982. №3,- с. 17-18.

67. Кашин, В.К. Особенности накопления свинца в растениях бассейна озера Байкал / В.К. Кашин, Г.М. Иванов // Экология. 1998. - № 4. - С. 316 -318.

68. Кашин, В.К. Цинк в растительности Забайкалья / В.К. Кашин, Г.М. Иванов // Агрохимия. 1996. - № 11. - С. 27-34.

69. Кирюшин, В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. М.: Колос, 1996.-365с.

70. Кобозев, И.В. Предотвращение критических ситуаций в агроэкосистемах / И.В. Кобозев, В.А. Тюльдюков, Н.В. Парахин. М.: МСХА, 1995. - 264 с.

71. Ковалевский, А.Л. Биогеохимия растений / А.Л. Ковалевский. Новосибирск: Наука, 1991.-294 с.

72. Ковальский, В.В. Микроэлементы в растениях и кормах / В.В. Ковальский, Ю.И. Раецкая, Т.И. Грачева. -М.: Колос, 1971.-235 с.

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

74. Ковда, В.А. Микроэлементы в почвах Советсткого Союза / В.А. Ковда, Н.Г. Зырин. М.: МГУ, 1973. - 281 с.

75. Козлов, Ю.П. Оценка полезности городских зеленых насаждений / Ю.П. Козлов, М.С. Иванчук // ЭКОС-информ. 2008. - № 6. - С. 44 - 46.

76. Коломийцева, Д. Металлы жизни / Д. Коломийцева. М.: Мир, 1975. -240 с.

77. Кононов, В.М. Зерновые, зернобобовые и крупяные культуры в Нижнем Поволжье / В.М. Кононов. Волгоград: Издатель, 2000. - 104 с.

78. Краснокутская, О.Н. Хром в объектах окружающей среды / О.Н. Краснокутская, М.А. Кузьмич, Л.П. Выродова // Агрохимия. №2. - 1990. -С.128-140.

79. Кубраков, В.Г. Фиторемедиация цинка горчицей сарептской из загрязненных светло-каштановых почв г. Волгограда / В.Г. Кубраков, Т.А. Трофимова // Вестник АПК Волгоградской области. 2009. — №6 (298). -С. 11—12.

80. Кузнецов, A.B. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства: (издание 2-е) / A.B. Кузнецов, А.П. Сесюн, И.Г. Самохвалов и др. М.: Министерство сельского хозяйства РФ ЦИНАО, 1992. - 61 с.

81. Кулешов, H.H. Проблема всходов / H.H. Кулешов // Вопросы семеноведения. Киев, 1964. - С. 87-89.

82. Куперман, Ф.Н. Биология развития культурных растений / Ф.Н. Купер-ман. М.: Высшая школа, 1982. - 246 с.

83. Куперман, Ф.Н. Морфофизиология растений: морфофизиологический анализ этапов органогенеза / Ф.Н. Куперман. 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1984. - 240 с.

84. Лаврентьева, Г.В. Динамика концентраций тяжелых металлов и макрокатионов в почвенном растворе при загрязнении чернозема выщелоченного Со, Си, Zn, Cd / Г.В. Лаврентьева // Агрохимия. 2008. - № 7. - С. 71 -76.

85. Ладонин, Д.В. Соединения ТМ в почвах проблемы и методы изучения / Д.В. Ладонин // Почвоведение. - 2002. - № 6. - С. 682 - 692.

86. Ладонин, Д.В. Фракционный состав соединений меди, цинка, кадмия и свинца в некоторых типах почв при полиэлементном загрязнении / Д.В. Ладонин, О.В. Пляскина // Вестник МГУ. Сер. 17, Почвоведение. 2003.1.-С. 8-15.

87. Лидин, Р.В. Справочник по общей и неорганической химии / Р.В. Лидин.- М.: Просвещение, 1997. 256 с.

88. Линдиман, A.B. Процессы миграции свинца и кадмия в системе «почва-растение»: дис. . канд. хим. наук: 03.00.16. / Линдиман Анастасия Васильевна. Иваново, 2009. - 172 с.

89. Лобанов, М.П. Загрязнение тяжелыми металлами территории Волгоградской области / М.П. Лобанов, Т.А. Трофимова // Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. -2008. -№1(9). С. 12-16.

90. Луканин, В.Н. Промышленно-транспортная экология / В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко; под ред. В.Н. Луканина. М.: Высш. шк., 2003. -273 с.

91. Маджугина, Ю.Г. Исследование способности вейника наземного аккумулировать тяжелые металлы с целью разработки технологии фито-ремедиации: дис. . канд. биол. наук: 03.00.12. / Маджугина Юлия Григорьевна. М., 2008. - 125 с.

92. Мажайский, Ю.А. Экология агроландшафтов Рязанской области / Ю.А. Мажайский, В.Ф. Евтюхин, A.B. Резникова. М.: МГУ, 2001. - 95 с.

93. Махонин, Е.В. Что спасет город от шума и пыли? / Е.В. Махонин // Экология и жизнь. 2006. -№4 (53). -С.56-58.

94. Медведев, Г.А. Экологический способ нейтрализации тяжелых металлов в почве сухостепной зоны каштановых почв Волгоградской области / Г.А. Медведев, Л.П. Андриевская // Вестник АПК Волгоградской области. 2007. -№11.- С.29-30.

95. Мероприятия по оздоровлению экологической обстановки в Волгоградской области: монография / М.М. Лазарев, С.М. Лихолетов, В.И. Пындак и др.; под общ. ред. Р.П. Заднепровского. Волгоград: ФГОУ ВПО ВГСХА ИПК «Нива», 2001. - 58 с.

96. Методические рекомендации по мероприятиям для предотвращения и ликвидации загрязнения агроландшафтов тяжелыми металлами / Ю.А. Мажайский, И.В. Глазунова, A.B. Ильинский и др.; под общ. ред. Л.В. Кирейчевой. — М.: Россельхозакадемия, 2005. 71 с.

97. Методические указания к лабораторно-практическим занятиям по курсу физико-химические методы анализа / В.И. Филин, А.Н. Грошев, A.M. Стрюков. Волгоград: ВГСХА, 2004. - 44 с.

98. Методические указания к лабораторно-практическим занятиям по почвоведению / Ю.А. Герасимов, Л.Н. Пучков, H.H. Трушкина. Волгоград: ВГСХА, 1996. - 32 с.

99. Минеев, В.Г. Последействие различных систем удобрения на ферментативную активность дерново-подзолистой почвы при загрязнениитяжелыми металлами / В.Г. Минеев, JI.A. Лебедева, A.B. Арзамазова // Агрохимия. 2008. - № 10. - С. 48 - 54.

100. Михальков, Д.Е. Влияние сроков посева, норм высева и предпосевной обработки семян на урожайность сизой горчицы в зоне каштановых почв Волгоградской области: дис. . канд. с.-х. наук. 06.01.09 /Михальков Денис Евгеньевич. — Волгоград, 2002. —179 с.

101. Мозолевская, Е.Г. Проблемы озеленения города глазами эколога / Е.Г. Мозолевская // ЭКОС-информ. 2008. - № 4. - С. 50 - 51.

102. Небольсин, А.Н. Известкование почв, загрязненных тяжелыми металлами / А.Н. Небольсин, З.П. Небольсина, Ю.В. Алексеев и др. // Агрохимия. 2004. - № 3. - С. 48 - 54.

103. Определитель сельскохозяйственных вредителей по повреждениям культурных растений / под ред. Г.Е. Осмоловского. — JL: Колос, 1976. — 696 с.

104. Орлов, Д.С. Химическое загрязнение почв и их охрана: словарь-справочник / Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова и др. М.: Аг-ропромиздат, 1991. —303 с.

105. Панин, М.С. Динамика содержания меди и цинка в почве прикорневой зоны ячменя и пшеницы в период вегетации / М.С. Панин, E.H. Бирюкова // Агрохимия. 2005. - № 8. - С. 39 - 44.

106. Панкрушина, А.Н. Озеленение как фактор улучшения визуальной среды городских жителей / А.Н. Панкрушина, С.М. Дементьева // ЭКОС-информ. 2008. - № 6. - С. 40-43.

107. Перельман, А.И. Геохимия / А.Н. Перельман. М.: Недра, 1979. -415 с.

108. Перельман, А.И. Геохимия / А.И. Перельман. 2-е изд., перераб. и доп. - М. Высшая школа, 1989. - 528 с.

109. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман. 2-е изд.— М. Высшая школа, 1975. - 341 с.

110. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман, Н.С. Касимов. -М.:Астрея-2000, 1999. 768 с.

111. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве. — Введ. 1992 06- 02. - М.: Изд. спец., 2003. - 15 с.

112. Першина, Г.Ф. Вредители крестоцветных культур / Г.Ф. Першина // Защита и карантин растений. 2000. - № 5. - С. 41 - 44.

113. Петров, Н.Ю. Оценка экологического состояния территории, прилегающей к Волгоградской ТЭЦ-3 / Н.Ю. Петров, Т.А. Трофимова // Естественные науки. 2008 - №4 (25). - С. 26-29.

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

115. Плеханова, В.А. Взаимозависимая транслокация кадмия и цинка в растения озимой пшеницы в гидропонной культуре / В.А. Плеханова // Агрохимия. 2006. - № 4. - С. 72 - 77.

116. Погорецкий, Б.К. Рассказы о масличных растениях / Б.К. Погорец-кий, В.М. Балаян. -М.: Агропромиздат, 1986. 176 с.

117. Подкопай, И.Е. Вредители полевых культур в условиях орошения и меры борьбы с ними / И.Е. Подкопай. — М.: Колос, 1964. -167 с.

118. Покатилов, Ю.Г. Биогеохимия биосферы и медико-биологические проблемы (экологические проблемы химии биосферы и здоровья населения) / Ю.Г. Покатилов. Новосибирск: Наука, 1993. - 168 с.

119. Полынов, Б.Б. Избранные труды / Б.Б. Полынов; под ред. И.В. Тюрина, A.A. Саукова, со вступ. ст. А.И. Перельмана. — М.: Изд-во АН СССР, 1956.-751 с.

120. Попова, А.А Влияние минеральных и органических удобрений на состояние тяжелых металлов в почвах / A.A. Попова // Агрохимия. — 1991.-№3.-С. 62-67.

121. Посыпанов, Г.С. Энергетическая оценка технологии возделывания полевых культур / Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов. М.: Изд-во МСХА, 1995.-22 с.

122. Почвоведение / И.С. Кауричев, Н.П. Панов, H.H. Розов и др.; под ред. И.С. Кауричева. -М.: Агропромиздат, 1989. 719 с.

123. Практикум по агрохимии / под ред. В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2001.-687 с.

124. Практикум по почвоведению / под ред. И.С. Кауричева. М.: Колос, 1980.-272 с.

125. Прокудин, И.Г. Горчица и черный пар / И.Г. Прокудин // Степные просторы. 1988. -№ 2. - С. 18 - 19.

126. Протасова, H.A. Тяжелые металлы в черноземах и культурных растениях Воронежской области / H.A. Протасова // Агрохимия. 2005 — № 2 - С. 80-86.

127. Протасова, H.A. Формы соединений никеля, свинца и кадмия в черноземах центрально-черноземного региона / H.A. Протасова, Н.С. Горбунова // Агрохимия. 2006. - № 8. - С. 68 - 76.

128. Раппопорт, A.B. Роль малых садов в решении экологических проблем мегаполиса / A.B. Раппопорт // ЭКОС-информ. 2008. - № 4. - С. 58 -60.

129. Растения в экстремальных условиях минерального питания / под ред. М.Я. Школьника, Н.В. Алексеевой-Поповой. Л.: Наука, 1983. - 177 с.

130. Реймерс, Н.Ф. Словарь терминов и понятий, связанных с охранойживой природы / Н.Ф. Реймерс, A.B. Яблоков. М.: Наука, 1982. - 144 с.

131. Рекомендации по возделыванию горчицы сарепсткой в Волгоградской области / ЗАО «Группа Сарепта». Волгоград, 2000. — 32 с.

132. Ринькис, Г.Я. Методы анализа почв и растений / Г.Я. Ринькис, Х.К. Рамане, Т. А. Куницкая. Рига: Зинатне, 1987. - 174 с.

133. Рихванов, Л.П. Содержание тяжелых металлов в почвах: учеб. пособие / Л.П. Рихванов, Е.Г. Язиков, С.И. Сарнаев. Томск: ТПУ, 1993. -84 с.

134. Рэуце, К. Борьба с загрязнением почвы: пер. с румын. / К. Рэуце, С. Кырстя. М.: Агропромиздат, 1986. - 222 с.

135. Садовникова, Л.К. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении / Л.К. Садовникова, Д.С. Орлов, H.H. Лозановская. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2006. — 334 с.

136. Сает, Ю.Е. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин. М.: Недра, 1990. - 335 с.

137. Сажин, А.Н. Природно-климатический потенциал Волгоградской области / А.Н. Сажин Волгоград, 1998. - 28 с.

138. Сазанова, Л.В. Культура сарептской горчицы / Л.В. Сазанова. М.: Сельхозгиз, 1955. - 84 с.

139. Салова, Т.Ю. Основы экологии. Аудит и экспертиза техники и технологии / Т.Ю. Салова, Н.Ю. Громова, B.C. Шкрабак и др. СПб.: Изд-во Лань, 2004. - 336 с.

140. Сахаров, Н.Л. Вредные насекомые Нижнего Поволжья / Н.Л. Сахаров. Саратов: ОГИЗ, Саратовское обл. изд-во, 1947. - 423 с.

141. Селезнева, Е.М. / Влияние кадмия на некоторые морфофизиологи-ческие и биохимические показатели ячменя // Е.М. Селезнева, Л.И. Гончарова, Н.В. Белова // Агрохимия. 2008. - №4. - С. 82-86.

142. Семак, В.И. Сарептская горчица в Омской области / В.И. Семак // Земледелие. 1964. - №2. - С. 18-21.

143. Серегина, И.И. Возможность применения регуляторов роста дляснижения негативного действия кадмия на рост, развитие и продуктивность яровой пшеницы / И.И. Серегина // Агрохимия. 2004. — №1. — С. 71-74.

144. Серегина, И.И. Влияние предпосевной обработки семян цинком на проростки яровой пшеницы в условиях стресса / И.И. Серегина, Н.Т. Ни-ловская, JI.B. Обуховская и др. // Агрохимия. 2005. - №8. - С. 34-38.

145. Система ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 1996-2010 годы / В.И. Пожилов, A.M. Гаврилов, В.Д. Костров и др.; под ред. В.И. Пожилова. Волгоград: Комитет по печати, 1997. — 208 с.

146. Скугорева, С.Г. Оценка накопления и распределения ртути по органам ячменя // С.Г. Скугорева, Т.К. Головко // Агрохимия. 2008. - №10. -С. 55-61.

147. Старокожева, Е.А. Исследование условий формирования пылевых выбросов от автомобильного транспорта на улицах промышленного города / Е.А. Старокожева // Вестник ОГУ. 2002. - №3. - С. 10-14.

148. Соколов, O.A. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды. Книга I / O.A. Соколов, В.А. Черников. Пущино, ОНТИ ПТЦ РАН, 1999. - 164 с.

149. Тимирязев, К.А. Борьба растений с засухой: собрание сочинений. Том 3 / К.А. Тимирязев. — М.: Сельхозгиз, 1937. 486 с.

150. Тихомирова, В.Я. Хозяйственный баланс микроэлементов и тяжелых металлов в льняном севообороте / В.Я. Тихомирова // Агрохимия. — 2004. № 4. - С. 40 - 44.

151. Тяжелые металлы в системе почва — растение — удобрение / под ред. М.М. Овчаренко. М.: Пролетарский светоч, 1997. — 290 с.

152. Уоллес, А. Поглощение растениями питательных веществ из растворов / А. Уоллес. М.: Колос, 1966. - 279 с.

153. Фомин, Г.С. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам: справочник / Г.С. Фомин, А.Г. Фомин. М.: Протектор, 2001. - 304 с.

154. Флесс, H.A. Фиторемедиация почв, подвергшихся загрязнению в результате применения жидких органических удобрений: дис. . канд. биол. наук. 06.01.04 / Флесс Надежда Андреевна. — Москва, 2007. -187 с.

155. Челюканов, В.А. 73 процента городов России загрязнены выше нормы / В.А. Челюканов // ЭКОС информ. 2006. - № 3. - С. 36 - 37.

156. Черных, H.A. Изменение содержания ряда химических элементов в растениях под действием различных количеств тяжелых металлов в почве / H.A. Черных // Агрохимия. 1991. - № 3. - С. 68 - 76.

157. Черных, H.A. К вопросу о качестве растениеводческой продукции при различных уровнях загрязнения почв тяжелыми металлами /H.A. Черных, И.Н. Черных // Агрохимия. 1995. - № 5. - С. 105 - 109.

158. Черных, H.A. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах: учеб. пособие / H.A. Черных, М.М. Овчаренко. -М.: Агроконсалт, 2002. -200 с.

159. Чичкин, A.B. Биотехнологии помогут индустриализовать экономику / A.B. Чичкин // Российская Бизнес-газета. 2009. - № 698. - с.4- 5.

160. Школьник, М.Я. Микроэлементы в жизни растений / М.Я. Школьник Л.: Наука, 1974. - 324 с.

161. Экологическая доктрина Российской Федерации // Министерство природных ресурсов Российской Федерации. 2002. - 24 с.

162. Юрьев, А.В. Влияние биостимуляторов роста на продуктивность и качество маслосемян горчицы сарептской в подзоне светло-каштановых почв Волгоградской области: дис. . канд. с.-х. наук. 06.01.09. / Юрьев Александр Викторович. Волгоград, 2004. - 228 с.

163. Ягодин, Б.А. Кадмий в системе почва-удобрения-растение-человек / Б.А. Ягодин, С.В. Виноградов, В.В. Говорина // Агрохимия. 1989. - № 5. -С. 118-129.

164. Ягодин, Б.А. Тяжелые металлы в системе почва-растение / Б.А. Ягодин // Химия в сельском хозяйстве. — 1996. — № 5. С. 43 - 45.

165. Babich, Н. Heavy metal toxicity to microbe-mediated ecologic processes: a review and potential application to regulatory policies / H. Babich, G. Stotzky //Environ. Res. 1985.-Vol. 36.-N1.-P. 111-137.

166. Basta, N.T. Path analysis of heavy metal adsorption by soil / N.T. Basta, D.J. Pantone, M.A. Tabatabai // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. Minneapolis. - 1992.-P. 233-246.

167. Begonia, G.B. Growth responses of Indian mustard (Brassica juncea L.) and its phytoextraction of lead from a contaminated soil / G.B. Begonia, C.D. Davis, M.F.T. Begonia // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1998. - N 61. - P. 38-43.

168. Berrow, M.J. Total chromium and nickel contents of Scottish Soils / M.J. Berrow, Y.A. Reaves // Geoderma. 1986. - N 1. - P. 15-27.

169. Bewley, R.J.F. Effects of cadmium and zinc on microbial activity in soil, influence of clay minerals. Part 2: Metals added simultaneously / RJ.F. Bewley, G. Stotzky // Sci. Total Environ. -1983. P. 157-165.

170. Blaylock, M.J. Enhanced accumulation of Pb in Indian mustard by soil-applied chelating agents / M.J. Blaylock, D.E. Salt, S.M. Dushenkov, et al. // Enviromental Sci. Technol. 1997. -N 3. - P. 860-865.

171. Blaylock, M.J. Phytoremediation of lead-contaminated soil at a New Jersey Brownfield site / M.J. Blaylock, M.P. Elles, J.W. Huang, S.M. Dushenkov //Remediation. 1999. - V.9. -N 3. - P. 93-101.

172. Brown, P. Nickel a micronutrient essential for higher plants / P. Brown, R. Welch, E. Caiy // Plant Phisiol. 1987. -N 3. - P. 801-803.

173. Dushenkov, S. M. Phytoremediation: a novel approach to an old problem / S. M. Dushenkov, Y. Kapulnik, M. Blaylock // Global Enviromental Biotechnology/ Ed. Wise D.L. Amsterdam: Elsevier Science B.V. 1997. - P. 563572.

174. Ebbs, S.D. Phytoextraction of cadmium and zinc from a contaminated soil / S.D. Ebbs, M.M. Lasat, D.J. Brady // J. Environ. Qual. 1997. - N 5. -P. 1424-1430.

175. Ellis, R.W. Variation and range of mercury up-take into plants at a mer-cuiy-contaminated abandoned mine site / R.W. Ellis, J. Eslick // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1997. -N 5. - P. 763-769.

176. Felix, H.R. Phytoremediation. Field trials in the years 1993-1998 // H.R.iL

177. Felix, A. Kayser, R. Schulin // Proc. Extend. Abstracts 5 Inter. Conf. Biogeo-chem. Trace Elements, July 11-15, 1999. Vienna, Austria. - 1999. - V.II. -P. 8-9.

178. Galiulin, R.V. Influence of phytoextraction effectors on the ferment activity of heavy metal polluted soil / R.V. Galiulin, V.N. Bashkin, R. Kucharski //Land Contamination a. Reclamation. 1999. -N 3. - P.133-141.

179. Creger M. Salix as phytoextractor / M. Creger // Proc. Extend. Abstracts 5th Inter. Conf. Biogeochem. Trace Elements, July 11-15, 1999. Vienna, Austria. - 1999. - V. II. - P. 872-873.

180. Harter, R. An evalution of nickel sorption sites in soil / R. Harter, A. Menodi. // Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. - Mineapolis. - 1992. - P. 238.

181. Huang, J.W. Phytoremediation of lead-contaminated soils: role of synthetic chelates in lead phytoextraction / J.W. Huang, J. Chen, V.R. Berti et al. // Enviromental Sci. Technol. 1997. - N 3. - P.800-805.

182. Jorgensen, S. Mobility of metal in soil / S. Jorgensen // Soil Res. Den.

183. KobenhavnEsbjerg.- 1991.-P. 104-114.

184. Kabala, C. Fractionation and Mobility of Copper, Lead, and Zinc in Soil Profiles in the Vicinity of a Copper Smelter / C. Kabala, B.R. Singh // J. Environ. Qual. 2001. - N 30. - P. 485- 492.

185. Kathryn, M. Soil Chemical Properties Controlling Zinc2+ activity in 18 Colorado Soil / M. Kathryn // Soil Sei. Soc. Am. J. 2002. -N66.-P.il 821189.

186. Mathis, P. Plant uptake of heavy metals following glyphosate treatment / P. Mathis, A. Kayser // Proc. 6th Inter. Conf. Biogeochem. Trace Elements, July 29- August 2, 2001. Ontario, Canada. - 1999. - P. 482-490.

187. McGrath, S.P. Using plants to clean up heavy metals in soils / S.P. McGrath, C.M. Sidoly, A.J.M. Baker, et al. // 15th Would Congress of Soil Sei., Acapulco, Mexico, July 1994. Trans., / commis. Ill: Symposia. 1994. -P. 362-363.

188. Metz, R. Dekontamination von schwermetallbelasteten Rieselfeldboden durch Anbau von Energiepflanzen / R. Metz, B.M. Wilke // Ökologische Aspekte extensiver Landbewirtschaftung, VDLUFA-Schriftenreihe. 1992. — N 35, P. 591-593.

189. Nanda Kumar, R.B.A. Phytoextraction: the use of plants to remove heavy metals from soils / R.B.A. Nanda Kumar, V.S. Dushenkov, H. Motto, I. Raskin // Enviromental Sei. Technol. 1995. - N 5. - P. 1232-1238.

190. Robinson, B.H. The potential of Thlaspi caerulescens for phytoremedia-tion of contaminated soils / B.H Robinson, M. Leblanc, D. Petit // Plant. Soil -1998.-N 1.- P. 47-56.

191. Saeki, K. Relationships between Bacterial Tolerance Levels and Forms of Copper and Zinc in Soils / K. Saeki, T. Kunito, S. Oyaizu // J. Environ. Qual. -2002. -N 31.-P. 1570-1575.

192. Salt, D.E. Chemically enchanced phytoextraction of heavy metals by maize (Zea mays) from the enviromental using plants / D.E. Salt, M. Blaylock // Biotechnology. 1995. - N 5. - P. 468- 474.

193. Shen, Z.G. Phytoextraction of lead from a contaminated soil using high biomass species of plants / Z.G. Shen // Proc. 6th Inter. Conf. Biogeochem. Trace Elements, July 29- August 2, 1999. Ontario, Canada. - 2001. - P. 133135.

194. Simon, L. Heavy metal phytoextraction capacity of several agricultural crop plant species / L. Simon // Proc. Extend. Abstracts 5th Inter. Conf. Biogeochem. Trace Elements, July 11-15, 1999. Vienna, Austria. — 1999. - P. 892-893.

195. Wong, J.W.C. Phytostabilization of mimicked cadmium contaminated soil with lime amendment / J.W.C. Wong, Q Chen, F.S. Zhang // Ibidem. -1995. N 1.- P. 898-899.

Информация о работе

Трофимова, Татьяна Анатольевна
кандидата сельскохозяйственных наук
Волгоград, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Применение посевов горчицы сарептской в целях фиторемедиации техногенно загрязненных тяжелыми металлами светло-каштановых почв южной пригородной агропромзоны г. Волгограда - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы