Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья"

На правах рукописи

КАРАЯКОВА ВЕНЕРА ИСХАКОВНА

УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЧВ К ДЕГРАДАЦИИ ПРИ КИСЛОТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

03.00.16 - экология, 06.01.03 - агрофизика и агропочвоведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

САРАТОВ 2004

Диссертационная работа выполнена в отделе почвоведения Государственного научного учреждения «Почвенный институт им. В.В. Докучаева» и Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская Государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Фрид Александр Соломонович доктор биологических наук Надежкина Елена Валентиновна;

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Шляхтин Геннадий Викторович, кандидат биологических наук Княжнева Елена Владимировна

Ведущая организация Федеральное государственное образователь-

ное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится 17 декабря 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.06 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский Государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу 410600, г. Саратов, Театральная площадь, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова».

Автореферат разослан « ноября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Почва является индикатором природных процессов, и ее состояние -результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения. Выбросы в атмосферу от объектов теплоэнергетики, промышленных предприятий и транспорта приводят к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния и в результате к снижению плодородия. Свойством плодородия определяется огромная роль почвы в природе как источника существования и эволюции жизни на Земле. Загрязнение почв оказывает неблагоприятное воздействие на растительный мир и на здоровье населения, так как токсичные вещества по трофическим цепям могут попадать в организм человека. Охране почвенного покрова, в том числе от кислотных выпадений техногенного происхождения, уделяют все большее влияние (Израэль, 1983; Глазовская, 1990; Копцик и др., 2003).

Деградация почв — результат негативных (с точки зрения охраны природы или конкретной хозяйственной задачи) изменений строения, состава и элементов функционирования почв вызывываемых анпропогеными процессами.

Устойчивость почв к деградации большинством исследований понимается как способность почв противостоять негативным воздействием и востонавливать-ся после их прекращение ( Лебедева, Тонконогов 2002).

Почва биокосиая динамическая система обладает общей (интегральной), а также отдельными видами устойчивости физической, химической, биологической. (Безднина2002).

Устойчивость почв по отношению к воздействию различных химических веществ понимается как способность поддерживать концентрацию их в растворе при внешнем воздействии этих же веществ.

Устойчивость почв к внешним воздействиям во многом может определяться устойчивостью почвенного микробного сообщества (Ананьева 2002).

В условиях современного техногенных нагрузок характеризующихся интенсификацией миграции загрязняющих веществ, городские почвы, оказались в наиболее уязвимом положении.

Роль почвы в городе существенна и разнообразна. Выполняя важные средо-

образующие функции, почва изменяет химический состав атмосферных осадков и

подземных вод, является универсальным биохимическим барьером для больший-

сгва соединений (тяжелые металлы, нефтепродукта!: пестициды п т.д.) па лути их

[ ¿ОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ (

| БИБЛИОТЕКА 1 ■

миграции из атмосферы города в грунтовые воды и речную сеть. Почва в городе является хорошим поглотительным барьером газовых примесей: от автотранспорта, тепловых электростанций, заводов и т.д., поставщиком и регулятором содержания NO2, SO2 в воздухе. Почва - одно из необходимых условий произрастания зеленых насаждений в городе, которые поглощают из воздуха тяжелые металлы, улучшают городской микроклимат, способствуют оздоровлению воздуха и т.д.

Однако, в лесостепи Среднего Поволжья до настоящего времени вопрос устойчивости городских почв при кислотных и щелочных воздействиях в условиях повышенной техногенной нагрузки недостаточно изучены.

Цель исследований. Изучить изменения серых лесных почв региона в результате длительных воздействий химических кислотных выпадений и оценить устойчивость почв в этих условиях.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить фитоиндикационную роль морфолого-физиологических показателей древесных растений при аэротехногенном загрязнении.

2. Выявить эколого-микробиологический статус почв под воздействием техногенеза.

3. Изучить изменения физико-химических свойств почвенного покрова в зоне техногенных кислотных выпадений различной интенсивности.

4. Определить содержание тяжелых металлов в почвенном и растительном покрове и оценить вклад транспорта в их поступление в городскую экосистему.

5. Выявить устойчивость городских почв к деградации при кислотно-щелочных воздействиях различной интенсивности.

Основные положения, выносимые на защиту:

- биоиндикация загрязнения почвенного покрова по состоянию микробного комплекса, высших растений;

- изменение физико-химических свойств светло-серой лесной почвы под влиянием кислотных выпадений;

- накопление тяжелых металлов в почве и растительном покрове в условиях аэротехногенного загрязнения.

Апробация работы. Результаты исследований ежегодно, в течение 20012003 гг. докладывались на заседании отдела агропочвоведения почвенного института им. В.В. Докучаева. Основные положения диссертации были доложены на межрегионально научно-практических конференциях аспирантов и студен-

тов ПГСХА (Пенза, 2000; 2001; 2002 гг.); Всероссийской научно-практической конференции посвященной 50-летию кафедры почвоведения и агрохимии ПГСХА (Пенза 2002); Международной научно-практической конференции (Пенза 2002); Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва 2002).

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья проведено комплексное многокомпонентное исследование городских ландшафтов. Изучено изменение свойств серых лесных почв в результате длительных воздействий техногенных кислотных выпадений и оценена устойчивость почв к деградации в этих условиях. Доказано, что данные только биоиндикационных исследований не являются достаточно информативным признаком для периода экологической обстановки они обязательно должно быть уточнены физико-химическими анализами.

Теоретическая и практическая значимость. Почвы, и другие объекты биосферы в крупных промышленных центрах довольно сильно отличаются от таковых, расположенные в их окрестностях, и это необходимо учитывать при санитарно-гигиенической оценке, подборе зеленых насаждений, возможной степени миграции и концентрации большинства элементов и соединений.

В городских условиях комплексное исследование триады «почва - растение - атмосферный воздух» исключительно сложно, так как их взаимное влияние зависит от большого числа факторов. Тем не менее изучение этого вопроса стало в последние годы настоятельной необходимостью, как в теоретическом, так и в практическом отношении.

В работе проведена оценка экологического состояния городских ландшафтов и выявлено влияние аэротехногенеза на почвенный и растительный покров. Материалы диссертации используются применение в учебном процессе при преподавании дисциплины «Химия окружающей среды» в Пензенской ГСХА.

Публикации По материалам исследований опубликовано 4 научные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из шести глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, содержит 37 таблицы, 10 рисунка, 10 приложений. Список литературы включает 183 наименования, в том числе 56 зарубежных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе представлен подробный обзор отечественной и зарубежной литературы по проблемам влияния кислотных осадков на окружающую среду. Особое внимание уделено влиянию загрязнения воздуха на рост и продуктивность растений. Показана устойчивость почв к техногенным кислотным воздействиям. Обосновывается необходимость изучения устойчивости почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

Глава 2. ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе дается подробное описание географического положения, рельефа, гидрологии и геологии объектов исследования. Рассматривается характеристика почвенно-климатических условий, в соответствии с объектами изучения. Дается подробное описание почвенных разрезов и растительного покрова.

Объектами исследования с 2001 по 2003 гг. служили почвенный и растительный покров городского ландшафта районов АОПЗ-24 и ТЭЦ-1. Предприятия энергетики (ТЭЦ-1 и котельная района АОПЗ-24), а также разветвленная транспортная сеть являются основными объектами, определяющими характер и интенсивность аэротехногенного воздействия на почвенный и растительный покров города Пензы.

В этой главе приведены сведения о валовых выбросах от предприятий, группы загрязняющих веществ и их краткая характеристика. Оценивается состояние почвенного покрова города.

Методы исследования. В районах исследования АОПЗ-24 (объект № 1) и объект № 2 (ТЭЦ-1) были заложены почвенные разрезы на расстоянии 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 м от объектов, где определялись основные агрофизические и физико-химические показатели. На объекте № 1 с глубины 0-10, 10-20, 20-30 см на расстоянии 50, 500, 1000, 2000 м отбирались почвенные образцы для определения подвижных форм тяжелых металлов, на объекте № 2 (ТЭЦ-1) на расстоянии 50,100,2000 м.

Учет состояния посадок древесных растений на объектах исследования проводили с июня по сентябрь. В районе АОПЗ-24 было изучено 1000 листовых пластинок разных древесных пород: таких как каштана конского (Aesuelus hip-pocas), липа мелколистная (Tilia cordata), тополя черного (Populus nigra), березы

повислой (Betula pendula). Были исследованы морфолого-физиологические показатели: такие как поражение листьев (пораженную и мертвую ткань листа считали по проценту пораженной ткани); площадь поверхности листьев (определяли весовым методом с учетом переводного коэффициента); показатели водного режима и среднюю асимметрию. (Федорова, Никольская, 1997)

В районе ТЭЦ-1 было определено содержанием хлорофилла (фотометрически) в листьях клена остролистного(Асег) и хвое ели.(рюеа cbies)

Биологическую активность почв изучали прямым методом - по количественному учету микроорганизмов. Активность ферментов катализирующих процессы гидролиза азотсодержащих, определяли: протеазу по Лэду и Батлеру (1972), в изложении Ф.Х. Хаиева (1990) уреазу по Т.А. Щербаковой (Методические указания, 1993).

Анализ данных по гранулометрическому составу проводили с двух точек зрения: 1) насколько однородны почвы разрезов по профилю; 2) как изменяются характеристики гранулометрического состава с расстоянием от источника загрязнения. Для решения этих задач использовали методики оценки степени дифференциации и выявления многомерных границ (Фрид, 1992, 2002; Градусов и др.; 2002).

Зависимость физико-химических показателей от расстояния объекта выбросов оценивалась по специально предназначенным для этого алгоритмам: непараметрическому критерию линейного тренда (инверсии) (Химмельблад, 1973) и по параметрической оценке тенденций.

Оценка кислотно-основной буферности почвы, как одного из основных показателей поглотительной способности проводилась по Аррениусу (в модификации П.В. Надточего, 1993). Интегральным показателем кислотно-основной буферности являются площадь буферности, показатель нейтрализации и степень буферной способности.

Все данные обрабатывались методом дисперсионного, кластерного, факторного и дискриминатного анализа в изложении Б.А. Доспехова (1985).

Глава 3. ИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Индикация загрязнения среды - это качественное обнаружение и количественное определение физико-химических веществ в объектах окружающей природной среды (Вронский, 1996).

Результаты биоиндикационного обследования районов АОПЗ-24 и ТЭЦ-1 показали, что видимые макроскопические изменения листьев наиболее чувст-

вительных растений каштана конского (Aesueius hippocas), липы мелколистной (Tilia cardata), клена американского(Асег americane) можно использовать для первоначальной оценки загрязнения выбросами от объектов теплоэнергетики.

Выявлено, что недостаточно информативными биоиндикаторными признаками являются такие показатели, как: площадь листа (в связи с сильной ее изменчивостью), показатели водного режима (в связи со значительной вариа-бельнностью), содержание хлорофила (т.к. недостаток N, Fe и др. элементов также сказывается на окраске листьев и содержание хлорофилла).

Для оценки неблагополучия городской среды можно использовать среднюю асимметрию тополя черного (Populus nigra) и березы повислой (Betula pendula). Для биоиндикации антропогенного влияния вредных выбросов на почву были использованы микробиологические методы исследования. Известно, что комплекс почвенных микроорганизмов является наиболее мобильным показателем, чутко отражающим изменение окружающих условий, попадание в почву вредных ингредиентов. Почвенная микрофлора - основной агент, осуществляющий круговорот биогенных элементов в почве, поэтому изменение численности и соотношения основных эколого-трофических групп почвенных микроорганизмов приводит в смене направленности биогеохимических процессов в почве, может вызвать разрушение органического вещества (Мишустин; 1956; Карягина, 1983).

Под влиянием веществ антропогенного загрязнения может происходить изменение структуры и активности микрофлоры. Обладая значительной буфер-ностью, почва, до определенного предела загрязнения, сохраняет свои биохимические свойства (зона гомеостаза), хотя изменения в структуре комплекса почвенных микроорганизмов уже можно обнаружить (зона стресса). При значительном уровне загрязнения (зона ингибирования) необратимо меняется комплекс почвенных микроорганизмов (Кураков, Умаров, 1983).

Изменение структурной организации комплекса почвенных микроорганизмов вызывает нарушение их функционирования. (Наплековой, 1978; Гузева и др., 1985; Наплекова, Булавко, 1988)

Для микроскопических грибов и целлюлозоразрушающих микроорганизмов выявлено снижение разнообразия видов при накоплении в почве ТМ и других антропогенных воздействиях (выбросы промышленных предприятий, внесение больших доз минеральных удобрений и др.). При этом появляются нетипичные для данного типа почв виды (Марфенина, Мирчинк, 1988).Установлено, что микроскопические грибы способны к накоплению тяжелых металлов в

клетках и связыванию ТМ в результате реакций комплексообразования (Бабье -ваидр., 1980).

Численность амонификаторов в почве с объекта №1 была в 2-3 раза ниже, чем на контроле ( рис 1). Численность иммобилизаторов азота на порядок ниже, чем на контроле. Такие же соотношения наблюдали и для групп олигонитрофи-лов. Целлюлозоразрушающих микроорганизмов было меньше, чем на контроле.

Численность актиномицетов снижалась.Численность грибов значительно варьировала на контроле и в опытных образцах с объекта, но тенденции к ее снижению также просматривались.

Таким образом, развитие всех эколого-трофических групп почвенных микроорганизмов было угнетено. Наиболее чувствительна бактериальная микрофлора степень ингибирования наибольшая особенно для группы олиготрофов.

Мицелиальные формы почвенных микроорганизмов (грибы, актиномицеты) оказались более устойчивыми к воздействию вредных ингредиентов на почву, ин~ гибировали их развитие наблюдали между заборами завода, котельной около автомобильной дороги, где бактериальные формы снижали свою численность уже на порядок. Среди целлюлозоразрушающих микроорганизмов 90-95% составляли актиномицеты, но чувствительность этой группы была значительно выше, чем всего пула актиномицетов в почвы.

Одной из причин уменьшения почвенной микрофлоры может быть техногенное воздействие на почву объекта- перепланирования участка, досыпка песка. Снижение гумусированности перемещение почвенных слоев отрицательно складываются на общей численности микроорганизмов. Кроме того, выбросы продуктов сгорания от котельной (окислы азота, окись углерода, диоксида серы, ЛОС) оказывают вредное воздействие на почву, снижая ее биогенность. Метод биоиндикации может быть эффективным индикатором техногенной нагрузки на почву: как снижение абсолютной численности, так и изменение соотношения эколого-трофических групп почвенных микроорганизмов, а также соотношения бактериальных и мицелиальных форм.

Тысяч на 1 г абсолютно сухой почвы Тысяч ^ 1 г вбсолютно сухой почвы

Тысяч на 1 г абсолютно сухой почвы

о V» о

— ю w

lili

Тысячи на 1 г абсолютно сухой почвы

Глава 4. ВЛИЯНИЕ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА СВОЙСТВА ПОЧВЫ

В этой главе рассматривается гранулометрический состав почвы. По ра-нулометрическому составу почвы объекта 1 (АОПЗ-24) относятся к супесчаным. В распределении физической глины и ила четко проглядывается элювиально-иллювиальная дифференциация профиля. Это проявляется в том, что по сравнению с почвообразующей породой горизонт обеднен илом и глиной, а в горизонте Bi отличается накоплением ила и глины. Разница дифференциации достигает 165,43%.Под влияние выбросов с котельной АОПЗ-24 в течении 30 лет произошли некоторые изменения в распределении гранулометрических отдельностей. Это нашло свое выражение в росте темпов элювиально-иллювиальной дифференциации профиля. Так на расстоянии 2000 м от котельной максимальная дифференциация профиля по илу 144,4%, по глине 158,1%, а в 100 м от объекта 171,3 и 165,4% соответственно.

Таким образом гранулометрический состав почвы меняется как по профилю, так и в зависимости антропогенного воздействия. Определение оценки степени дифференциации отдельных фракций полного гранулометрического состава показало (таб 1), что содержание фракций среднего песка, средней пыли и ила устойчиво увеличивается вниз по профилю для всех расстояний, а фракций мелкого песка и крупной пыли - уменьшается; для содержания мелкой пыли тенденция устойчива.

Абсолютные значения оценок профильных тенденций колеблются с расстоянием от источника для большинства фракций (кроме среднего песка, для которого дифференциация усиливается).

Таким образом почвы почвенных разрезов довольно однородны по профилю; в то же время для большинства фракций имеются тенденции изменения содержания по профилю; наиболее сходны пары соседних горизонтов А1А2 и ВС и С, между которыми четко выявляются границы; с увеличением расстояния от источника загрязнения большинство показателей не изменятся; в то же время, несколько усиливается элювиальность в распределении содержания среднего песка по профилю почвы и увеличивается сходство гранулометрического состава горизонта Aj с соседним горизонтом А1А2 (чем ближе к источнику, тем сильнее гранулометрический состав этих горизонтов различается).

Таблица 1

Оценка степени дифференциации отдельных фракций полного гранулометрического состава почвы по профилю

Фракция Модель тенденции дифференциации по размеру частиц Модель информационной энтропии распределения частиц по размеру

100 м 500 м 2000 м 100 м 500 м 2000 м

Средний песок -0,0031 -0,0050 -0,0060 26,7 26,5 27,6

Мелкий песок +0,0061 +0,0083 +0,0075 29,4 28,9 29,1

Крупная пыль +0,0104 +0,0083 +0,0125 23,7 24,1 22,0

Средняя пыль -0,0090 -0,0151 -0,0072 3,4 3,3 3,6

Мелкая пыль -0,0193 +0,0002 -0,0160 3,7 3,6 4,1

Ил -0,0254 -0,0257 -0,0249 12,0 12,5 12,4

Примечания 1) оценка «+» соответствует тенденции снижения показателя с глубиной, оценка «-»- тенденции значения считали с учетом мощности отобранных образцов

Дополнительно к вышеизложенному был проведен аналогичный математический анализ гранулометрического состава без ила и без физической глины (с соответствующем пересчетом содержаний оставшихся фракций), изменение содержания которых по профилю традиционно ожидается при наличии элювиально-иллювиальных процессов. Результаты аналогичны вышеизложенным с тем уточнением, что сходство горизонтов и границы между ними, в основном, определяются содержанием фракций физического песка, а не только мелких фракций. Тем самым можно признать возможности некоторой методологической неоднородности по глубине, но однотипной в пределах обследованной трансекты

Изучение физико-химических свойств светло-серых супесчаных почв показало, что содержание гумуса в горизонте А составляет 2,31%-2,37%, вниз по профилю оно резко снижается и уже в горизонте ВА, составляет 0,40%-0,43% (табл 2). Существенных различий по содержанию гумуса в зависимости от антропогенного воздействия не обнаружено. Содержание обменно поглощенного Са в горизонте Aj составляет 7,2-7,6 мг-экв/100 г почвы. Сумма поглощенных оснований 8,8-9,5 мг-экв. В составе суммы поглощенных оснований доля Са составляет 82-80%. Нижняя часть гумусового горизонта элювиирована от Са и Mg, а в горизонте Б1 и В2 отмечается их накопление. Гидролитическая кислотность составляет 3,0-3,3 мг-экв/100 г. почвы. Профильное распределение характеризуется минимальным значением в горизонте В и некоторым увеличением в

нижележащем горизонте В2. Значение рНы в горизонте А1 4,9-5,1 ед. Минимальное значение ее характерны для горизонта В2.

Таблица 2

Агрохимические свойства светло-серой лесной супесчаной почвы, объект 1

Расстояние от объекта, м Горизонт Глубина, см Гумус, % Ca, мг-экв/100 г почвы Mg, мг-jkb/100 г почвы S мг/кг Hg, яг/кг V, % pH,ci рНнго

'100 ао 0-2

а, 3-10 2,31 7,2 1,6 8,8 3,3 72,7 4,9 5,6

а[а2 11-18 1,95 4,8 1,3 6,1 2,5 70,9 4,6 5,9

ва2 25-35 0,42 4,7 1,8 6,5 1,8 78,3 4,5 5,9

В, 45-60 0,31 6,6 3,2 9,8 1,6 86,0 4,2 5,6

в2 70-80 6,5 3,5 10,0 2,2 82,0 4,0 5,5

ВС 80-90 7,0 3,2 10,2 1,5 87,2 5,7 6,6

500 Ао 0-2 2,35 7,5 1,8

а, 3-10 1,99 4,9 1,4 9,3 3,1 75,0 5,1 5,8

а,а2 11-18 0,40 4,9 2,0 6,3 2,2 74,1 4,8 6,1

ва2 25-35 0,30 6,4 2,3 6,9 1,9 78,4 4,6 6,1

в, 45-60 6,3 3,4 9,3 1,7 84,5 4,4 5,8

в2 70-80 7,0 3,2 9,7 2,1 82,2 4,0 5,5

ВС 80-90 10,2 1,5 87,2 5,7 6,6

2000 А» 0-2

А, 3-10 2,37 7,6 1,9 9,5 3,0 76,0 5,1 5,8

а,а2 11-18 2,02 5,0 1,4 6,4 2,2 74,4 4,8 6,1

ва2 25-35 0,43 4,8 2,0 6,8 1,9 78,2 4,6 6,1

в, 45-60 0,28 6,5 3,0 9,5 1,7 84,8 4,4 5,8

в2 70-80 6,5 3,4 9,9 2,1 82,5 4,0 5,5

ВС 80-90 7,0 3,2 10,2 1,5 87,2 5,7 6,6

Анализ изменений агро-химических свойств в зависимости от удаленности от объекта выбросов показал, что наиболее значимые изменения в кислотно-основных свойствах в горизонтах светло-серой почвы прослеживаются на расстоянии 100-200 м (табл. 3). Различия рН и рН на расстоянии 50 м составляет 0,38-0,51 ед. по сравнению с 2000 м от объекта (при НСРс® 0,23 и 0,27 ед). В виде тенденции различия сохраняются до расстояния 500-1000 м от объектов выбросов.

Содержание обменно-поглощенного Са по сравнению с почвой не испытывающей кислотного воздействия снизилось на 0,5мг-экв 100 г. почвы, Mg на 0,36 мг-экв/100 г почвы.

Анализ данных по типичным разрезам, и изучение свойств почвы горизонта в зависимости от удаления от объектов выбросов показывает, что об-менно-поглощенный магний теряется интенсивнее, его потери на растоянии 50 м. от выброса составили 18,56%, а Са 6,55% т. е. в 2,8 раза выше.

Гидролитическая кислотность возросла на 0,34-0,46 мг-экв/100 г почвы. Указанные изменения вызвали снижение степени насыщенности основаниями на 3,5-4,5%.

Таким образом, почва объекта 1 по гранулометрическому составу характеризуется как супесчаная почва с четко выраженной элювиально-иллювиальной дифференциацией физического песка и глины. Антропогенное воздействие от котельной вызывает снижение сумм поглощенных оснований и роста кислотности в горизонте Это проявляется на расстоянии до

2000м от источника выброса.

Таблица 3

Физико-химические свойства светло-серой лесной почвы. Объект 1, слой Л1

Расстояние от объекта, м Глубина отбора образцов, см рНкс1 рНвод Са, мг-экв/100 г почвы Щ, мг-экв/100 г почвы мг/кг н& мг/кг У,% Гумус

50 3-13 4,75 5,32 7,13 1,58 8,71 3,44 71,7 2,33

100 3-12 4,89 5,59 7,22 1,63 8,85 3,32 72,7 2,31

200 3-13 4,94 5,72 7,35 1,71 9,06 3,26 73,5 2,37

500 3-14 5,08 5,77 7,48 1,84 9,32 3,07 75,2 2,35

1000 3-13 5,11 5,85 7,58 1,89 9,47 3,02 75,8 2,40

2000 3-12 5,13 5,83 7,63 1,94 9,57 2,98 76,2 2,37

НСР05 - 0,23 0,27 0,29 0,13 0,34 0,31 Ра< Ро5

Особое внимание уделено оценке кислотно-основной буферно почвы, как одного из основных показателей поглотительной способности проводилась по Аррениусу (в модификации П.В. Надточего 1993). Интегральными показателями кислотно-основаной буферности являются площадь буферности, показатель нейтрализации и степень буферной способности. Исследованиями установлено, что антропогенное подкисление вызывает существенное изменение буферных свойств.

Таблица 4

Оценка кислотно-основной буферности почв. Группа/Оценка показателя.

Расстояние от объекта, м Естественная буферность Приведенная буферность

1 2 1 2

50 II / низкая III / средняя II / очень низкая V / высокая

100 II / низкая III / средняя II / очень низкая V / высокая

200 II / низкая III / средняя II / очень низкая V / высокая

500 II / низкая III / средняя III / низкая IV/средняя

1000 II / низкая III / средняя 1П / низкая IV/средняя

2000 II / низкая III / средняя III / низкая IV/средняя

Примечание. 1 - кислотный интервал, 2 - щелочной интервал

j Под действием аэротехногенного загрязнения снижается естественная и приведенная буферная способность в кислотном интервале и возрастает в щелочном.

Глава 5. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВЕННОМ И РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ

Результаты исследований показали, что в районе объекта № 1 (АОПЗ-24) почвенный покров незначительно загрязнен ТМ (содержание вредных ингредиентов в почве не превышает ПДК (рис.2).

При сгорании газа не происходит выбросов ТМ в воздух, однако, район исследований окружен сетью автомобильных дорог, а согласно литературным данным (Евстигнеев, Каримов, 1997; Луконин, Трофименко, 2003) в придорожной почве и в растениях тяжелых металлов и других элементов значительно больше. Учитывая насыщенность района исследования предприятиями (такими как «Биосинтез», «ЖБИ», автобаза, нефтебаза и др.) неблагоприятными в экологическом отношении, необходимо проводить комплексное изучение их влияния на окружающую среду и по возможности рекомендовать мероприятия по улучшению ситуации.

Рис. 2. Содержание ТМ в зависимости от расстояния от объекта и глубины взятия образца (1 - 0-10 см; 2 -10-20 см; 3 - 20-30 см).

Зеленые насаждения в городах - неотъемлемая часть городской среды. Являясь важнейшим компонентом структуры ландшафта города, они формируют экологическую среду, благотворно влияют на микроклимат, гигиенические условия нервно-психологическое состояние горожан (Джувеликян, 1999).

Поэтому нами была изучена концентрация тяжелых металлов в ветвях деревьев, находящихся в непосредственной близости около автомобильной дороги соединяющей г. Пензу с г. Заречным. Результаты исследования показали, что защитные зеленые насаждения улавливают существенное количество опасных загрязнений Уход за ними должен включать удаление срезанных ветвей и опавшей листвы в отведенные для отходов места.

С целью изучения влияния самого крупного объекта энергетики в области на окружающую среду нами было проведено комплексное исследование вокруг ТЭЦ-1.

Исследований показали, что содержание тяжелых металлов, таких как цинк, марганец и медь не превышают предельно-допустимых концентраций на различных расстояниях от объектов исследования. Причем на расстоянии 10 м от полотна автомобильной дороги и 5 м от железнодорожного полотна содержание ТМ было выше, чем при удалении от этих объектов. Содержание свинца, кадмия и кобальта превышало ПДК. Причем вблизи автомобильной и железной дороги это превышение было в 1,6-2,0 раза (рис 3).

Результаты спектрального анализа содержания макро- и микроэлементов в листьях и в опавших на них выбросах показали, что в листьях в зоне действия ТЭЦ-1 (на расстоянии 50 и 500 м от нее), содержание химических элементов намного превышает контрольные величины.

марганец

1 2 3

кадмий

1 - 50 м; 2 - 100 м; 3 - 2000 м Рис. 3. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве в зависимости от расстояния от объекта.

В частности, на деревьях произрастающих на расстоянии 50 м от ТЭЦ-1 содержание Бе, N1, 2п, Си, Мп, на 1-2 порядка выше, чем в контрольных образ-

цах (табл. 5)

Таблица 5

Элементарный состав листьев древесных пород

Место отбора Порода Содержание элементов, мг/кг сухого вещества Гигроскопическая влажность , %

Ре N1 гп Си Са мё Мп

ТЭЦ, 50 мот источника I 360,12 1,67 0,16 0,75 6722,69 9026,5 360,82 9,1150

III 168,50 1,60 0,15 0,99 12499,1 8811,3 164,41 8,8659

II 3900,6 6,40 7,38 3,70 23801,4 6901,8 829,59 9,6231

ТЭЦ, 500 м от источника I 90,79 0,66 0,05 0,60 4073,60 >5000 305,96 9,0846

II 206,34 1,07 0,22 0,89 6700,62 >6000 780,94 9,20706

III 167,30 1,47 0,14 0,79 11284,8 >9000 100,96 9,3940

IV 476,85 1,39 0,32 1,48 7923,54 >4443,18 308,11 8,1486

Ахун-ский лес, контроль I 12,69 0,40 0,04 0,04 3100,64 44,11 1,90 9,1150

II 76,84 1,70 0,16 0,32 13047,2 10318,3 104,52 10,4803

IV 120,06 1,34 0,12 0,58 11089,5 5091,7 100,85 9,0515

Примечание 1 - акация белая, II - клен остролистный, III - тополь, IV - береза повислая

Таким образом можно заключить следующее, что в целом все выбросы в атмосферу как от автомобильного и железнодорожного транспорта, так и от объектов теплоэнергетики, отрицательно влияют на рост и развитие растений, в результате чего продолжительность их жизни намного короче, чем произрастающих вне города

выводы

1. Для первоначальной оценки загрязнения выбросами от объектов теплоэнергетики и автотранспорта можно использовать видимые макроскопические изменения листьев наиболее чувствительных древесных растений, а также среднюю ассиметрию листьев. Определение площади листа, содержание хлорофилла, показатели водного режима не являются достаточно информативными биоиндикаторами.

2. Под влиянием аэротехногенных выбросов развитие всех эколого-трофических групп почвенных микроорганизмов угнетается. Метод биоиндикации может служить эффективным индикатором техногенной нагрузки на почву.

3.Почвы изученных разрезов довольно однородны по профилю; в то же время для большинства фракций меняются тенденции изменения содержания по профилю.

4. Антропогенное подкисление оказывает существенное влияние на физико-химические свойства светло-серых лесных суглинистых почв, что проявляется в росте их кислотности.

5. Под действием аэротехногенного загрязнения снижается естественная и приведенная буферная способность в кислотном интервале и возрастает в щелочном.

6. Содержание тяжелых металлов (цинка, марганца и меди) не превышает предельно-допустимых концентраций на различных расстояниях от объектов исследования. Содержание свинца, кадмия и кобальта превышает в 1,6 раза ПДК вблизи автомобильной дороги и железнодорожного полотна.

7. Почвы территории объектов в результате техногенной нагрузки имеют низкое эффективное плодородие, хотя существенных различий по содержанию гумуса в зависимости от антропогенного воздействия не обнаружено.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Караякова В.И. Изменение содержания тяжелых металлов в серой лесной почве/ Караякова В.И., Сулейман СМ., Мамин P.P., Надежкина Е.В. // 40-ая научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета «Агрономическая наука в начале XXI века». - Пенза, 2001.

2. Караякова В.И. Отзывчивость серых лесных почв на антропогенное подкисление / Караякова В.И., Надежкина Е.В. // Международная научная конференция «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур». - М.: Бюллетень ВИУА, 2002. - №116.

' 3. Караякова В.И. Деградация почвенного покрова г. Пензы. Всероссийская научная конференция, посвященной 50-летию кафедры почвоведения и агрохимии. - Пенза, 2002.

4. Караякова В.И. Изменение физико-химических свойств светло серой лесной почвы под влиянием техногенного загрязнения / Караякова В.И., Надежкина Е.В. // Международная научно-практическая конференция «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства». -Пенза, 2002.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии «Копи-Шво» ИП Попова М.Г. г. Пенза, ул. Московская, 74 16.11.2004 г., тираж 100 экз., 1,25 усл. печ. л., заказ 2188

ч 2 4120

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Караякова, Венера Исхаковна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1- ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1.Влияние кислотности осадков на окружающую среду.

1.2. влияние загрязнения воздуха на рост и продуктивность растений.

1.3. Устойчивость почв к техногенным кислотным воздействиям.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Географическое положение, рельеф, гидрология 43 и геология.

2.2. Характеристика почвенно-климатических условий

2.3. Экологическая характеристика мест проведения 53 исследований.

2.4. Растительный покров.

2.5.методы исследований.».

ГЛАВА 3. ИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

НА СВОЙСТВА ПОЧВЫ.

4.1. Гранулометрический состав почвы.

4.2. Физико-химические свойства почвы.

4.3. Кислотно-основная буферность почвы.

ГЛАВА 5. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВЕННОМ

И РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья"

Актуальность темы. Почва является индикатором природных процессов, и ее состояние - результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения. Выбросы в атмосферу от объектов теплоэнергетики, промышленных предприятий и транспорта приводят к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния и в результате к сни

Ч ' жению плодородия. Свойством плодородия определяется огромная роль почвы в природе как источника существования и эволюции жизни на Земле. Загрязнение почв оказывает неблагоприятное воздействие на растительный мир и на здоровье населения, так как токсичные вещества по трофическим цепям могут попадать в организм человека. Охране почвенного покрова, в том числе от кислотных выпадений техногенного происхождения, уделяют все большее влияние (Израэль, 1984; Глазовская, 1990; Копцик и др., 2003).

Деградация почв — результат негативных (с точки зрения охраны приро-Г ды или конкретной хозяйственной задачи) изменений строения, состава и эле" {*■"' ментов функционирования почв вызывываемых анпропогеными процессами.

Устойчивость почв к деградации большинством исследований понимается как способность почв противостоять негативным воздействием и востонав-ливаться после их прекращение (Лебедева, Тонконогов 2002).

Почва биокосная динамическая система обладает общей (интегральной), а также отдельными видами устойчивости физической, химической, биологической. (Безднина, 2002).

Устойчивость физического состояния почв это способность восстанавливать физические характеристики после прекращение внешнего воздействие ( у Худяков и др. 2002).

Устойчивость почв по отношению к воздействию различных химических веществ понимается как способность поддерживать концентрацию их в растворе при внешнем воздействии этих же веществ.

Устойчивость почв к внешним воздействиям во многом может определяться устойчивостью почвенного микробного сообщества (Ананьева 2002). тТ V

В условиях современного техногенных нагрузок характеризующихся интенсификацией миграции загрязняющих веществ, городские почвы, оказались в наиболее уязвимом положении.

Роль почвы в городе существенна и разнообразна. Выполняя важные сре-дообразующие функции, почва изменяет химический состав атмосферных осадков и подземных вод, является универсальным биохимическим барьером для большинства соединений (тяжелые металлы, нефтепродукты, пестициды и т.д.) на пути их миграции из атмосферы города в фунтовые воды и речную сеть. Почва в городе является хорошим поглотительным барьером газовых примесей: от автотранспорта, тепловых электростанций, заводов и т.д., поставщиком и регулятором содержания NO2, SO2 в воздухе. Почва — одно из необхоI димых условий произрастания зеленых насаждений в городе, которые поглощают из воздуха тяжелые металлы, улучшают городской микроклимат, способствуют оздоровлению воздуха и т.д.

Однако, в лесостепи Среднего Поволжья до настоящего времени вопросы устойчивости городских почв при кислотных и щелочных воздействиях в условиях повышенной техногенной нагрузки недостаточно изучены.

Цель исследований. Изучить изменения серых лесных почв региона в результате длительных воздействий химических кислотных выпадений и оценить устойчивость почв в этих условиях.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить фитоиндикационную роль морфолого-физиологических показателей древесных растений при аэротехногенном загрязнении.

2. Выявить эколого-микробиологический статус почв под воздействием техногенеза.

3. Изучить изменения физико-химических свойств почвенного покрова в зоне техногенных кислотных выпадений различной интенсивности. 4. Определить содержание тяжелых металлов в почвенном и растительном покрове и оценить вклад транспорта в их поступление в городскую экосистему.

5. Оценить степень деградации городских почв и устойчивость их к деградации при кислотно-щелочных воздействиях различной интенсивности.

Положения выносимые на защиту.

- биоиндикация загрязнения почвенного покрова по состоянию микробного комплекса, низших и высших растений;

- изменение физико-химических свойств светло-серой лесной почвы под влиянием кислотных выпадений;

- накопление тяжелых металлов в почве и растительном покрове в условиях аэротехногенного загрязнения;

- оценка степени деградации городских почв к аэротехногенным воздействиям.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на межрегиональных научно-практических конференциях аспирантов и студентов ПГСХА (Пенза, 2000; 2001; 2002гг.); Всероссийской научно-практической конференции посвященной 50-летию кафедры почвоведения и агрохимии ПГСХА (Пенза 2002); Международной научно-практической конференции «Экологические аспекты интенсификации сельского хозяйства» (Пенза 2002); Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва 2002).

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья проведено комплексное многокомпонентное исследование городских ландшафтов. Изучено изменение свойств серых лесных почв в результате длительных воздействий техногенных кислотных выпадений и оценена устойчивость почв к деградации в этих условиях. Доказано, что данные только биоиндикационных исследований не являются достаточно информативным признаком для периода экологической обстановки они обязательно должно быть уточнены физико-химическим анализом.

Теоретическая н практическая значимость. Почвы, так и другие объекты биосферы в крупных промышленных центрах довольно сильно отличаются от таковых, расположенные в их окрестностях , и это необходимо учитывать при санитарно-гигиенической оценке, подборе зеленых насаждений, возможной степени миграции и концентрации большинства элементов и соединений.

В городских условиях комплексное исследование триады «почва - растение - атмосферный воздух» исключительно сложно, так как их взаимное влияние зависит от большого числа факторов.Тем не менее изучение этого вопроса стало в последние годы настоятельной необходимостью, как в теоретическом, так и в практическом отношении. I

В работе проведена оценка экологического состояния городских ландшафтов и выявлено влияние аэротехногенеза на почвенный и растительный покров. Материалы диссертации нашли применение в учебном процессе по дисциплине «Химия окружающей среды».

Заключение Диссертация по теме "Экология", Караякова, Венера Исхаковна

выводы

1. Для первоначальной оценки загрязнения выбросами от объектов теплоэнергетики и автотранспорта можно использовать видимые макроскопические изменения листьев наиболее чувствительных древесных растений, а также среднюю ассиметрию листьев. Определение площади листа, содержание хлорофилла, показатели водного режима не являются достаточно информативными биоиндикаторами.

2. Под влиянием аэротехногенных выбросов развитие всех эколого-трофических групп почвенных микроорганизмов было угнетено. Метод биоиндикации может эффективным индикатором техногенной нагрузки на почву.

3.Почвы почвенных разрезов довольно однородны по профилю; в то же время для большинства фракций меняются тенденции изменения содержания по профилю. ,

4. Антропогенное подкисление оказывает существенное влияние на физико-химические свойства светло-серых лесных суглинистых почв.

5. Под действием аэротехногенного загрязнения снижается естественная и приведенная буферная способность в кислотном интервале и возрастает в щелочном.

6. Содержание тяжелых металлов (цинка, марганца и меди) не превышает предельно-допустимых концентраций на различных расстояниях от объектов исследования. Содержание свинца, кадмия и кобальта превышала в 1,6 раза ПДК вблизи автомобильной дороги и железнодорожного полотна.

7. Почвы территории объектов в результате техногенной нагрузки имеют низкое эффективное плодородие, хотя существенных различий по содержанию гумуса в зависимости от антропогенного воздействия не обнаружено.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Караякова, Венера Исхаковна, Саратов

1. Агроклиматический справочник по Пензенской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1958. - 99 с.

2. Акимова Т.А. Экология /Акимова Т.А., Хаксин В.В М.: ЮНИТИ, 1998455 с.

3. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почве и растениях / Алексеев Ю.В. // М.: Афопромиздат, 1987. 140 с.

4. Ананян В.Л. Накопление химических элементов и радионуклидов мхами / Ананян В.Л., Араратян Л.А., Манакин В.А. // Экология, 1991. № 2. - С. 82-85.

5. Андрюков В.П. Уровни загрязнения воздуха городов системы глобального мониторинга окружающей среды в сравнении с критическими значениями загрязнения воздуха / Андрюков В.П., Пудовкина И.Б. // Метеорология и гидрология. 1992. - № 7. - С. 116-120.

6. Антипов В.Г. Влияние SO2 на генеративные органы древесных пород. -сб. «Охрана природы на Урале». /Антипов В.Г. Свердловск, 1970. -Вып.7. — С. 31-35.

7. Артамонов В.И. Растения и чистота природной среды. / Артамонов В.И. — М.: Наука, 1980.-173 с.

8. Бабьева М.П. Изменение численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами / Бабьева М.П., Левин С.В., Решетова И.С // Тяжелые металлы в окружающей среде. М., 1980 С. 115-120.

9. Бауэр Л. Забота о ландшафте и охрана природы/ Бауэр Л., Вайничке X. -М.: «Прогресс», 1971 164 с.

10. Ю.Бездина С. Л. Влияние качества оросительной воды на устойчивостьvпочв./ Бездина С. Л // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М. 2002. -С. 101-102.

11. Богданова М.Д. Об устойчивости почв к кислотным воздействиям и опыт ■ составления прогнозной карты / Богданова М.Д. // Вестник МГУ. Сер.

12. Географ. -1994.-№2.-С. 71-79.

13. Бюллетень фонового загрязнения окружающей среды в регионе Восточно- Европейских стран- членов СЭВ. М.: Гидрометиоиздат, 1987. 193С.

14. Викторов С.В. Ландшафтная индикация. / Викторов С.В., Чекшиев А.Г.

15. М.: Наука, 1985.-97 с. Н.Вишневский К.Д. Пензенская энциклопедия. // К.Д. Вишневский, Е.Д. Бондалетов М.: Большая российская энциклопедия, 2001 -759 с.

16. Воздействие металлургических производств на лесные экосистемы Кольского полуострова. СПБ., 1995.-.418с.

17. Воронский В.А. Экологические последствия загрязнения атмосферы / Во-ронский В.А. // География в школе. 1991 ^

18. Вронский В.А. Прикладная экология. / Вронский В.А. Ростов Н/Д. Изд-во "Феникс", 1996-512 с.

19. Глазовская М.А Почвенная карта мира М. /Составители: М.А. Глазовская , В.М. Фридланд.- Рига. 1984.- 120с. .

20. Глазовская М.А. Опыт классификации почв мира по устойчивости к техногенным кислотным воздействиям / Глазовская М.А. // Почвоведение.1990. № 9.-С.82-97.

21. Глобальная служба атмосферы Всемирной метеорологической организации // М.: Метеорология и гидрология. — 1993. № 8. — С. 5-7.

22. Горшков С.П. Земельные ресурсы мира: антропогенные воздействия. / Горшков С.П. М.: Знание, 1987. - 48 с.

23. Государственный доклад. О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1992 г., М.,1993. 156с.

24. Государственный доклад. О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1999 г., М., 2000-2003. 225с.

25. Градусов Б.П. Бюллетень Почвенного института им. В.В.Докучаева. Вып. 55, М.ВИУА, 2002а, С. 123-135.

26. Градусов Б.П.Использование статистических методов в анализе гранулометрического состава текстурно-дифференцированных почв для установления их генезиса. / Градусов Б.П., Фрид А.С., Градусова О.Б. // Почвоведение № 7. 20026. - С. 797-808.

27. Грешта Л. Влияние промышленной загрязненности воздуха на сосновые и еловые древостой. / Грешта Л. // Сб. Орана природы на Урале. Свердловск, вып. 7,1970.-С. 20-25.

28. Гришина Л.А. Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв. /

29. Гришина JI.A., Макаров М.И., Костенко А.В. М., 1990.- 156 с.i'

30. Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды / Гудериан Р. / Пер. с англ.1. М.: Мир, 1979.-200 с.

31. Гузеев B.C. Реакция микробной системы почв на градиент'концентрации тяжелых металлов / Гузеев B.C., Левин С.В., Звягинцев Д.Т.'// Микробио-логия.-1985, т.54 № 3, С. 414-420.

32. Джувеникян Х.А. Экология и человек. / Джувеникян Х.А. Воронеж, Изд-во Воронежского госуниверситета, 1999 -264 с.

33. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. / Добровольский В.В. М.,2003. 393 с.

34. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. /Доспехов Б.А. М.: Агропромиз-дат, 1985.-. 351с.

35. Дьяков К.Н. Экологическое проектирование и экспертиза./ Дьяков К.Н., Дончева А.В М., 2002. - 383 с.

36. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. /Израэль Ю.А. М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 560 с.

37. Израэль Ю.А. Экология, климат и влияние'возможных его изменений на сельское хозяйство страны / Израэль Ю.А. // Вестник с-х науки. 1987 № 10-С. 25-30.

38. Илькун Г.М. Газоустойчивость растений. / Илькун Г.М. Киев: Науковадумка, 1971.- 185с.• »

39. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. / Илькун Г.М. — Киев:I

40. Наукова думка. 1978. - 246 с.

41. Капелькина Л.П., Бардина Т.В., Л.Г. Бакина Л.Г. Особенности городских почв и их устойчивость к деградации. // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям», Москва С.99.

42. Карманов И.И. Особенности использования>почв южно-таежной зоны./ Карманов И.И., Булгаков Д.С., Сорокина Н.П. // Бюллетень Почвенного института. М.: 1987. -С.53.

43. Карташева Г.Г. Биологическая рекультивация шламохранилища Качка-нарского горно-обогатительного комбината / Карташева Г.Г., Левит С.Я. // Растения и промышленная среда. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. - С. 93-100.

44. Карягина Л.А. Микробиологические основы повышения плодородия почв. / Карягина Л.А. М., Наука и техника, 1983- 181 с.

45. Кислотные выпадения (долговременные тенденции) / Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-439 с.

46. Кислотные дожди. М.: Гидрометеоиздат, 1983. - 155 с.

47. Кислотиые осадки и лесные почвы. Апатиты, 1999.

48. Климова А.И. Экология города Пенза: Учебное пособие по спецкурсу. -Часть 1.- Пенза: ПГУ, 1997.-68с.51 .Ковда В.А. Основы учения о почвах. / Ковда В.А. Т. 1. - М.: Наука, 1973. -448с.

49. Копцик Г.Н. Влияние атмосферного загрязнения на напочвенный покров лесных биогеоценозов. Кольского полуострова. / Копцик Г.Н., Ерусланки-на Л.В., Ливанцова С.Ю., Копцик С.В. // Вестник московского университета. Сер 17.2003. - № 3. - С. 22-25.

50. Крючков В.В. Аэротехногенное воздействие на экосистемы Кольского Севера. / Крючков В.В., Макарова Т.Д. Апатиты, 1989.- 259с.

51. Крючков И.И., Рязанцев Е.П. Атомная энергетика и биосфера / Крючков И.И., Рязанцев Е.П. // Вестник АН СССР, 1991. № 3. - С. 28г40.

52. Кузнецов К.А. Почвы Пензенской области // Кузнецов К.А., Гальдин Г.Б., Китанина M.JL, Антонов И.С. — Пенза: Приволж. кн. изд-во ,1966. 127с.

53. Кураков Н.Г. Влияние различных форм минеральных соединений азота на процессы азотофиксации и денитрофикации в дерново-подзолистой почве и черназеме. /Кураков Н.Г., Умаров М. М. // Почвоведение 1985,- №4 -С.38-42.

54. Курицин И.И. География Пензенской области. / Курицын И.И. Морден-ский Н.А. Саратов. Приволж. кн. изд-во. Пензенское отд. -1991 — 96 с.

55. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение.-М., 1990.- 100с.

56. Менделеев Д.И. СПб: Изд-во Думакона, 1887. - 345с. 65 Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. / Миллер Т. - М., 1993-252 с.

57. Минеев В.Г. Агрохимия в агросистеме / Минеев В.Г. // Химия в сельскомхозяйстве.-1991.-№9.- с. 3-10.

58. Минеев В/Г. Химизация земледелия и природная среда./ Минеев В.Т. М.:1. Наука, 1990.-345с.

59. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия / Мишустин Е.Н. М.: Наука, 1972. 343 с.

60. Монаков К.Н. Биологический круговорот минеральных элементов и почвообразование в ельниках Крайнего Севера./ Монаков К.Н., НиконовВ.В.1. Л.: Наука, 1981.-С. 196.

61. Мотузова Г.В. Природа буферности почв к внешним химическим воздействиям / Мотузова Г.В. //Почвоведение. 1994. - №4. - С. 46-52.

62. МЭННИНГ У.Дж. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений / Мэннинг У.Дж., Федер У.А. // Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат,1985.-ИЗ с.

63. Надежкина Е.В. Экология и агрохимия азота черноземов лесостепи Приволжской возвышенности / Надежкина Е.В. М., Изд-во Московского университета, 2003 - 206 с.

64. Надежкина E.B. Эколого-агрохимические аспекты регулирования азотно-' го режима черноземных почв лесостепи Среднего Поволжья / Надежкина

65. Е.В // Автореф. дне. доктора биол. наук.- Казань, 2004 —41 с.

66. Надточий П.П. Кислотно-основная буферность почвы / Надточий П.П.

67. Почвоведение.-№ 9.- 1998.-С. 1094-1102.

68. Надточий П.П. Определение кислотно-основной буферности почв/ Надточий П.П // Почвоведение.- № 4. 1993.- С.26-35.

69. Наплекова Н.И. Влияние солей некоторых металлов на физиологическую активность' целлюлозоразрушающих микроорганизмов / Наплекова Н.И. //Изв. СОАН СССР, 1978.- Вып. 2.- № 10.- С. 79-85.

70. Наплекова Н.И.Из.менение видового состава микроорганизмов дерново-подзолистой почвы и чернозема выщелоченного под действием свинца /• I

71. Наплекова Н.И., Булавко Г.И. // Тяжелые металлы в окружающей среде. М., 1988 -С. 47-55.

72. Некрасов Б.В. Основы общей химии. / Некрасов Б.В. Т. 2. - М.: Химия, 1969.-.198 с.

73. Николаевский B.C. Биологические основы газоустойчивости растений. / Николаевский B.C. Новосибирск: Наука, 1979. - 278 с.

74. Николаевский B.C. Биологические основы устойчивости декоративных растений к сернистому газу / // Автореф. дисс. канд. биол. наук. Пермь, 1972.-22с.

75. Никольский Б.П. Методы исследования адсорбции почвами из растворов/ Никольский Б.П. // Современные методы исследования физико-химических свойств почв. M.-JL: Изд-во АН СССР, 1948. - Вып. 3. - С. 144- 167.

76. Никольский B.C. Биологические основы устойчивости растений к сернистому газу / Автореф. дис. доктора биол. наук. Пермь. 1972. - 51с.

77. Никонов В. В. Миграция и аккумуляция соединений никеля и меди в А1-Fe-гумусовых подзолистых почвах сосновых лесов в условиях аэротехйогенно го загрязнения/Никонов В. В., Лукина Н.В., Дером Д.// Почвоведение. т 1993. -№ 9.-С. 40-53.

78. Панасенко Е.В. Устойчивость почвы к загрязнению нефтью / Панасенко Е.В. // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям», Москва С. 186

79. Помазкина Л.В. Биогеохимический мониторинг и оценка режимов функционирования агросистем. на техногеныо загрязненных почвах / Л.В.Помазкина, М.Г. Котова. Е.В. Лубинина/ Новосибирск, Наука. Сибирская издательская фирма РАН. 1999 208с.

80. Практикум по микробиологии / Под ред. проф. Н.С. Егорова. М. МГУ, 1976.-306 с.

81. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и природопользование в России / Протасов В.Ф. Молчанов А.В. М.: Экология, 1995 - 528 с.

82. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. / Протасов В.Ф. М.: Экология, 2001. - 667 с.

83. Растения и животные: Руководство для натуралиста: Пер. с нем./ К. Ни-дон, И. Петерман, П. Шеффель, Б. Шайба. М.: Мир, 1991. - 263 с.

84. Ровинский Ф.Л. Тяжелые металлы: дальнейший перенос в атмосфере и выпадение с осадками / Ровинский Ф.Л., Громов С.А // Метеорология и гидрология. 1994. - № 10. - С. 5-14.

85. Роде Л. А. Несколько данных о физико-химических свойствах водорастворимых веществ лесных подстилок / Роде А.А. 7/ Почвоведение. 1941. -№3.-С. 103-108.

86. Роде А.А. Подзолообразовательный процесс./ Роде А.А. M.-JI.: Изд-во АН СССР, 1937.-454 с.

87. Савченко Т.Н. Буферность почв и факторы почвнной кислотности.

88. Савченко Т.Н.// Химизация сельского хозяйства. 1989. №2.-С 40-43.

89. Скляревский Л.Я. Лекарственные растения в быту. — 2-е изд., перераб. и доп. / Скляревский Л.Я., Губанов И.А. М.: Россельхозиздат, 1986. -272 с.

90. Смит У.Х. Лес и атмосфера / Смит У.Х. М. Прогресс, 1985 -429 с.

91. Степанов A.M. Методология биоиндикации и фонового мониторинга экосистем суши / Степанов A.M. // Экотоксикология и охрана природы. -М., 1988.-С. 28-108.

92. Третьякова И.Н. Влияние загрязнения среды окислами серы на морфо-структуру кроны, генеративную сферу и жизнедеятельность пыльцы у пихты Сибирской в Байкальском регионе / Третьякова И.Н., Зубарева О.Н., Батина Е.В.//Экология. 1996.-№ 1.-С. 17-23.

93. Ушаков С.А.Экологическое состояние России. / Ушаков С.А., Кац Я.Т. -М., 2002-127 с.

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

95. Федорова А.И.Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учебное пособие. / Федорова А.И., Никольская А.Н. М.: Гуманатарный изд. центр «ВЛАДОС», 2001. - 288 с.

96. Филеп Д. Формы кислотности и кислотно-основная буферность почв / Филеп Д., Редли М. // Почвоведение. 1989. - № 12. - С. 48 - 59.

97. Фрид. А.С. Об оценке степени дифференциации показателя в почвенном профиле / Фрид. А.С. // Почвоведение, 1992. № 5 - С. 112-116.

98. Химическое загрязнение почв и их охрана / Отв. Ред. Лейкина Ю.М. -М., 1991.-426с.

99. Химия окружающей среды: Пер. с англ. / Под ред. Бокриса Дж. О.М. -М.: Химия, 1982.-671 с.

100. Худолей В.В. Экологически опасные факторы. / Худолей В.В., Мизги-реваМ.В. С. 116, 1996.-М.: Классике.- 315с.

101. Худяков О.И. Мерзлота, почвенный криогинез, почвооброзование./ Хуt IдяковО.И. Почвоведение 2002, №10.-С. 1224-1232.I

102. Чернов В.А. Кислотность почв и методы ее определения./ Чернов В.А.//Дисперсные методы исследования физико-химические свойства почв. М.: Из-во АН СССР 1948. Вып. 3. -С.144-167.

103. Чертов О. Г. Изменение лесных почв под воздействием загрязнения соединениями серы с различными примесями / Чертов О. Г. // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. - С. 54 - 75.

104. Шопаускене Д. Оценка фоновых уровней атмосферных выпадений химических примесей на юге Прибалтики / Шопаускене Д., Давидачене Л. // Проблемы фондового мониторинга состояния природной среды. — Вып. 6. -М., 1988.-56с.

105. Эверт Э. Некоторые работы отделения института химии растений по исследованию повреждений от задымления. / Эверт Э. Сб. «Растительность и промежуточное загрязнение», 1970. - Вып. 7, С. 16-19.

106. Юфит. С.С. Яды вокруг нас / Юфит. С.С. М., 2002. - 361 с.

107. Acidification in tropical countrits// SCOPE, 36/Eds H. Rodhe, R. Herrera, 1988.-405 c.

108. Acidification today and to morrow A Sweadish study prepeared for the Stockholm Conference on the acidification of the environment. Ministry of agriculture. Stockholm, 1982.- 195p.

109. Anthony F.C. The Buffer Capacity of Forest .Soils in New England /Anthony

110. F.C., Hvinbeck J.W. // Water, Air and Soil Pollution 1985, P. 163-168.i'

111. Bergkvist B. Soil solution chemistry and metal budgets of spruce forest ecosystems in sourth Sweden / Bergkvist B. // Water, Air and Soil Pollution. 1987., P. 131 154.

112. Braanaas T. Fluorskader pa furu: Vettisinork: Tidsskr. / Braanaas T. Skogbr. 1970, P. 371-402.

113. Braayaos T. Fluorskader pa furu:Vettisinork :/ Braayaos T T idsskr Skobu. 1979, P. 75-89.

114. Brinkman R. Problem of hydromorphic soils in North-East Thailand/ Brinkman R. // Neth-Neth // J. 1977, P. 73-115.

115. Bruce J. R. PH buffering in forest soils organic horizons: relevance to acid precipitation / Bruce J. R., Riha Susan J. // J. Environ. Qual. 1986, P. 56-89.

116. Caldwell R. Effect of air pollution on vegetation. / Caldwell R. // Progressive Agriculture in Arizona/- 1970, P.10-11.

117. Carber K. Hydrogen aluminum Clays Third Buffer Range Appearing in Po-tentiometnc Titiation / Carber K. // Science, 1969, V. 139 P. 1052-1054.

118. Costonis A.C. Ozone injurito Pinus strobes-Journal of the Air Pollution Control Association / Costonis A.C., Sinclair W.A. 1969, P.867-872.

119. Costonis A.C. Relationship of atmospheric ozone to nudte bligt of eastern white pine. /Costonis A.C., Finclair W. Phytopatology, 1969, P. 1566-1574.

120. Dochinger L.S. et al. Chlorotic dwarf of eastern white pine caused by an ozone and sulphur dioxode interaction / Dochinger L.S. — Nature 1970, P. 476.

121. Environmental quality. The first annual report of the Councilon enwiromeni'tal quality together with the presidentis me sage to Congress, Wachington, August, 1970. P.46.

122. Evans V. SSS Amter. Proc. / Evans V., Kamprath G. 1970. 894 p.

123. Falkengren-Grerup U. Changes in acidity and cation pools of south Sweedish soils between 1949 and 1985/ Falkengren-Grerup U., Linnemark N., Tyler G. // Chemosphcre. 1987. P.56-89.

124. Fowler D. The Global exposure of forests to air pollutants // Fowler D., Copi J.N., Coyfe M., Flecard C., Kuyenstierne J., Hicks K., der Went P., Johnoson C., Stevenson D.// Water, Air and Soil Pollution. -1999. P.516-859.

125. Freedman B. Smelter pollution near Studury, Ontario, Canada and effects on forest litter decomposition / Freedman В., Hutcinson T.C. // Effects of Acid Precipitation on Terrestria Ecosystems NATO Adv. Res. Inst. Starorouc, 1978.-P. 185-315.

126. Halbwachs J. Phisiologische Probleme der Vegetationsschadiging durch gas-tormige Immissionen. / Halbwachs J. Ber. Dt. Bot. Ges. 1971, P. 507-514.

127. Hallbacken L. Changes in soil acidity from 1927 to 1982-1984 in forest area in sout-vvest Sweden / Hallbacken L., Tamm C.O. // Scan. J. For. Res. L 1986. -P. 219-232.

128. Hl.Harley R. Dirty Air is hustingour crops. / Harley R. The Farm. 1972, P. 3845.

129. Hartikainen H. Acid and base titration behaviour of Finish mineral soils/ Har-■ tikainen H. //Z. Pflanzenernahr. und Bodenk. 1986. -568 p.

130. Hartikainen H. Acid and base titration behaviour of Finnisch mineral sois / Hartikainen H. //Zeitsch. Pflanzen Ernahr. Dung, und Bodenkunde. 1984. № 5. P. 522-532.

131. Hay E. The quiet killer. / Hay E. Am forests', 1970, P. 16-19.

132. Hay E. The tree killer. / Hay E. // Am forests, 1971, P. 50-52.

133. Huber H. Uber die Einwirkung von Luftverunrighngin auf der Phanzen. / Huber H. Mitt.Schweiz. Landwirtschafl ,1971, P.78-86.

134. Jacks G. PH-changes in forested and open land in Sweden / Jacks G., Anderssen S., Segman B. //Ecological impact of Acidification. Budapest, 1989. P. 103-104.

135. James Bruce R.Buffering in forest soils organic horizons: relevans to acid prisopitation//James Bruce R., Riha Susan //J. Environ. Qual. 1986.-P.123-156

136. Kashulina G.The state of the ecosystems in the central Barents region scale, factors and mechanism of disturbanse./ Kashulina G., Reimann C.,Finne Т.Е., Halleracen J.H., Ayras M., Chekushin V.A // The Science of the Total Envi-roment.1997. P. 79-401.

137. Kelter T. Bericht uber die VII International Arbeitstagung ForstLicher Ranchschadenverstandieger 7 bis II September 1970 in Eseen. Schweiz. Z.Forstwesen 1970, P. 905-911.

138. Klap J.M.Effect of environment stress on forest crown condition in. Europe. Part 4: statistical analysis of relationships / Klap J.M., Voshar J. H. O., De Vries W., Erisman J.W. // Water, air and soil Pollution.2000.Vol.119.- P. 23-56

139. Knade W. Luftverunreinigung- Foustliche Standortliche Factor oder ad-werhrbares Ubell-/Knade W. Forestarhiv, 1971, P. 172-178.

140. Lacasse N. R. Air pollution damage surveyed amond crops./ Lacasse N. // Science in agriculture, 1970, P. 4.

141. Linzon S. Economic effects of sulfur dioxide on forest growth. / Linzon S. // Air pollution Control Association, 1971, P. 81-86.

142. Loucks O. L. The concern for acidic deposition in the Great Lakes region / Loucks O. L. //Acid precipitation effect on ecological systems. Ann. Michigan: Arbor. Sci. Publ., 1982. P. 21-42.

143. Lux H. Forstliche Ranchadenprobleme in der Slowake: / Lux H. Soz. Forstwirtschaft, 1971, P. 60-62.i*

144. Matiyier E.Soil acidity and its relationship to root growth in declining forest stands in .Germany / Matiyier E., Murach D., Fortmann H. // Water, Air, Soil Poilut 1986. Vol. 31. P. 568-705.

145. McLaughlin S., Percy K. Forest perspection on actual sand potential roles of climate and air pollution / McLaughlin S., Percy K: // Water, air and soil Pollution. 1999.Vol. 116.- P. 1012-1089.

146. Miller P.R. Ozone diosage response response of ponderosa pine seedtings. /

147. Miller P.R. Parmeter J.R. // Air pollutions Control Assoc. 1969, P. 435-438.

148. Mollitor A. Acid precipitation and ionic movements in Adirondack forest soils / Mollitor A., Raynold D. J. //Soil Sci. Soc. Amer. J. 1982. V. 46. P. 137—141.

149. Mowbray T. The buffer capacity of organic soils of the Bluff mountain fen, North Carolina / Mowbray Т., Schlesinger W.H. // Soil Sci. 1988. P. 73-89.

150. Muranyi A. Soil acidificacion and the soil properties / Muranyi A. // Zeszyty Problemowe Posterow. Naut Rolnichzych. 1977. -Z. 344. - P. 123-126.

151. Patil S.C. Acid rains cation dissolution and suffate retantion in three tropical soils India / Patil S.C., Sarwa V.A. van Loon G.W. // J. Soil. sci. Oxford, London. Vol. 40. - № 1.- P. 78-90.

152. Ranft H. Rauchschaden an wrisern Waldern und ichr Einfluss auf die Im

153. Kerei-Garten und Kleintierzucht J. 1969, P. 8-9.

154. Rchfuess K.S. Acidic deposition extend and impact on fprest soils, nutrition, growth and disease phenomena in Central Europe: A review / Rehfuess K.S. // Water, Air and Soil Pollution. 1989. V. 48. P. 1 - 20.

155. Rice R. Plant life and air pollution. /Rice R.//Carden J. 1970,20, 1: 16-19

156. Rosen K. Observed and predicted changes m exchangeable calcium, magnesium and potassium in Swedish forest soils / Rosen K. //Ecological impact of acidification 1989. P. 115-122.

157. Runhua H.J. Sensitiit of soils in South China to acid ram / Runhua H.J. Rong J. Hongfo C. //Air pollution Ecological Effects Nanjiang, China, 1985. P. 7385.

158. Sculze E.D. Forest Destin and Air Pollution. A Study of Spruce. (Picea abias) on Acia soils/ E.D. Sculze et all (eds)// Ecological Studies. — Vol.77. Springer-Verlag, 1985. — P.128-138.

159. Skiba U. Effects of precipitation acidity on the chemistry and microbiology of Sitka spruce meter, leachate / Skiba U. Cresser M.S. // Environment. Pollut. (Ser.A). 1986.- P. 75-83.

160. Sparks D.L. Effect of acid rain on the soil re-ew / Sparks D.L. // Conunun. Soil Sci. Plant Anal. 1985.-346p.

161. Stephanovits P. Effect on clay mineral content on soil acidification / Stephanovits P. // Ecological impact of acidification Budapest, 1989. P. 49-60

162. Stuanes A.O., Abrahamsen G., Treite B. Effect of artificial rain on soil chemical properties and forest growth / Stuanes A.O., Abrahamsen G., Treite B. // Air pollution and ecosystems. Proc. Int. Symp. Grenoble, France, 1987. P. 248 -253.

163. Szabolcs I. Acidification of irrigated rice fields / Szabolcs I. //Ecological impact of acidification Budapest, 1989. P.123-129.

164. Tamm C.O. Acid precipitation Biological effects on soil and forest Ambio / Tamm C.O. // Science, №5.- 1976.- P .235-238.

165. Тапака Л. Factors limiting race yields in the tropics / Tanaka A. // 9th Int. Cong, of Soil Science Transaction V. 4 Australia, 1968. 333p.

166. Ulrich B. Okologische Gruppierung von Boden nach ihrem chemischen Bodenzustand / Ulrich B. // Z. Pflanzenernahr. und Bodenk. 1981. V. 144. P. 299-305.

167. United Nation Environmental Programme Second Ed. 1989—1990 Oxford, Oldem Press, 1990. 547p.

168. Varallyay G. Map of the Susceptibility of Soils to Acidification in Hungary / Varallyay G. , Redly M , Muranyi A. // Ecological impact of Acjdification Budapest, 1989.- P. 79-94.

169. Wentzelk K. Fundamental Equation for Calcite Dissolution'Kinetics / Wentzelk K. // Geochim Cosmochim Acta 1969. V 40. - P. 441 - 447.

170. Ui30 X I J.— ■*• — X X X X •t7&.200 •f X i X 1 JL.70 . £340 7 G . X • X X I X X X г .A X X I*

171. Y20 74 . £>60 X X X 1 1' JL. X 1 X. X1. V 3 . 4.00 i. I X. X X72.И40 X i X X X X71 X X x— —" X X