Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Закономерности распределения бенз(а)пирена и сопутствующих веществ в почвах и растениях агроэкосистем
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение
Автореферат диссертации по теме "Закономерности распределения бенз(а)пирена и сопутствующих веществ в почвах и растениях агроэкосистем"
На правах рукописи
Рябчикова Ирина Алексеевна
ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗ(А)ПИРЕНА И СОПУТСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ АГРОЭКОСИСТЕМ
(НА ПРИМЕРЕ ЮЖНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ)
03.00.27 - почвоведение
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Улан-Удэ - 2004
Работа выполнена в Научно-исследовательском институте биологии при Иркутском государственном университете и на кафедре сельскохозяйственной экологии Иркутской государственной сельскохозяйственной академии
Научные д-р биол. наук, профессор Владимир Александрович Серышев
руководители: канд. хим. наук, старший научный сотрудник Лариса Ивановна Белых
Официальные д-р биол. наук, Кашин Владимир Капсимович оппоненты:
канд. с.-х. наук, доцент Пьянкова Надежда Анатольевна
Ведущее
учреждение: Институт географии СО РАН
Защита состоится 24 декабря в «14-00» час. на заседании диссертационного совета Д. 003.028.01 в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, E-mail: ioeb@bsc.burvatia.ru. Факс:(3012)433034.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Бурятского научного центра СО РАН
Автореферат разослан «23» ноября 2004 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук
^-
Убугунова В.И.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы антропогенно-техногенных воздействий На почвенный покров - незаменимого компонента биосферы в процессах обмена веществом и энергией -диктует необходимость изучения закономерностей распределения химических канцерогенов в агроэкосистемах промышленно развитых регионов России. К ним относится и Южное Прибайкалье, на территории которого сосредоточены многие источники образования таких опасных экогенотоксикантов как полйциклические ароматические углеводороды (ПАУ) и их индикаторный представитель - бенз(а)пирен (Б(а)П). В силу высокой биологической активности канцерогенного, мутагенного, тератогенного действия он относится к веществам 1-ю класса опасности, однако до сих пор не контролируется в агроэкосистемах. Недостаточно исследований и по распределению химических загрязнителей в системе почва-растение, которая определяет не только геохимический круговорот веществ, но и включение соединений разной биологической активности в биогеохимические циклы. Многочисленные данные по ПАУ не дают представления о механизмах накопления канцерогенов растениями. Также для оценивания функционирования агроэкосистем важной проблемой сохраняется отсутствие всесторонних количественных характеристик, например, показателей интенсивности поглощения веществ растениями. Эти результаты необходимы для решения1 теоретических и практических задач почвоведения, агрохимии, экологии.
Целью работы явилось изучение содержания и закономерностей распределения Б(а)П и сопутствующих приоритетных загрязняющих веществ в почвах и растениях агро-экосистем разной степени антропогенно-техногенной нагрузки на примере Южного Прибайкалья.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи.
1. Оценить основные свойства почв.
2. Определить закономерности распределения Б(а)П и сопутствующих веществ ь почвах агроэкосистем.
3. Изучить содержание и закономерности распределения веществ разной природы (Б(а)П, фтор, тяжелые металлы) в системе почва-растение, количественно оценить процессы в ней происходящие и выявить факторы, на них влияющие.
4. Установить степень суммарного химического загрязнения почв и растений агро-экосистем Южного Прибайкалья.
Научная новизна. Оценены изменения основных свойств почв агроэкосистем Южного Прибайкалья по сравнению с таковыми 1940... 1980 годов.
Впервые определены региональные геохимические (фоновые) и гигиенические содержания Б(а)П, фтора, тяжелых металлов (ТМ) - Fe, Т^ Mn, V, Zn, РЬ, As, № в почвах и сельскохозяйственных (с.-х.) растениях. Выявлены особенности пространственно-профильного распределения Б(а)П в почвах. Найдены суммарные показатели химического загрязнения почв, на основе которых сделана оценка состояния агроэкосистем.
Установлены зависимости между накоплением в с.-х. растениях Б(а)П, фтора, Zn от их содержания в почве, которые аппроксимируются математическими функциями и дают более информативные и точные количественные характеристики соответственно о механизме и интенсивности поглощения веществ растениями.
Определены значения коэффициентов биологического поглощения Б(а)П, фтора и Zn с.-х. культурами в зависимости от пробоподготовки, вида и органа растений, природы вещества и его концентрации в почве.
Практическая значимость работы состоит в определении гигиенического состояния почв и растений на территории Южного Прибайкалья и использовании этих результатов в Администрации Шелеховского муниципального образования для разработки природоохранных мероприятий (письмо от 23.11.2001 г.), в комитете по охране окружающей среды Иркутской области в материалах «Государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2002 г.» (С. 270-271), в Федеральном государственном учреждении «Центр агрохимической службы «Иркутский» (договор от 20 мая 2003 г.). Полученные результаты могут быть использованы другими природоохранными и санитарно-эпидемиологическими службами для выбора условий контроля загрязненных почв и выращиваемых на ней с.-х. культур. В работе даны рекомендации по оптимальному выращиванию растений и обработки почв, характеризующихся повышенным загрязнением вблизи выбросов ПАУ от источников специфических предприятий.
Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП Интеграция №С0096+С0012 (2000-2001 гг.) «Распределение и биоиндикация приоритетных полициклических ароматических углеводородов и тяжелых металлов в почвенном покрове агроэкосистем Прибайкалья», а также поддержана грантами Министерства образования РФ №Е001-120-94 (20012002гг.) «Развитие теоретических основ РФА с целью создания метрологического обеспечения для контроля загрязнения окружающей среды», Междисциплинарного интеграционного проекта №102 СО РАН (2003-2004гг.) «Комплексное определение стрессовой нагрузки на растительные и грибные организмы в лесной экосистеме под воздействием атмосферных техногенных поллютантов», хоздоговорным контрактом НИИ биологии при Иркутском государственном университете с Федеральным государственным учреждением «Центр агрохимической службы «Иркутский» «Анализ гуматов на содержание бенз(а)пирена» (2003 г.).
Защищаемые положения.
1. Уровни изменения кислотности и органического вещества в почвах агроэкосистем, а также накопления в них Б(а)П, фтора, ТМ определяются спецификой источников загрязнения и использования почв.
2. Одним из важнейших механизмов перераспределения химических канцерогенов в системе почва-растение является предельный («барьерный») тип поглощения вещества растением из загрязненных почв.
3. Интенсивность поглощения растением вещества (Ср) при разных его концентрациях в почве (Сп) оценивается функциональными зависимостями Ср=ДСп) и стандартизированными значениями коэффициентов биологического поглощения (К^.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Региональных, Всероссийских и Международных конференциях: Международном симпозиуме «Функции почв в биосферно-геосферных системах» (г. Москва, 2001); Межрегиональной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем» (г. Иркутск, 2001); VII Всероссийской школе-семинаре «Люминесценция и сопутствующие явления» (г. Иркутск, 2001); VIII Международной конференции по фундаментальным наукам «Ломоносов-2001» (г. Москва, 2002); VI Всероссийской конференции Докучаевские молодежные чтения «Город. Почва. Экология.» (г. Санкт-Петербург, 2003); УШ-К Всероссийской научно-практической конференции «Современные угрозы человечеству и обеспечение безопасности жизнедеятельности» (г. Иркутск, 2003; 2004); V Всероссийской конференции «Экоаналитика-2003» (г. Санкт-Петербург, 2003); Научно-практической конференции «Качество и безопасность продук-
тов питания» (Иркутск, 2004), IX Международной школе-семинаре «Люминесценция и лазерная физика» (г. Иркутск, 2004).
Личный вклад автора в диссертационную работу. Автор принимал активное участие в отборе и анализе проб, в планировании и проведении экспериментов, статистической обработке полученных результатов и в их обсуждении.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 6 статей.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 160 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, основных выводов, содержит 11 рисунков и 29 таблиц. Список литературы включает 158 наименований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. Бенз(а)пирен и сопутствующие загрязняющие вещества в агроэкоси-стемах. Приводится обзор литературных данных по биологическому воздействию ПАУ, фтора и ТМ на почвы и растения. Систематизированы количественные показатели оценки химического загрязнения почвенно-растительного покрова, Подчеркнута слабая степень изученности содержания канцерогенных соединений в агроэкосистемах Южного Прибайкалья, количественных характеристик распределения веществ в системе почва-растение, что послужило обоснованием для проведения настоящего исследования.
Глава 2. Объекты и методы исследования. Объектами изучения явились почвы с-х. угодий разных типов, из которых преобладали серые лесные, дерново-подзолистые (и боровые супеси), дерново-карбонатные, черноземы, луговые и лугово-болотные, а также лесные и техноземы. Для более детального определения морфологических особенностей и свойств почв было заложено 20 разрезов Из разрезов, полуям и прикопок по генетическим горизонтам формировался смешанный образец, а из ряда органо-аккумулятивных горизонтов смешанный образец формировался из поверхностных слоев (0-2, 0-5, 0-10 см). Одновременно с почвами изучены с.-х. растения — овощные культуры (картофель, свекла, морковь), зерновые (пшеница, ячмень, овес), однолетние травы, их ветошь, дернина.
Анализ отобранных образцов на основные свойства почв проводились автором в 2001-2003 гг. по известным методикам (Аринушкина, 1970) В почвах и растениях Б(а)П определяли методом низкотемпературной люминесценции по разработанным методикам, фтора - ионселективным методом, валовое содержание ТМ - методом рентгенофлуорес-центного анализа. Погрешность определения Б(а)П в почве и растениях варьировала от 12 до 50 %, фтора - от 20 до 30 %, ТМ - от 1 до 30% при доверительной вероятности Р=95 %.
Результаты представляли в виде экстремальных (min-max) и среднеарифметических значений числа проб. Воспроизводимость результатов измерений выражали ве-
личинами стандартного отклонения (в) и относительного стандартного отклонения (ОСО, Бг) Уравнения линейных функций (I) и их коэффициенты корреляции (г^) рассчитывали по стандартным компьютерным программам Достоверность расхождений средних результатов определяли при помощи ^критерия Стьюдента и F-Фишера для уровня значимости а = 0,05.
Геохимическое, гигиеническое и биогеохимическое загрязнение почв и растений оценивали по показателям коэффициентов концентрации (Кс), суммарным показателям загрязнения и по коэффициентам биологического поглощения
Зависимости между концентрациями вещества в растении и почве выражали линейными и параболическими функциями вцда*
где Ср и Сп — концентрации вещества соответственно в растении и почве; a, Ь —константы линейных функций; Кр — константа, численно равная содержанию вещества в растении при равновесной концентрации его в почве, равной единице; m - константа, определяющая кривизну адсорбционной кривой; Ся - константа, равная предельной концентрации вещества в растении при относительно больших концентрациях его в почве; а - константа, равная отношению констант скоростей десорбции и адсорбции. Константы адсорбционных кривых рассчитывали из линейных зависимостей переменных Ср и С„ в логарифмической форме для уравнения Фрейндлиха (2) и в обратных величинах для уравнения Лэнгмюра (3). Статистическую значимость линейных зависимостей оценивали по ряду критериев: коэффициенту корреляции г^у и стандартным отклонением ¡¡у для уровня значимости а и числа степеней свободы £=п-2; значимости коэффициентов регрессии а и Ъ по доверительным интервалам; F-критерию Фишера при сравнении дисперсии характеризующей рассеяние экспериментальных результатов у, относительно теоретической прямой, с дисперсией воспроизводимости результатов измерения.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Глава 3. Закономерности распределения Б(а)П и сопутствующих веществ в почвах агроэкосистем Южного Прибайкалья.
Свойства исследуемых типов почв подробно рассмотрены в диссертации. Здесь приведена характеристика наиболее распространенных по исследуемой территории серых лесных почв. Сопоставление значений среднестатистических параметров химических свойств поверхностных горизонтов этих почв (табл.1) показало, что только показатель ЕКО распределяется по нормальному закону (для выборки объемов до 33 критические значения коэффициентов As и Ех составляют 0,66 и 0,86 соответственно, при а=0,05) Для него оперировали значением х, а другие показатели выражали Мо.
Значение Мо показателя рН серых лесных почв, равного 6,5 (табл.1), близко к л и Me, и к верхней границе данных, приведенных в работах (Николаев, 1949; Надеждин, 1961), где рН почв достигает 7,0. Средние величины рН почв по районам (табл.2), отличающихся спецификой и мощностью техногенных воздействий, сопоставимы между собой и с полученной для всей территории. Максимальные значения рН сильно сдвинуты в щелочную область, особенно в Шелеховском районе. В большей степени это выражено в техноземах, в которых даже минимальные значения рН выше, чем в почвах агроэкосистем. Сдвиг рН в щелочную сторону может быть обусловлен как агротехническими приемами и длительностью использования их в с.-х, так и техногенным воздействием (поступление в почвы газопылевых выбросов, содержащих соединения щелочных и щелочноземельных металлов).
Для органического углерода средние значения сопоставимы с известными — 1,45...5,8 % (Надеждин, 1961), а наиболее высокие концентрации отмечались в Иркутском и Шелеховском районах. При этом высокое содержание Сорг> найденное в одной из проб первого
Таблица 1. Основные свойства почв
Тип почвы Показатель Статистический показатель
Ме , Мо М'т Мах КА5 КЕХ
Серые лесные
рНнго 6,6 + 0,6 6,6 6,5 5,5 8,4 0,85 1,30
Сорг, % 2,4651,81 1,98 2,21 0,88 10,38' ' л'2,77 9,73
Н,р„% 0,1910,15 0,17 0,14 0,09 0,57 1,62 3,39
с/и 10,812,6 10,7 10,1 7,7 21,4 ' 2,72 ' 9,0
Са2+, мг-экв/100 г 14,71 7,0 13,6 12,3 6,0 35,8 - 1,17 1,14
мг-экв/100 г 8,714,2 8,0 7Д 2,0 22,0 1,43 2,30
ЕКО, мг-экв/100 г 26,0 - 8,3 23,7 22,7 14,4 47,1 6,47' ' -0,37
Техноземы
рНщо 7,8 - 0,5 7,8 - 7,0 8,6 - ' -
Сорг> % 4,00 —3,10 3,50 - 1,30 10,10 - -
района, можно объяснить процессом остепнения. В почвах другого района средние и экстремальные значения Сорг повышены, что возможно связано с' поступлением в них смолистых веществ газопылевых выбросов алюминиевого завода. В почвах этого района отмечались и повышенные значения Корг. Средние значения С/К в разных типах почв и обследованных районов близки к оптимальным (10-11). Средние содержания обменных Са1+ и М§2+ меняются в диапазонах
10 ..18мг-экв/100г и 6 ..11 мг-экв/100 г соответственно и зависят от типа почв При этом максимум Са2+ выявлен в почвах Иркутского района, а — Шелеховском. В целом же содержание катионов в исследуемых почвах понижено. Средние показатели ЕКО разных типов почв изменяются в диапазоне 12...72 мг-экв/100 г, причем максимальные значения также приурочены к почвам Иркутского района, где помимо серых лесных почв преобладают черноземы и болотные почвы, а минимальные - Усольского, где превалируют мало-гумусные почвы.
Резких различий при изучении свойств почв по генетическим горизонтам не отмечено. Изменение содержания Сорг, обменных катионов, ЕКО соответствуют известным закономерностям - снижению вниз по почвенному профилю Так, в поверхностных горизонтах рНнго изменяется от 5,6 в серых лесных почвах до 8,1 в техноземе. В серых лесных почвах наблюдается незначительное увеличение рН вниз по профилю В техноземе - наоборот, этот показатель снижается с глубиной до 6,9. Здесь Сорг понижается от верхних горизонтов к нижним от 6,2 до 0,1 %, а обменные катионы и ЕКО - от 37 мг-экв/100 г до 6. Наиболее
Таблица 2 Свойства серых лесных почв
Показатель. Район Статистический показатель
Мт Мах
рНнго
Шелеховский 6,7 - 0,8 5,6 8,4
Иркутский 6,6 ±0,5 5,5 7,3
Ангарский ' 6,5 ± 0,5 ' 5.9 7.1
Усольский 6,8 i 0,3 6,6 7,2
Сора %
Шелеховский 2,61 ± 1,38 1,52 6,24
Иркутский 2,85 - 2,44 0,89 10,38
Ангарский 1,77-0,87 0,88 2,93
Усольский 1,28 Г 0,38 0,97 1,71
к нижним от 6,2 до 0,1 %, а обменные катионы и ЕКО - от 37 мг-экв/100 г до 6 Наиболее велики эти различия и соответственно накопление органического и минерального вещества в поверхностном горизонте технозема
Таким образом, несмотря на то, что наблюдаемые закономерности изменения свойств почв не высоки, но они стабильны и могут быть обусловлены антропогенно-техногенными воздействиями
Геохимические (фоновые) содержания веществ. Минимальные концентрации Б(а)П в поверхностных горизонтах почв слабо дифференцированы от их типа В местах, удаленных от источников загрязнения, содержания вещества варьировали в диапазоне 0,4 3,0 мкг/кг, а среднее составило 1,8 мкг/кг Эти результаты сопоставимы с данными по почвам Баргузинского биосферного заповедника и почв других территорий России -1 3 мкг/кг (Ровинский, 1988) По сравнению с фоновыми наибольшие концентрации Б(а)П аккумулировали луговые и, особенно, техноземные почвы -до 40 и 160 раз соответственно
Содержание водорастворимого фтора (Рвр) в серых лесных почвах территорий, расположенных в 70 км от промышленной зоны (г Шелехов), изменялись в пределах 1,2 1,5 мг/кг Средняя концентрация, равная 1,3 мг/кг, принята за региональную фоновую
Для ТМ в почвах, удаленных от источников загрязнения, определены региональные геохимические концентрации Они сопоставимы с кларковыми значениями На основе фоновых концентраций рассчитаны Кс (табл 3) и получены ряды вкладов веществ в суммарное загрязнение почв Наибольший вклад в значение геохимического вносит Б(а)П, а в Шелеховском районе и фтор Вклад элементов в значение по всем районам практически одинаков, а у несколько выше
Таблица 3 Суммарные показатели загрязнения разных типов почв
Район (источник- Показатели Уровень
производство) загрязнения
Геохимические (коэффициент концентрации, Кс) Zc
Шелеховский (алю- Б(а)П,54> - F(54, - Азу,- Ni(, 7) - Zn(i 3) - 109 (опасный)
миниевое)
Ангарский (нефтехи- Б(а)П(3 s) - AS(2) - Ni(2) - F(2) - Zna 4) - 7,5 (допустимый)
мическое)
Усольский (химиче- Б(а)П(3 s» - AS(2 4) - Ni(2 3) - F(i 5)- Zn() 4>- 5,5 (допустимый)
ское)
Иркутский (топлив- Б(а)П(4) - AS(2> - Nid 8) - Zn(i з> - F0 - 6 0 (допустимый)
но-энергетическое)
Гигиенические (доля ПДК от суммарного) Н*спдк
Шелеховский (алю- F(44) - Б(а)П(з„ - AS(g) - Mn+V(6) - Ni(4) - Zp¡ - 16
миниевое)
Ангарский (нефтехи- AS(20) - Mn+V(i9) - Ni(i}> - - Б(а)П(?) - F(5) - 5,0
мическое)
Усольский (химическое) Иркутский (топлив- As,24) - Ni(i8) - Mn+V(i6) - - Б(а)П<7>-F«, - 4,9
AS(22)-Mn+V(i7)-Ni(,4) - - Б(а)П(7)-F(3 5)- 4,6
но-энергетическое)
Сравнительная оценка пространственного распределения веществ. Содержание Б(а)П и Ирр в поверхностно-аккумулятивных горизонтах почв разных типов по исследуемой территории сильно варьировали, что может быть обусловлено наличием источников загрязнения. С целью их учета сравнение распределения определяемых веществ провели раздельно для агроэкосистем четырех районов (табл 4).
Таблица 4. Содержание Б(а)П (мкг/кг), фтора и ТМ (мг/кг) в поверхностном слое почв _агроэкосистем_
Соед и-нение "1------— — ■■ ....... 1 — Район (число проб) Техно-земы ПДК
Шелеховский (12-85) Иркутский (12-54) Усольский (10-13) Ангарский (9-17)
Б(а)П 100 ± 100 (5,2-490)* 7,3 ±8,1 (0,4-43) 6,2 ±6,1 (1,2-18) 6,8 ±5,2 (1,6-284) ' 14-2312 20
И 70 ± 30 . (38-126) 1,6 ±1,8 (0,7-8) 2,0± 1,1 (1,0-4,2) 2,6 ±1,3 (0,9-5,6) 1,5-108 10
Ие 43050+3734 (37800-49000) 40483 ±3901 ' (32200-45500) 35900 ±9160 (21700-497001 37256 ± 7650 (29400-51800) - -
Т1 5291 ± 881 (3780-6240) 6063 ± 1150 (4440-7204) 4363 ± 850 (3300-5640) 4195 ± 1408 (2160-7127) - -
Мп 922 ± 121 (612-1038) 746± 117 (600-1031) 774+ 181 (496-1108) 952 ±390 (612-1798) 500-580 1500
V 91 + 8 (78-105) "97± 11 (81-119) 83 ±8 (76-96) 78+6 (65-84) 90-80 150
Мп + V 1013 ± 118 (717-1137) 843 ± 116 (681-1128) 846 ± 185 (572-1191) 1031 ±390 (689-1464) 1000+ 100
N1 52 ± 7 (39-61) 53 ±6 (38-60) 69 ± 16 (53-94) 59 ±23 (22-109) 44-51 20-80
Ъп 88 ±5 (80-97) 86 ± 18 (70-138) 83 + 36 (53-159) 88 ±49 (47-209) 151-205 55220
Аз 12+ 6 (н/о-17) 10± 8 (н/о -21) 12 ±6 (н/о-16) 10± 8 (н/о-22) 10 2-10
РЬ 15 + 5 (н/о -20) 18+2 (15-23) 16±3 (13-20) 19 ± 10 (10-44) 78-148 32130
Примечание: * - среднее ± стандартное отклонение (тт-тах), н/о - ниже предела обнаружения.
Для почв Шелеховского района, с расположенным на его территории алюминиевым заводом, получены самые высокие концентрации Б(а)П и ГВР по всем показателям. Средние концентрации статистически значимо отличаются от таковых других районов Загрязненные почвы примерно в равной пропорции имели умеренную (1_1,5 ПДК), значительную (1,5...5 ПДК) и большую (> 5ПДК) степени загрязнения Б(а)П В целом агропочвы Шелеховского района характеризуются большой степенью загрязнения по Б(а)П и недопустимой по Бвр (>5 ПДК).
В почвах с.-х. угодий, расположенных на территориях с нефтехимическим, химическим и топливно-энергетическим производствами (табл.4), средние содержания Б(а)П, РВр только в 2-4 раза превышают региональный и общепринятый фоны. Это соответствует слабому и допустимому уровням загрязнения почв.
Концентрации Б(а)П в почвах разного назначения зависели не так от расположения места отбора проб от источника загрязнения, как от обработки почвы: лесная (целинная) > залежь> пастбище >пашня. Например, в пахотном слое почв, расположенных в 1,5 км от алюминиевого завода, содержание Б(а)П было 90±30 мкг/кг, а для пастбища, удаленного от источника на 4 км - 310±80 мкг/кг. Данные закономерности прослеживались особенно в лесных и болотных почвах, что отмечалось и в других районах. Способность Б(а)П накапливаться в непахотных почвах может быть использована для определения зоны воздействия источников загрязнения. Анализ лесных почв показал, что опасная экологическая ситуация складывается в радиусе 0,5-8 км по ареолу преобладающих ветров. Здесь концентрации Б(а)П в почвах составляют 25-40 фоновых и до 20 ПДК. В 20-30 км, например, по действию с.-з. ветров от источника загрязнения в сторону оз. Байкала концентрации Б(а)П снижались до 4 фоновых, что соответствуетумеренномууровню загрязнения.
Степень загрязнения почв РВр, в отличие от Б(а)П, определялась не так их назначением, как удаленностью от источника загрязнения. Особенно четко эта зависимость проявилась для почв Шелеховского района. Если в месте, удаленном от ИркАЗа на расстояние 30 км, содержание фтора приближалось к фоновому - 1,3... 1,5 мг/кг, то вблизи 1,5-3,5 км ос завода загрязнение почв резко возрастало — 135 мг/кг. По нашим данным в 0,5-3,5(5) км зоне от источника наблюдаются наибольшие накопления Б(а)П и РВр. Несмотря на несколько различный характер распределения этих веществ в почвах, в целом загрязнение их в зависимости от удаленности от завода схожи. Между концентрациями Б(а)П и РВр в почвах лесных и с.-х. назначения найдены прямые линейные связи (г^ 0,999 и 0,929 при а<0,001). Это может свидетельствовать об одном источнике их образования. Для почв других районов таких связей не обнаружено.
Содержание ТМ в почвах агроэкосистем всех районов не превышало ПДК и было близко к региональному и общепринятому фонам, за исключением Л8, N1, 2п, концентрации которых превышали региональный фон до 4 раз, а ПДК до 1,5-2 раз в местах локального загрязнения - вблизи автомагистралей. При этом не проявлялось зависимости загрязнения почв от расстояния отбора проб от дороги на 10, 25 и 50 м в обе стороны.
Для техноземов, расположенных вблизи интенсивных транспортных магистралей, обнаруживаются высокие содержания Б(а)П — 6,8 и 65 ПДК в городах Ангарск и Шелехов, соответственно. Превышение санитарных норм наблюдается и для РЬ, Хп. Между содержаниями Б(а)П, РЬ и 2п найдена положительная прямая связь (гху = 0,753, а < 0,02), что указывает на наличие одного источника загрязнения - автомобильного (бензинового и дизельного) транспорта.
Самые высокие показатели неравномерности распределения в поверхностных горизонтах почв исследуемых агроэкосистем были у Б(а)П (5Г1ф 87...207 %) особенно натерри-тории Ангарского, а у фтора Иркутского районов. Это обусловлено на-
личием локальных источников загрязнения. Распределение ТМ в почвах разных агроэко-систем было равномерным, за исключением
Раким образом, уровни содержания и особенности пространственного распределения Б(а)П, Рвр и ТМ в почвах агроэкосистем Южного Прибайкалья определяются наличием источников загрязнения (местом отбора проб), назначением почв (возможностью их меха-
нического перемешивания) Значительное загрязнение почв Б(а)П и фтором - отмечено в зоне воздействия алюминиевого завода. Почвы с -х. угодий других районов содержат Б(а)П и фтор в концентрациях нескольких фоновых. Определение ТМ в почвах на уровне 2-4 фоновых или ПДК свидетельствуют об отсутствии специфических источников загрязнения данными веществами.
Особенности распределения Б(а)П по профилю почв. Анализ относительного (% от суммарного) содержания Б(а)П по профилю 12 исследуемых разрезов показал, что в пахотных почвах он распределен в слоях 0-10 и 10-20 см. В необрабатываемых почвах Б(а)П аккумулирован преимущественно в верхнем слое 0-10 см. Это является следствием ежегодной обработки почв. Глубже 35 см от поверхности Б(а)П не обнаружен с содержанием более 0,5 мкг/кг, что свидетельствует о невысокой миграционной способности вещества. Однако имеются исключения, например, Б(а)П найден в более глубоких горизонтах (до 50 см) в количестве 9-12 % от суммарного содержания в непахотных лугово-болотных, что может быть объяснено водным режимом почв.
На примере непахотных (целинных) серых лесных почв отмечена слабая миграция Б(а)П между слоями 0-10 и 10-20 см. Она составила около 2 % от суммарного содержания веществ в зоне наибольшего загрязнения от алюминиевого завода - 1,5...3,5 км и около 1 % в удаленных 20...30 км от источников воздействия Напротив, подвижность фтора была много больше - от 33 до 45% от суммарного количества вещества в >даленных, менее загрязненных почвах.
Распределение Б(а)П по компонентам почв. Проведено фракционирование загрязненного образца серой лесной почвы (горизонт А, 0-10 см) Шелеховского района методом дробной пептизации двумя способами. Первый - выделение из образца трех фракций менее 0,01 мм, минерального остатка, органического вещества Второй — выделение фракций без учета размера частиц
Анализ фракций, выделенных первым способом (табл 5), показал, что наибольший выход имеют агрегированные (железо-гумусовые) частицы, наименьший — легкая фракция (детрит). Последняя связана с органическим веществом почв и содержит самое высокое количество Б(а)П. Содержание канцерогена закономерно снижается в ряду компонентов почв: водопепетизируемые > непрочно агрегированные > агрегированные частицы. По второму способу, наибольшая концентрация Б(а)П найдена в легкой фракции при относительно низком ее выходе. В минеральных фракциях (песок) обоих способов Б(а)П обнаружен в наименьших количествах.
Факт обнаружения Б(а)П в компонентах почв органической природы подтвержден установлением между массовыми концентрациями Б(а)П и химическими показателями почв статистически значимых коэффициентов корреляции для показателей Сорг (%) и ЕКО (мг/100 г) почв. Их зависимость была выше для органической компоненты почв, чем минеральной, в нижележащих горизонтах, чем в поверхностных. В техноземах корреляция содержания Б(а)П проявлялась больше е- ЕКО, что, вероятно, обусловлено поступлением техногенных органических веществ, обладающих большей емкостью поглощения.
Глава 4. Содержание и закономерности распределения веществ в системе почва-растение Загрязнение растений и условия, его определяющие. Максимальные накопления Б(а)П, составляющие десятки и сотни общепринятых (1...5 мкг/кг) и региональных
Таблица 5. Распределение Б(а)П по компонентам серой лесной почвы (слой 0-10 см)
1-ый способ 2-ой способ
Компонент Выход, % Содержание Б(а)П, мкг/кг Компонент Выход, % Содержание Б(а)П, мкг/кг
Почва в целом Водопептизируемые частицы Непрочно агрегированные Агрегированные Легкая фракция Песок 7,5 20 51 2,5 19 96 206 41 26 224 3 Почва в целом Легкая фракция, р< 1,8 г см'3 Тяжелая фракция, р> 1,8 г см"3 Песок 0,2 87,2 12,6 96 6000 89 12
(7... 15 мкг/кг) фоновых концентраций, определены для дерна, ветоши, а также травосмеси на непахотных и пахотных почвах в 0,5-2 км зоне влияния выбросов алюминиевого завода (табл.6). В среднем все растительные материалы имели большую степень загрязнения Б(а)П - > 20 мкг/кг (Ровинский, 1988). Концентрации его в зерновых и корнеклубнеплодах были существенно ниже, чем в травосмесях. Средние содержания превышали ПДК Б(а)П (зерновые, овощи - 1 мкг/кг) в 2-3 раза только у зерна ячменя и овса, моркови по сравнению с зерном пшеницы и клубнями картофеля.
Место произрастания растений - непахотные и пахотные почвы в техногенных и фоновых зонах в значительной степени определяли накопление в них Б(а)П. Так, в незагрязненных агроэкосистемах практически во всех культурах содержания Б(а)П были на уровне предела обнаружения (0,05 мкг/кг).
Пробоподготовка растительных материалов влияла на результаты определения Б(а)П: не отмытые («нм») и отмытые («м») от механического внешнего загрязнения, без или с растительной кожурой корне- и клубнеплодов, расчет концентрации на сухую или сырую фитомассу.
Длительность атмосферного воздействия на растительный покров или время вегетации растений прямо влияли на уровни их загрязнения: дерн > ветошь > травосмесь на непахотной > и пахотной почвах > зерновые.
Вид и органы (части) растений с разной интенсивностью накапливают Б(а)П. На примере культур картофеля и моркови показано снижение содержания вещества от не отмытой ботвы к отмытой, от вегетативных надземных частей (стебли) к подземным, от кожуры к очищенным тканям клубне- и корнеплодов. Наибольшие содержания Б(а)П во всех органах моркови по сравнению с картофелем могут быть обусловлены разной способностью растений окислять соединение, в частности ингибировать процесс наличием каротинов в моркови. Наибольшие накопления Б(а)П в вегетативных органах растений (стебли картофеля, моркови, зеленая масса пшеницы) по сравнению с репродуктивными (клубнекорнеплоды, зерно) согласуются с таковыми для микроэлементов.
Содержание фтора в растениях (табл.6) определялось как степенью загрязнения почвы, так и видом с.-х. культуры. Например, концентрация фтора в клубнях картофеля в среднем выше, чём в зерновых, в которых превышения по допустимым нормативам не обнаружено.
Таблица 6. Содержание в растениях Б(а)П, фтора, цинка (С„) и их значения Кб в зависимости от концентрации вещества в почве (С„)
Растение Переменные С„ и С0 и функции между ними Переменные Кб и функции их от С,
С„ с. С„=оС„ + Ь (г„; а) Кб—Ср/С„ К6= аС„ + Ъ (г,,; а)
Бенз(а)пирен (мкг/кг)
Травосмесь на почве -непахотной, «нм» 395 ± 400 (30-1210) 365 ± 570 (10-1500) = 1,4^С„ (0,990; 0,001) 0,6 ± 0,3 (0,3-1,2) 1ёК6 = 0,41ёС„-1,1 (+0,885; 0,02)
- пахотной, «нм» - тоже, «м» Зерновые (зерно) - ячмень - овес - пшеница 40 + 25 (1,2-75) 40 ±25 (1,2-75) 28 ±20 (5-53) 15 ± 8 (5-25) 16 ± 22 (2-66) 75 ±50 (15-210) 25 ±20 (7-80) 3,0 ±2,6 (0,05-6,7) 2,0 ± 2,0 (0,05-4,6) 0,64 ± 0,23 (0,4-1,0) = 0,4 1§С„ +1,2 (0,938; 0,001) = 0,2-^С„ +0,9 (0,639; 0,05) ^Ср =1,8 - 2,2 (0,959,0,001) 1ЕСр = 3,01ВС„-3.5 (0,894; 0,05) -—=2,2 —+ 1,4 (0,593; 0,10) С С 3,5 ±3,7 (1,0-12,5) 1,7 ±2,0 (0,3-5,6) 0,08 ± 0,04 (0,01-0,13) 0,09 ± 0,08 (0,01-0,18) 0,11 ±0,07 (0,01-0,2) 1ёК6 = 0,6^С„+1,2 (-0,961; 0,001) 15К6 = -0,81ЕС„ (-0,953; 0,001) 1ёК6 = 0,81§С„-2,2 (+0,831; 0,05) 1ёК6 = 2,21еС„-3,8 (+0,831; 0,05) 1ВК6=-0,91ёС„ (-0,948; 0,001)
Картофель (клубни) 60 ± 80 -(1,2-220) 0,27 ±0,16 (0,05-0,7) 1яСр = 0,31еС„- 1 (0,720; 0,001) 0,03 ± 0,04 (0,003-0,13) 1ёКб = -0,71вС„ - 1 (-0,950; 0,001)
Фтор (мг/кг)
Зерновые (зерно ячменя, овса, пшеницы) Картофель (клубни) 19+132 (0,9-120) 38 ±41 (0,7-126) 4,4 ±2,0 (2,6-9,1) 15 ±13 (2,2-30) (статистически незначимо) = 0,3 \%С„ + 0,7 (0,644; 0,001) 2,0 ±2,0 (0,02-6,8) 2,6 ±3,4 (0,06-14) № = -0,9^0,+ 0,6 (-0,970; 0,001) !ёКР = -0,7!ёС„ + 0,7 (-0,867; 0,001)
Цинк (мг/кг)
Пшеница (зерно) Картофель (клубни) 330 ±400 (43-1500) 330 ±390 (47-1500) 52 ±21 (12-97) 22 ±21 (2-84) 1ёСр = 0,3 1ёС„ + 1,1 (0,640; 0,01) = 0,5 ^С„+ 0,03 (0,557; 0,01) 0,39 ±0,27 (0,06-0,72) 0,14 ±0,24 (0,02-0,99) 1вК2„=-0,7!8С„+-1,1 (-0,919; 0,001) №„ =-0,3 1ёС„ (-0,529; 0,01)
Примечание, «нм», «м» - не отмытые и отмытые от пылеватых частиц растительные образцы.
Из ТМ в клубнеплодах и зерновых в значительных количествах (от 0,4 до 7 ПДК) накапливались гп, а также N1, Ре, максимальные содержания которых обнаружены в местах интенсивного локального загрязнения (транспортные магистрали, промышленные предприятия).
Традиционно проводимый анализ количественного поглощения разных веществ растениями по вариационно-статистическим показателям в виде средних и экстремальных значений не дает точных оценок характера и интенсивности накопления в растениях веществ в зависимости от их содержания в почве, о специфичности поглощения вещества разными культурами. Поэтому нами были более подробно изучены закономерности количественного перераспределения вещества в системе почва-растение на примере Б(а)П, Р,
гп.
Зависимости между содержанием веществ в почвах и растениях. Бенз(а)пирен в условиях разной степени загрязнения почв накапливается в с.-х. растениях с разной интенсивностью,, что показывают концентрационные кривые (рис.1, вертикальный ряд А). В диапазоне низких концентраций канцерогена в почве на уровне нескольких фоновых, 2-4 ПДК и растворимых в воде (1...80 мкг/кг) скорость поглощения вещества наибольшая, которая описывается линейными функциями. С увеличением содержания Б(а)П в почве накопление его в ряде растений сохраняет тенденцию к росту, тогда как в других культурах оно замедляется и стремится к предельному значению. Оба типа зависимостей описываются лараболическими функциями, соответсгьующими изотермам адсорбции Фрейн-длиха (2) и Ленгмюра (3). При этом зависимости по уравнению (2) имеют разную направленность парабол - вогнутую с "константами т>1 и 'Кр (травосмесь на непахотной почве, зерно ячменя, овса) и выпуклую с константами (травосмесь на пахотной почве,
клубни картофеля). Такие типы изменения накопления Б(а)П в растениях могут быть обусловлены разными механизмами поступления вещества: преобладанием внешнего пути из атмосферы или внутреннего - из почвы.
Математическое описание зависимостей преобразованных переменных содержания вещества в растении в виде линейных функций позволило рассчитать
константы, которые назовем концентрационными показателями (табл.7). Сравнение их между собой для одного типа позволяют сопоставить активность накопления Б(а)П растениями. Например, показатели предельного содержания вещества в зерне пшеницы и клубнях картофеля, близкие к ПДК Б(а)П в зерновых и овощах, указывают на «барьерный» (Ковалевский, 1991) или защитный механизм, контролирующий накопление канцерогена в репродуктивных органах растений.
Фтор и цинк, концентрационные кривые которых приведены на рис.2 (вертикальный ряд А), а их показатели и в таблицах 6 и 7, описывались не только зависимостями по уравнению Фрейндлиха (ш<1, Кр), но и линейными, например, при накоплении гп в соломе и стеблях картофеля. Эти зависимости отражают соответственно насыщающийся (стремящийся к «барьерному») механизм поглощения элементов репродуктивными органами и интенсивный («линейный») - вегетативными. Исключения наблюдались в случае со фтором (зерновые) и цинком (картофель), для которых не проявилось статистически значимых зависимостей в диапазоне низких концентраций элементов в почве.
Следовательно, накопление веществ с.-х. растениями из почв разной степени загрязнения происходит по концентрационным зависимостям: линейным, параболическим, описывающимся изотермами адсорбции с зонами снижения интенсивности поглощения и предельного накопления по уравнениям (2) и (3). Характер зависимостей в виде функций и
Таблица 7. Концентрационные показатели поглощения веществ растениями на почвах разной степени загрязнения
Вещество и его концентрационные показатели
Раститель- бенз(а)пирен фтор Цинк кадмий (К -Пендиас, 1989)
ный сР= Кб при С„** Ср= Кб при с„ Ср= "Кб при С П сР= Кб при С п
материал (мкг/кг) 1 10 100 ад (мг/кг) I 10 100 ад (мг/кг) 10 100 1000 «С„) (мг/кг) 1 10 100
Травосмесь
на почве
-непахотной
«нм» 'Кр=1,0 0,08 0,20 0,50 - - - - - - - -
- пахотной 15 4,2 1,00
«нм» К„=15 -
«м» Кр=8 8 1,3 0,20 - - - - - - - - - - -
Зерновые (зерно, нм) -ячмень 'Кр-0,006 0,006 0,04 0,25 - - - - - - - - - - - -
- овес 'Кр=0,0004 0,0004 0,025 4,0 - - - - - - - - - - - -
- пшеница солома (Хп) - - - - - - - - а=0,10 0,10 0,10 0,10
- зерно е.- 0,7 1,0 0,П 0,02 Ср-ссн^ 3,7 0,5 0,06 Кр=12,6 2,5 0,5 0,10 Кр=0,21 0.21 0,09 0,04
Картофель - стебли - - - - - - - : а=0,20 - - - Кр-0,28 - 0,27 0,27
- клубни Кр-0,1 0,10 0,02 0 004 К р=5,6 56 1.0 02 Кр=1,0 0.46 0,25 0.09 Кр=0,13 0,13 0,04 0 001
- клубни (Киреева, 1979) 00,5 0,25 0,04 0,005 - - - - - - - - - - -
Примечание. * - константна, Кр, С„ линейной, параболических (адсорбционных) функций,
** - С„, Ср - концентрация вещества соответственно в растении и почве, для которых рассчитаны коэффициенты биологического поглощения «-»- нет данных
их констант позволяет определить возможный механизм поглощения вещества растением и количественно оценить интенсивность этого процесса. По концентрационным показателям можно более точно судить о видовой специфичности растений, о зависимости интенсивности поглощения веществ от их природы. Например, сравнение показателя для клубней картофеля дает следующий ряд по активности накопления веществ: Р>2п>Сс!»Б(а)П. Различие значений Кр для 2п и Сё до 60 раз при накоплений их в зерне пшеницы, вероятно, обусловлено разными свойствами элементов, их биогенной активностью. А превышение более двух раз показателя Кр у Сё для стеблей картофеля по сравнению с его клубнями подтверждает механизм наибольшего накопления элементов вегетативными органами растений. В то же время разный характер зависимостей и их показателей не позволяют однозначно судить о механизме поглощения вещества. Поэтому целесообразным было изучить другой количественный показатель -
Коэффициенты биологического поглощения. Значения показателей Кбвп> К^гп (табл. 6, 7) изменялись в пределах нескольких порядков в зависимости от ряда факторов.
Методика анализа растений на этапе их подготовки влияла на значения Кб, например, для «нм» и «м» растений от твердых частиц.
Вид и орган растений, которые с разной интенсивностью поглощают вещества, имели сильно отличающиеся между собой показатели По средним значениям и существующей шкале интенсивности поглощения химических элементов Б.Б. Полынова и А.И. Перельмана были выделены три группы растительных материалов разного уровня накопления Б(а)П. Первая группа - сильно накопляемая Б(а)П с коэффициентами от 0,6 до 7. В нее входят дерн, ветошь, травосмесь, а также ботва моркови. Эту группу отличает значительная степень внешнего загрязнения растений из атмосферы. Вторая - слабого накопления и средне- и слабого захвата с К6БП от 0,01 до 0,35. К ней относится зерно злаковых культур. Третья - слабого и очень слабого захвати с К^п от 0,0007 до 0,1. Ее формируют клубнекорнеплоды, для которых преобладает процесс поглощения канцерогена из почвы. Для фтора и цинка коэффициенты поглощения варьировали в диапазонах 1,3... 5 и 0,07... 1,2 соответственно, что позволило характеризовать их как элементы от слабого захвата до сильно накопляемых
Концентрация вещества в почве и ее роль в формировании К, была изучена с помощью эмпирических зависимостей между ними (рис. 1 и 2, вертикальные ряды Б). В случае Б(а)П выявлены два противоположных направления кривых гиперболического типа. Один, назовем его «положительный», когда с увеличением концентрации вещества в почве возрастают значения Это были растения, имеющие концентрационные показатели и загрязняющиеся преимущественно из атмосферы. Второй тип - «отрицательный», когда коэффициенты с увеличением степени загрязнения почвы уменьшаются с ярко выраженным стремлением их к предельным значениям Кд я, т.е. наблюдается эффект снижения интеинтенсивности поглощения. Для фтора и цинка проявился только второй тип.
Преобразованные значения переменных функции Кб^С,,) в логарифмической форме описывались линейными статистически значимыми уравнениями (табл.6). Для данных функций проявились также два выше отмеченных типа - с «положительными» или «отрицательными» направлениями, выражающимися соответственно знаками «+» или «-» значений гху. Эмпирическое получение той или иной зависимости может быть одним из критериев, указывающим на разные пути поступления вещества в растение. В то же время эти зависимости указывают на переменный характер показателя К6, использовать который для сравнительных оценок без учета концентрации вещества в почве не корректно. Следова-
тельно, необходим выбор таких условий, при которых К, не зависело от данного фактора. Это возможно при стандартизации коэффициентов поглощения путем определения их при постоянных концентрациях, например, равных 1, 10, 100, 1000 и соответствующих реальным условиям. Анализ стандартизированных значений Кбвгь Кеи. Кбгп (табл.7), рассчитанных по "уравнениям 1§Кб=Г(1£Сп), показал, что наиболее чувствительные Кб при низких концентрациях (1,10). Значения К6 „ изменяются в меньшей степени. Они показывают максимально возможное накопление вещества растением относительно сильно загрязненных почв. Сопоставление стандартизированных К^ при концентрациях веществ в почве 1 и 10 дает следующие ряды интенсивности их поглощения: дня зерна пшеницы - 2п>Р>Б(а)П >Сс1, дня корнеклубнеплодов - Р > 2п»Б(а)П» Сё.
Таким образом, для количественного оценивания процессов перераспределения вещества в системе почва-растение возможны следующие методические подходы. Первый -аппроксимация концентрационных кривых математическими функциями. Второй - стандартизация значений К при постоянной концентрации вещества в почве. По сравнению с применяющимися вариационно-статистическими, не стандартизированными значениями Кб, установленные показатели позволяют более точно, информативно изучать механизм и интенсивность поглощения вещества растением; прогнозировать его накопление в пищевой цепи.
Глава 5. Оценка степени химического загрязнения почвенно-растительного покрова
Суммарные показатели загрязнения (СПЗ) почв поверхностных горизонтов с.-х. угодий веществами относительно ПДК (табл. 3) формируются спецификой техногенных нагрузок. Наибольшие вклады БВР И Б(а)П в СПЗ почв вблизи выбросов алюминиевого завода (Шелеховский райоч) преде 1яют опасный, а в зонах наибольшего загрязнения (п. Ол-ха) - чрезвычайно опасный уровни загрязнения. По превышению одного только Б(а)П в 5-9 раз и фтора в 7 раз эта территория может быть отнесена к району экологического бедствия. Об этом свидетельствует и существенное загрязнение растений за счет выпадения на них компонентов, выбрасываемых в атмосферу. Почвы с.-х. назначения этого района возможно использовать лишь под технические культуры без получения из них продуктов питания и кормов для животных. Возможное загрязнение корнеклубнеплодов в зависимости от вида растения диктуют необходимость систематического контроля содержания веществ в культурах, выращиваемых на приусадебных участках, которые попадают в зону воздействия источников загрязнения. Меньшие и практически одинаковые значения СПЗ почв в районах с другими типами производств (Иркутский, Ангарский, Усольский) с наибольшими вкладами Лб, N1, определяют средний и допустимый уровни загрязнения. Почвы могут быть использованы для выращивания любых культур.
ВЫВОДЫ
1. Из основных показателей почв повершостно-аккумулятивных горизонтов в большей степени изменились в сторону увеличения рН и Ссрг по сравнению с Норг, (Ж, обменными катионами относительно 1940...1980 годов. Максимальные отклонения свойств почв отмечены в промышленной зоне с алюминиевым производством. Резких различий в нижележащих горизонтах не наблюдалось.
2. Определены региональные фоновые содержания Б(а)П и в почвах. С их учетом установлено, что вблизи выбросов алюминиевого завода основной вклад в суммарное гео-
химическое загрязнение почв опасного уровня вносят Б(а)П и фтор. Допустимый уровень загрязнения почв в районах с нефтехимическим, химическими, топливно-энергетическим производствами формируется с наибольшими вкладами
3. Большая и недопуст имая степени гигиенического загрязнения почв соответственно Б(а)П (средняя 100 мкг/кг) и РВр (70 мг/кг) установлена в 0,5-8 км зоне алюминиевого завода. Между содержаниями данных веществ в почвах существуют прямые линейные связи. Агропочвы других территорий имеют умеренную и допустимую степени загрязнения соответственно Б(а)П (6,8 мкг/кг) и РЬр (2,1 мг/кг). Содержание Б(а)П в почвах определяется в основном их назначением: лесная (целинная) > пастбище (залежь) > пашня, тогда как РВР - уменьшается с расстоянием от источника загрязнения. Концентрации Ре, И, Мп, V, РЬ не превышали фоновые уровни, за исключением 2-4 фоновых и 1,5-2 ПДК Лб, N1, гп в местах локального загрязнения. Самая высокая неравномерность распределения по поверхностно-аккумулятивным горизонтам у
4. Характер вертикально-профильного распределения Б(а)П в почвах определяется особенностями их обработки; водного режима, наличием в ней органической компоненты. В необрабатываемых почвах 88-100 % от суммарного количества Б(а)П накапливается в слое 0-10 см, в болотных, подзолистых почвах - до 30-50 см. В пахотных почвах канцероген распределен в слоях 0-10 и 10-20(30) см. Максимальные концентрации Б(а)П определены в легкой фракции и фрагментированном органическом веществе почв. Между содержаниями существуют прямые линейные связи. На загрязненных территориях отмечена слабая миграция Б(а)П вниз по профилю лесных почв по сравнению с высокой подвижностью РВр, особенно в почвах фонового содержания.
5: Большая степень загрязнения Б(а)П 10-380 фоновых концентраций (7-15 мкг/кг) установлена для ветоши, церна. ботвы, травосмеси. Содержание Б(а)П в зерне пшеницы, овса ячменя и корнеклубнеплодах достигало 2-6 ПДК на загрязненных почвгх и было близко к пределу обнаружения (0,05 мкг/кг) в растениях, произрастающих на фоновых территориях. Содержание фтора в растениях не превышало ПДК, зависело как от степени загрязнения почвы, так и от вида культуры. Из тяжелых металлов в зерновых и клубнеплодах в количествах от 0,4 до 7 ПДК накапливались гп, N1, Ре.
6. Накопление в растениях веществ в зависимости от их концентрации в почве аппроксимируется линейными и параболическими функциями, характеризующими механизм и интенсивность поглощения вещества растением. Определены уравнения и их константы (концентрационные показатели) Б(а)П, фтора, гп с.-х. растениями. ь 7. Определены коэффициенты биологического поглощения Б(а)П, фтора, гп с -х. растениями. Они зависят от пробоподготовки, вида и органов растений, природы и концентрации вещества в почве (С„). Из уравнений зависимостей Кб=1(Сп) рассчитаны стандартизированные значения Квбгь Кдгп для низких (1, 10) и высоких (100, 1000) концентраций вещества в почве. Сопоставление их дает следующие ряды интенсивности поглощения веществ: для зерновых - для корнеклубнеплодов -Р«гп»Б(а)«Сс1.
8. По концентрационным показателям и значениям установлено, что одним из важнейших механизмов поглощения веществ растениями из загрязненных почв является Предель'ный («барьерный») тип накопления.'
9. Предложены методические подходы точного и чувствительного количественного оценивания процессов перераспределения веществ в системе почва-растение: первый -
аппроксимация концентрационных кривых математическими функциями; второй - стандартизация значений К при постоянной концентрации вещества в почве.
10. Суммарные показатели загрязнения (СПЗ) почв агроэкосистем относительно ПДК формируются спецификой техногенных нагрузок. Опасный и чрезвычайно опасный уровни загрязнения почв обусловлены вкладами РВр и Б(а)П вблизи алюминиевого завода. Почвы возможно использовать только под технические культуры. Средний и допустимый уровни загрязнения почв с вкладами Лб, N1 характерны территории с нефтехимическим, химическим и топливно-энергетическим видами производств. Почвы могут использоваться для выращивания любых культур.
Список основных работ по теме диссертации
1. Белых Л.И. Бенз(а)пирен и тяжелые металлы в почвах и растениях агроэкосистем Прибайкалья / Л.И. Белых, Э.Э. Пензина, И.А Рябчикова, Ю.М. Малых, В.А. Серышев и др. // Функции почв в биосферно-геосферных системах: Матер, межд. симпоз., 27-30 авг. - М.: МГУ, 2001. - С. 291-292.
2. Белых Л.И. Бенз(а)пирен и тяжелые металлы в почвах Южного Прибайкалья. / Л.И. Белых, Э.Э. Пензина, И.А. Рябчикова, Ю.М. Малых, ВА Серышев и др. // Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем: Тез. докл. межлег. научно-практ. конф., 3-5 окт. - Иркутск, 2001. - С. 94-95.
3. Рябчикова И.А Сравнительная оценка загрязнения почв агроэкосистем Ю. Прибайкалья бенз(а)пиреном и тяжелыми металлами /И.А. Рябчикова, Ю.М. Малых, О. В. Сапранкова и др // Интеграция фундаментальной наууи и высшей школы в устойчивом развитии Сибир/. - Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2001.-С. 66-69.
4. Рябчикова И.А. Распределение бенз(а)пирена и тяжелых металлов в почвенном покрове агроэкосистем Южного Прибайкалья / И.А. Рябчикова, Ю.М. Малых, У.В. Ондар и др.: Тез. докл. VIII межд. конф. студентов и аспирантов по фундам. наукам «Ломоносов - 2001», секция «Почвоведение» (10-13 апреля 2002). - М.: МГУ, ф-т почвоведения, 2002. - С. 104-105.
5. Рябчикова И.А. Бенз(а)пирен как индикатор канцерогенных полициклических ароматических углеводородов / И.А. Рябчикова // Современные угрозы человечеству и обеспечение безопасности жизнедеятельности» «Безопасность - 03»: Матер, докл. VIII Всерос. научно-практич. конф. студентов и аспирантов. - Иркутск, ИрГТУ, 2003 - т. 1. - С. 132-134.
6. Рябчикова И.А. Оценка состояния почв агроэкосистем Южного Прибайкалья/ И.А. Рябчикова, В.А Серышев, Л.И. Белых // География и природные ресурсы. - 2003. - № 3. - С. 147-150.
7. Рябчикова И.А. Сравнительная оценка свойств почв урбо- и агроэкосистем и их загрязнения / И.А Рябчикова // VI Докучаевские молодежные чтения «Город. Почва. Экология»: Тез. докл. Всерос. конфер. - С-Пб., 2003. -С. 24
8. Белых Л.И. Бенз(а)пирен и фтор в лесных экосистемах Южного Прибайкалья в зоне воздействия выбросов алюминиевого завода / Л.И. Белых, И.А. Рябчи-кова, Э.Э. Пензина и др. // Люминесценция и лазерная физика: Тез. лекций и докл. IX межд. школы-семинара 13-17 сент. - Иркутск, 2004. - С. 28-30.
9. Рябчикова И.А. Оценка степени химического загрязнения почв агроэкоси-стем Южного Прибайкалья / И.А. Рябчикова, Л.И. Белых, В.А. Серышев // Диагностика опасностей и угроз современного мира и способы обеспечения безопасности «Безопасность-04»: Мат. докл. IX Всерос. науч.-практич. конф. студентов и аспирантов с междунар. участием (20-23 апреля 2004). - Иркутск: ИрГТУ, 2004.-С. 148-152.
10. Рябчикова И.А. Загрязняющие вещества в почвах и продуктах растениеводства региона Южного Прибайкалья / И.А. Рябчикова, Л.И. Белых, В.А. Серышев и др. II Качество и безопасность продуктов питания: Сб. научн. тр. -Иркутск, ИрГТУ, 2004. - С. 118-132.
11. Белых Л.И. Бенз(а)пирен в почвах и растениях агроэкосистем Южного Прибайкалья / Л.И. Белых, С.С. Тимофеева, И.А. Рябчикова, В.А. Серышев, Э.Э. Пензина // Сибирь-Восток. - 2004. - № 5. - С. 10-14.
12. Белых Л.И. Закономерности распределения бенз(а)пирена в почвах агроэко-систем Южного Прибайкалья / Л.И. Белых, И.А. Рябчикова, В.А. Серышев // Агрохимия. - 2004. -№.4. - С. 65-72.
13. Белых Л.И. Закономерности распределения Б(а)П в системе «почва - растение» Л.И. Белых, И.А. Рябчикова, В.А. Серышев // Агрохимия (принято к печати). -2005. -№ 1.
Подписано в печать 22.11.04. Формат 60x90 1/16. Бумага 8уе1оСору. Печать трафаретная. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 156.
Отпечатано в Редакционно-издательском центре Иркутского государственного университета 664003, г. Иркутск, бульвар Гагарина, 36; тел. (3952)24-14-36
5 5 7 J
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Рябчикова, Ирина Алексеевна
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. БЕНЗ(А)ПИРЕН И СОПУТСТВУБЩИЕ
ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА В АГРОЭКОСИСТЕМАХ
1.1. Основные физико-химические свойства. Биологическая активность.
1.2. Источники загрязнения.
1.3. Методико-метрологическое обеспечение контроля содержания загрязняющих веществ.
1.4. Загрязнение почв.
1.5. Загрязнение сельскохозяйственных растений.
1.6. Количественные показатели оценки химического загрязнения почвенно-растительного покрова.
1.7. Состояние и особенности загрязнения агроэкосистем
Южного Прибайкалья.
1.8. Задачи и направления исследований.
ГЛАВА 2. ТЕРРИТОРИЯ, ОБЪЕКТЫ И
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Общая природно-антропогенная характеристика агроэкосистем Южного Прибайкалья.
2.2. Объекты и методы исследования
2.2.1. Почвы.
2.2.2. Растения.
2.2.3. Методики определения.
2.3. Статистическая обработка результатов анализа.
ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БЕНЗ(А)ПИРЕНА
И СОПУТСТВУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВАХ АГРОЭКОСИСТЕМ ЮЖНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ
3.1. ' Основные свойства почв.
3.2. Геохимические (фоновые) содержания загрязняющих веществ.
3.3. Сравнительная оценка пространственного распределения загрязняющих веществ.
3.4. Особенности распределения бенз(а)пирена по профилю почв.
3.5. Распределение бенз(а)пирена по компонентам почв.
ГЛАВА 4. СОДЕРЖАНИЕ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ВЕЩЕСТВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА-РАСТЕНИЕ
4.1. Загрязнение растений и условия, его определяющие.
4.2. Зависимости между содержанием веществ в системе почва-растение.
4.2.1. Бенз(а)пирен.
4.2.2. Фтор.
4.2.3. Цинк.
4.3. Коэффициенты биологического поглощения веществ и факторы, их определяющие.
4.4. Природа вещества.
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА АГРОЭКОСИСТЕМ
ЮЖНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Закономерности распределения бенз(а)пирена и сопутствующих веществ в почвах и растениях агроэкосистем"
Актуальность работы. Среди приоритетных загрязняющих природную среду веществ большую опасность представляет группа полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), индикатором которых принят бенз(а)пирен (Б(а)П). В силу высокой биологической активности канцерогенного, мутагенного, тератогенного действия он относится к суперэкогенотоксикантам 1-го класса опасности и подлежит обязательному контролю в различных объектах окружающей среды (ООС).
Мощными источниками образования и выделения ПАУ являются производство алюминия, процессы сжигания, твердого топлива «малой» теплоэнергетики (котельные, домовые печи), которые характерны для Сибири. Накапливающееся в данном регионе антропогенно-техногенное воздействие приводит к существенным изменениям почвенного покрова - незаменимого компонента биосферы в процессах обмена веществом и энергией. Являясь первичным звеном в пищевой цепи, сложная и динамичная система почва-растение тесно связана со многими теоретическими и практическими проблемами почвоведения, агрохимии, экологии. Она определяет не только геохимический круговорот веществ, но и включение загрязняющих веществ (ЗВ) разной биологической активности в биогеохимические циклы. Очевидна важность знания процессов перераспределения веществ между растением и почвой и их количественных характеристик. Известные в литературе исследования по ПАУ противоречивы, недостаточны и не систематизированы. Они не дают представления о закономерностях бионакопления канцерогенов растениями, о количественных показателях этих процессов. Единичные результаты определения коэффициентов биологического поглощения (Кб) ПАУ, отличающихся широкими диапазонами варьирования, не позволяют установить факторы, влияющие на эти показатели.
В связи с этим актуальной проблемой представляется изучение степени химического загрязнения, закономерностей поведения ПАУ и сопутствующих веществ в различных объектах особенно агроэкосистем. Для оценивания их функционирования не решенной проблемой сохраняется отсутствие всесторонних количественных характеристик, например, показателей интенсивности поглощения веществ растениями, например показателей интенсивности поглощения веществ растениями.
Систематический контроль содержания Б(а)П и его аналогов в агроэко-системах России не проводится (Агроэкологческая., 2002; Государственный., 1999). На территории Южного Прибайкалья при наличии многочисленных источников загрязнения промышленности (цветная металлургия, теплоэнергетика, производство строительных материалов, нефтехимия), отопительных систем, автотранспортных средств возникает угроза ухудшения агроэкологического состояния почв и фитоценозов. Последнее усугубляется тем фактом, что большие сельскохозяйственные (с.-х.) площади находятся в зонах интенсивного локального и регионального химического загрязнения.
Целью работы явилось изучение содержания и закономерностей распределения Б(а)П и сопутствующих приоритетных загрязняющих веществ в почвах и растениях агроэкосистем разной степени антропогенно-техногенной нагрузки на примере Южного Прибайкалья.
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи.
1. Оценить основные свойства почв.
2. Определить закономерности распределения Б(а)П и сопутствующих веществ в почвах агроэкосистем.
3. Изучить содержание и закономерности распределения веществ разной природы (Б(а)П, фтор, тяжелые металлы) в системе почва-растение, количественно оценить процессы в. ней происходящие и выявить факторы, на них влияющие.
4. Установить степень суммарного химического загрязнения почв и растений агроэкосистем Южного Прибайкалья.
Объекты и методы исследования. Объектами исследований были почвы сельскохозяйственных угодий разного назначения (пашня, залежь, пастбища), а также почвы лесные и урбаноземы. Одновременно с почвами изучены с.-х. растения - овощные культуры (картофель, свекла, морковь), зерновые (пшеница, ячмень, овес), а также дернина, однолетние травы и их ветошь.
Отбор проб почв, растений и их анализ проводились автором в 2001-2003 гг. по известным методикам (Аринушкина, 1970). Определение Б(а)П в почве и растениях проводили методом низкотемпературной люминесценции по разработанным методикам (МВИ., 2002; МВИ., 2002 а). Определение фтора выполнено ионселективным методом (Руководство., 1993; Методические., 1995). Валовое содержание тяжелых металлов (ТМ) определяли методом рент-генофлуоресцентного анализа (РФА).
Научная новизна работы.
Оценены изменения основных свойств почв агроэкосистем Южного Прибайкалья по сравнению с таковыми 1940.1980 годов
Впервые определены региональные геохимические (фоновые) и гигиенические содержания Б(а)П, фтора, ТМ - Fe, Ti, Mn, V, Zn, Pb, As, Ni в почвах и c.-x. растениях. Выявлены особенности пространственно-профильного распределения4 Б(а)П в почвах. Найдены суммарные показатели химического загрязнения почв,- на основе которых сделана оценка состояния агроэкосистем.
Установлены зависимости между накоплением в с.-х. растениях Б(а)П, фтора, Zn от их содержания в почве, которые аппроксимируются математическими функциями и дают более информативные и точные количественные характеристики соответственно о механизме и интенсивности поглощения веществ растениями.
Определены значения коэффициентов (Кб) Б(а)П, фтора и Zn с.-х. культурами в зависимости от пробоподготовки, вида и органа растений, природы вещества и его концентрации в почве.
Практическая значимость работы состоит в определении гигиенического состояния почв и растений на территории Южного Прибайкалья и использовании этих результатов в Администрации Шелеховского муниципального образования для разработки природоохранных мероприятий (письмо от 23.11.2001 г.), в комитете по охране окружающей среды Иркутской области при составлении «Государственного доклада о состоянии и об охране окружающей среды Иркутской области в 2002 году» (С. 270-271), в Федеральном государственном учреждении «Центр агрохимической службы «Иркутский» (договор от 20 мая 2003 г.). Полученные результаты могут быть использованы другими природоохранными и санитарно-эпидемиологическими службами для выбора условий контроля загрязненных почв и выращиваемых на ней с.-х. культур. В работе даны рекомендации по оптимальному выращиванию растений и обработки почв, характеризующихся повышенным загрязнением вблизи выбросов ПАУ от источников специфических предприятий.
Работа выполнена при финансовой, поддержке ФЦП Интеграция № С0096+С0012 (2000-2001 гг.) «Распределение и биоиндикация приоритетных полициклических ароматических углеводородов и тяжелых металлов в почвенном покрове агроэкосистем Прибайкалья», а также поддержана грантами Министерства образования РФ №Е001 -120-94 (2001-2002гг.) «Развитие теоретических основ РФА с целью создания метрологического обеспечения для контроля загрязнения окружающей среды», междисциплинарного интеграционного проекта № 102 СО РАН (2003-2004гг.) «Комплексное определение стрессовой нагрузки на растительные и грибные организмы в лесной экосистеме под воздействием атмосферных техногенных поллютантов», хоздоговорным контрактом НИИ биологии при Иркутском государственном университете с Федеральным государственным учреждением «Центр агрохимической службы «Иркутский» «Анализ гуматов на содержание бенз(а)пирена» (2003 г.).
На защиту выносятся.
1. Уровни изменения кислотности и органического вещества в почвах агроэкосистем, а также накопления в них Б(а)П, фтора , ТМ (Fe, Ti, Mn, V, Zn, Pb, As, Ni) определяются спецификой источников загрязнения и использования почв.
2. Одним из важнейших механизмов перераспределения химических канцерогенов в системе почва-растение является предельный («барьерный») тип поглощения вещества растением из загрязненных почв.
3. Интенсивность поглощения растением вещества (Ср) при разных его концентрациях в почве (Сп) оценивается функциональными зависимостями Cp=f(Cn) и стандартизированными значениями коэффициентов биологического поглощения.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Региональных, Всероссийских и Международных конференциях: Международном симпозиуме «Функции почв в биосферно-геосферных системах» (г. Москва, 2001); Межрегиональной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем» (г. Иркутск, 2001); VII Всероссийской школе-семинаре «Люминесценция и сопутствующие явления» (г. Иркутск, 2001); VIII Международной конференции по фундаментальным наукам «Ломоносов-2001» (г. Москва, 2002); VI Всероссийской конференции Докучаевские молодежные чтения «Город. Почва. Экология.» (г. Санкт-Петербург, 2003); VIII-IX Всероссийской научно-практической конференции «Современные угрозы человечеству и обеспечение безопасности жизнедеятельности» (г. Иркутск, 2003; 2004); V Всероссийской конференции* «Экоаналитика-2003» (г. Санкт-Петербург, 2003); Научно-практической конференции «Качество и безопасность продуктов питания» (Иркутск, 2004); IX Международной школе-семинаре «Люминесценция и лазерная физика» (г. Иркутск, 2004).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 160 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, основных выводов, содержит 11 рисунков и 29 таблиц. Список литературы включает 158 наименований.
Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Рябчикова, Ирина Алексеевна
ВЫВОДЫ
Изучены закономерности распределения Б(а)П, фтора и тяжелых металлов (Fe, Ti, Mn, V, Zn, Pb, As, Ni) в почвах и растениях агроэкосистем, различающихся спецификой и мощностью антропогенно-техногенной нагрузки в Южном Прибайкалье.
Результаты исследований сводятся к следующему.
1. Из основных показателей почв поверхностно-аккумулятивных горизонтов в большей степени изменились в сторону увеличения рН и Сорг по сравнению с Nopr, C/N, обменными катионами относительно 1940.1980 годов. Максимальные отклонения свойств почв отмечены в промышленной зоне с алюминиевым производством. Резких различий в нижележащих горизонтах не наблюдалось.
2. Определены региональные фоновые содержания Б(а)П и г вр в почвах. С их учетом установлено, что вблизи выбросов алюминиевого завода основной вклад в суммарное геохимическое загрязнение почв опасного уровня вносят Б(а)П и фтор. Допустимый уровень загрязнения почв в районах с нефтехимическим, химическими, топливно-энергетическим производствами формируется с наибольшими вкладами Б(а)П > As «Ni »F »Zn.
3. Большая и недопустимая степени гигиенического загрязнения почв соответственно Б(а)П (средняя 100 мкг/кг) и FBp (70 мг/кг) установлена в 0,5-8 км зоне алюминиевого завода. Между содержаниями данных веществ в почвах существуют прямые линейные связи. Агропочвы других территорий имеют умеренную и допустимую степени загрязнения соответственно Б(а)П (6,8 мкг/кг) и Fbp (2,1 мг/кг). Содержание Б(а)П в почвах определяется в основном их назначением: лесная (целинная) > пастбище (залежь) > пашня, тогда как FBp - уменьшается с расстоянием от источника загрязнения. Концентрации Fe, Ti, Mn, V, Pb не превышали фоновые уровни, за исключением 2-4 фоновых и 1,5-2 ПДК As, Ni, Zn в местах локального загрязнения. Самая высокая неравномерность распределения по поверхностно-аккумулятивным горизонтам у Б(а)П, FBp, As.
4. Характер вертикально-профильного распределения Б(а)П в почвах определяется особенностями их обработки, водного режима, наличием в ней органической компоненты. В необрабатывае*мых почвах 88-100 % от суммарного количества Б(а)П накапливается в слое 0-10 см, в болотных, подзолистых почвах - до 30-50 см. В пахотных почвах канцероген распределен в слоях 0-10 и 10-20(30) см. Максимальные концентрации Б(а)П определены в легкой фракции и фрагментированном органическом веществе почв. Между содержаниями Б(а)П и Сорг существуют прямые линейные связи. На загрязненных территориях отмечена слабая миграция Б(а)П вниз по профилю лесных почв по сравнению с высокой подвижностью Fbp, особенно в почвах фонового содержания.
5. Большая степень загрязнения Б(а)П 10-380 фоновых концентраций (7-15 мкг/кг) установлена для ветоши, дерна, ботвы, травосмеси. Содержание Б(а)П в зерне пшеницы, овса, ячменя и корнеклубнеплодах достигало 2-6 ПДК на загрязненных почвах и было близко к пределу обнаружения (0,05 мкг/кг) в растениях, произрастающих на фоновых территориях. Содержание фтора в растениях не превышало ПДК, зависело как от степени загрязнения почвы, так и от вида культуры. Из тяжелых металлов в зерновых и клубнеплодах в количествах от 0,4 до 7 ПДК накапливались Zn, Ni, Fe.
6. Накопление в растениях веществ в зависимости от их концентрации в почве аппроксимируется линейными и параболическими функциями, характеризующими механизм и интенсивность поглощения вещества растением. Определены уравнения и их константы (концентрационные показатели) Б(а)П, фтора, Zn с.-х. растениями.
7. Определены коэффициенты биологического поглощения Б(а)П, фтора, Zn с.-х. растениями. Они зависят от пробоподготовки, вида и органов растений, природы и концентрации вещества в почве (Сп). Из уравнений зависимостей K6=f(Cn) рассчитаны стандартизированные значения К6бп> K6f, Kczn для низких (1, 10) и высоких (100, 1000) концентраций вещества в почве. Сопоставление их дает следующие ряды интенсивности поглощения веществ: для зерновых -Zn>F>B(a)n«Cd, для корнеклубнеплодов - F«Zn»B(a)»Cd.
8. По концентрационным показателям и значениям Кб установлено, что одним из важнейших механизмов поглощения веществ растениями из загрязненных почв является предельный («барьерный») тип накопления.
9. Предложены методические подходы точного и чувствительного количественного оценивания проц^рсов перераспределения веществ в системе почва-растение: первый - аппроксимация концентрационных кривых математическими функциями; второй — стандартизация значений Кб при постоянной концентрации вещества в почве.
10. Суммарные показатели загрязнения (СПЗ) почв агроэкосистем относительно ПДК формируются спецификой техногенных нагрузок. Опасный и чрезвычайно опасный уровни загрязнения почв обусловлены вкладами Fbp и Б(а)П вблизи алюминиевого завода. Почвы возможно использовать только под технические культуры. Средний и допустимый уровни загрязнения почв с вкладами As, Ni характерны территории с нефтехимическим, химическим и топливно-энергетическим видами производств. Почвы могут использоваться для выращивания любых культур.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Рябчикова, Ирина Алексеевна, Улан-Удэ
1. Агроэкологическая характеристика пахотных почв РФ по содержанию тяжелых металлов, мышьяка и фтора. М.: Агроконсалт, 2002. - 50 с.
2. Агроэкологическое состояние сельскохозяйственных угодий в зонах техногенного загрязнения Иркутской области / В.Т. Мальцев, В.П. Жигалов, В.И. Солодун, В.Н. Машкарев // Сибирский вестник сельскохозяйственных наук. -1998.-№3-4.-С. 28-32.
3. Агроэкология / В.А. Черников, P.M. Алексахин, А.В. Голубев и др. М.: Колос, 2000.-536 с.
4. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю.В. Алексеев. Л.: Агропромиздат, 1987. - 142 с.
5. Алексеева Т.А. Спектрофлуориметрические методы анализа ароматических углеводородов в природных и техногенных средах / Т.А. Алексеева, Т.А. Те-плицкая. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.
6. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринуш-кина. М.: изд-во МГУ, 1970. 487 с.
7. Барышников И.И. Тяжелые металлы в окружающей среде проблема экологической токсикологии / И.И. Барышников, В.И. Барышников // Экологическая химия. - 1997. - № 6(2). - С. 102-106.
8. Башенхаева Н.В. Пространственное распределение органического углерода в снежном покрове Южного Прибайкалья /Н.В. Башенхаева, Т.В. Ходжер // Оптика атмосферы и океана-2000. № 10 (13). - С. 959-962.
9. Белоголова Г.А. Биогеохимическая характеристика природных и техногенных экосистем / Г.А. Белоголова, Г.В. Матяшенко, Р.Х. Зарипов // Экология. -2000. №4.-С. 263-270.
10. Белозерцева И.А. Воздействие техногенных выбросов на почвенный покров Верхнего Приангарья (на примере влияния Иркутского алюминиевого завода): Дис. . канд. геогр. наук / И.А. Белозерцева; Инст. географ. СО РАН. -Иркутск, 2000.- 157 с.
11. Белых Л.И. Источники загрязнения атмосферы ПАУ в промышленном Прибайкалье / Л.И. Белых, Ю.М. Малых, Э.Э. Пензина, А.Н. Смагунова // Оптика атмосферы и океана. 2002. - № 10. - С. 944-948.
12. Брюханов П.А. Оценка антропогенной эмиссии полициклических ароматических углеводородов на территории отдельных стран Западной Европы // Тр. прикладной геофизики. 1988. - Вып. 71. - С. 33-38.
13. Бутовский P.O. Фторсодержащие соединения и энтомофауна / P.O. Бутовский//Агрохимия. 1991.-№3.-С. 143-151.
14. Быкорез А.И. Онкологическая экология и ее задачи / А.И. Быкорез, Б.Л. Рубенчик // Экология и рак: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1985. - С. 522.
15. Важенина Е.А. Влияние техногенных выбросов через атмосферу на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв /Е.А. Важенина // Агрохимия. 1983. - № 5. - С. 74-80.
16. Вишнякова С.М. Экология и охрана окружающей среды. Толковый терминологический словарь. / С.М. Вишнякова, Г.А. Вишняков М.: Изд. дом «Всемирный следопыт», 1998. - 480 с.
17. Влияние бенз(а)пирена на ультраструктуру делящихся клеток корня кукурузы / С.В. Дурмишидзе, О.А. Буадзе, Т.В. Девдариане, М.Д. Кахая и др. // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Л.: Наука, 1979. - С. 1213.
18. Воздействие выбросов алюминиевого завода на почвы и растения близлежащей территории / А.Н. Смагунова, О.Ф. Розова, Н.Ф. Апрелкова и др.// Экологическая химия. 1999. - № 8(4). - С. 253-261.
19. Волкова В.Г. Техногенез и трансформация ландшафтов / В.Г. Волкова, Н.Д. Давыдова. Новосибирск: Наука, 1987. - 187 с.
20. Волошин Е.И. Содержание и распределение водорастворимого фтора в почвах Средней Сибири / Е.И. Волошин // Агрохимия. 2003. - № 2. - С. 6573.
21. Волошин Е.И. Цинк в пахотных почвах Красноярского края / Е.И. Волошин // Агрохимия. 2002. - № 5. - С. 33-40.
22. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов. JI.: Химия, 1990. 732 с.
23. Временный максимально-допустимый уровень химических элементов в кормах для с.-х. животных: МДУ-87, № 123-4/281-87: Утв. Гл. упр. Ветерена-рии Госагропрома СССР 07.08.87.
24. Ганжара Н.Ф. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества почв / Н.Ф. Ганжара, Б.А, Борисов. М.: Агроконсалт, 1997. -82 с.
25. Геннадиев А.Н. Геохимия полициклических ароматических углеводородов в горных породах и почвах / А.Н. Геннадиев, Ю.И. Пиковский. М.: Изд-во МГУ, 1996.- 192 с.
26. Геннадиев А.Н. Техногенные и биогенные полициклические ароматические углеводороды в почвах охраняемых территорий дельты Волги / А.Н. Геннадиев, Е.И. Шурубор, И.С. Козин // Биологические науки 1992. - № 1. -С.133-142.
27. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. -М.: Недра, 1990.-335 с.
28. ГН 2.1.7.020-94. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах. Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91. М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1995. - 8 с.
29. Горюнова Т.А. Тяжелые металлы в почвах и растениях юго-западной части Алтайского края / Т.А. Горюнова //Сибирский экологический журнал. -2001.-№2.-С. 181-190.
30. ГОСТ 17.4.2.01-81. Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния. -М.: Изд-во стандартов, 1985.
31. ГОСТ 17.4.2.01-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. М.: Изд-во стандартов, 1984.
32. ГОСТ 17.4.3.01-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. М.: Изд-во стандартов, 1984.
33. ГОСТ 17.4.3.03-85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ. М.: Изд-во стандартов, 1986.
34. ГОСТ 17.4.3.06-86. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ, 1987. 4 с.
35. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 1997 г. Иркутск, 1999. - 260 с.
36. Гришко В.В. Изменение агрохимических свойств почв, загрязненных фторидами / В.В. Гришко // Агрохимия. 1996. - № 1. - С. 85-93.
37. Гришко В.Н. Влияние загрязнения почв фторидом на структуру микробного ценоза / В.Н. Гришко // Почвоведение. 1996 а. - № 12. - С. 1478-1484.
38. Давыдова Н.Д. Эколого-геохимическая оценка Братского и Саяно-Зиминского регионов / Н.Д. Давыдова // Экологический риск: анализ, оценка, прогноз. Иркутск, 1998. - С. 43-44.
39. Дикун П.П. Фоновое содержание бенз(а)пирена в зерне / П.П. Дикун, И.А. Калинина // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Д.: Наука, 1979. С.113-115.
40. Динамика загрязнения почв полициклическими ароматическими углеводородами и индикация состояния почвенных экосистем / А.Н. Геннадиев, И.С. Козин, Е.И. Шурубор, Т.А. Теплицкая // Почвоведение. 1990. - № 10. - С. 7585.
41. Добровольский В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами / В.В. Добровольский // Почвоведение. 1999. - № 5. - С. 639-645.
42. Добровольский Г.В. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы: Функционально-экологический подход / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. М.: Наука, 2000. - 185 с.
43. Евдокимова Г.А. Влияние выбросов алюминиевого завода на биоту почв Кольского полуострова / Г.А. Евдокимова, И.В. Зенкова // Почвоведение. — 2003.-№8.-С. 973-979.
44. Ермолов Ю.В. Фтор в почвах лесостепной и степной зон Обь-Иртышского междуречья / Ермолов Ю.В. // Почвоведение. 2003. - № 6. - С. 692-696.
45. Загрязнение бенз(а)пиреном объектов окружающей среды на территории республики Башкортостан / Сафарова В.И., P.M. Хатмуллина, Ф.К. Кудашева и др. // Экологическая химия. 2002. - № 11(1). - С. 54-59.
46. Загрязнение тяжелыми металлами почв и травянистой растительности юго-восточного округа г. Москвы / Н.Н. Ладонина, Д.В. Ладонин, Е.М. Наумов, В .А. Большаков // Почвоведение. 1999. - № 7. - С. 885-893.
47. Иванов Г.М. Фтор в почвах Забайкалья / Г.М. Иванов, В.К. Кашин // Почвоведение. 2003. - № 2. - С. 158-163.
48. Измалков В.И. Техногенная и экологическая безопасность и управление риском / В.И. Измалков, А.В. Измалков. СПб, НИЦЭБ РАН, 1998. - 482 с.
49. Ильин В.Б. Относительные показатели загрязнения в системе почва-растение / В.Б. Ильин, М.Д. Степанова // Почвоведение. 1979. № 11. - С. 6167.
50. Ильин В.Б. Оценка существующих нормативов содержания тяжелых металлов в почве / В.Б. Ильин // Агрохимия. — 2000. № 9. - С. 74-79.
51. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в городских почвах / В.Б. Ильин // Сибирский экологический журнал. 2002. - № 3. - С.
52. Ильницкий А.П. Абиогенные источники канцерогенных веществ и их возможное влияние на организм человека /А.П. Ильницкий // Экология и рак: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1985. - С. 56-64.
53. Ильницкий А.П. Содержание бенз(а)пирена в сельскохозяйственных растениях / А.П. Ильницкий, П.Н. Краснянская, Л.Г. Соленова // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Л.: Наука, 1979. С. 139-142.
54. Ильницкий А.П. Экологические аспекты циркуляции полициклических ароматических углеводородов / А.П. Ильницкий // Экология и рак: Сб. статей -Киев: Наукова думка, 1985 а. С. 64-96.
55. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М.: Мир, 1989. - 439 с.
56. Кашин В.К. Особенности накопления свинца в растениях бассейна озера Байкал / В.К. Кашин, Г.М. Иванов // Экология. 1998. - № 4. - С. 316-318.
57. Киреева И.С. Количественная оценка содержания бенз(а)пирена, поступающего в организм человека с продуктами питания растительного происхождения / И.С. Киреева // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Л.: Наука, 1979. С. 103-105.
58. Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений. М.: Недра, 1991.
59. Колесникова С.И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного / С.И. Колесникова, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков // Экология. 2000. - № 3. - С. 193-201.
60. Конарбаева Г.А. Некоторые аспекты методических основ оценки экологического риска / Г.А. Конарбаева // Экологический риск: Матер. II Всерос. конф. Иркутск: Изд-во Инст. географии СО РАН, 2001. - С. 41-43.
61. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия «Экометрия» / Под ред. Л.К. Исаева. С.-Пб, 1998. - С.896.
62. Крестовская Т.В. Влияние бенз(а)пирена на Allum сера / Т.В. Крестовская, Э.И. Слепян, И.А. Калинина // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Л.: Наука, 1979. - С. 38-41.
63. Критерии оценки экологической обстановки территории для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. -М.: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов, 1992.
64. Кузьмин В.А. Экология почв Прибайкалья / В.А. Кузьмин // Почвоведение. 2000. - № з. с. 380-390.
65. Лакин Г.Ф. Биометрия: Уч. пособие для биол. спец. вузов / Г.Ф. Лакин. М.: Высш. шк., 1990. 352 с.
66. Литвинович А.В. Фтор в системе почва-растение при применении в сельском хозяйстве средств химизации и загрязнении объектов природной среды техногенными выбросами / А.В. Литвинович, О.Ю. Павлова // Агрохимия. -2002.-№2.-С. 66-76.
67. Лукин С.В. Закономерности накопления цинка в сельскохозяйственных растениях / С.В. Лукин, И.Е. Солдат, Е.А. Пендюрин // Агрохимия. 1999. - № 2.-С. 79-82.
68. Мазур И.И. Инженерная экология. Общий курс. В 2-х т. / И.И. Мазур, О.И. Молдаванов, В.Н. Шилов. М.: Высш. шк., 1996. - Т. 2. - 655 с.
69. Мазур И.И. Инженерная экология. Общий курс: В 2-х т. / И.И. Мазур, О.И. Молдованов, В.Н. Шишков. М.: Высш. шк., 1996 а. - т. 1. - 636 с.
70. Макеев О.В. Дерновые таежные почвы Юга Средней Сибири / О.В. Макеев. Улан-Удэ: Бур. кн. изд-во, 1959. - 404 с.
71. Меркушева М.Г. Тяжелые металлы в почвах и фитомассе кормовых угодий Западного Забайкалья / М.Г. Меркушева, В.Л. Убугунов, И.Н. Лаврентьева // Агрохимия. 2001. - № 8. - С. 63-73.
72. Метод низкотемпературной люминесценции в анализе объектов природных и техногенных сред / А.Н. Киреева, Л.И. Белых, Э.Э. Пензина и др. // Тр. V Всерос. шк.-сем. 28 сент.-1 окт. Иркутск: Изд. ИГУ, 1999. - С. 190-194.
73. Методика выполнения измерений массовой доли бенз(а)пирена в пробах почв и донных отложений методом низкотемпературной люминесценции (НТЛ). УНИИМ, г. Екатеринбург. Свидетельство № 224.03.06.106/2002.
74. Методика выполнения измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в пробах растительного происхождения методом низкотемпературной люминесценции (НТЛ). УНИИМ, г. Екатеринбург. Свидетельство № 224.01.06.107/2002 а.
75. Методические указания по ионометрическому определению содержания фтора в растительной продукции, кормах и комбикормах. М.: Минсельхоз, 1995.-10 с.
76. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. Утв. заместителем Главного государственного санитарного врача РФ, с изменениями от 7.02.1999 г. № 4266-87.
77. Михайлова Т.А. Динамика состояния сосновых лесов при изменениях эмиссионной нагрузки / Т.А. Михайлова, Н.С. Бережная // Сибирский экологический журнал. 2002 а. - № 1. - С. 113-120.
78. Михайлова Т.А. Оценка состояния сосновых лесов при длительном воздействии выбросов алюминиевого завода / Т.А. Михайлова, Н.С. Бережная // География и природные ресурсы. 2002. - № 1. - С. 43-50.
79. Надеждин Б.В. Лено-Ангарская лесостепь / Б.В. Надеждин. М.: Изд. АН СССР, 1961.-328 с.
80. Напрасникова Е.В. Биодиагностика почв антропогенных геосистем / Е.В. Напрасникова // География и природные ресурсы. 2001. - № 1. - С. 55-59.
81. Никифорова Е.М. Особенности загрязнения городских почв полициклическими ароматическими углеводородами в связи с влиянием печного отопления / Е.М. Никифорова, И.С. Козин, К. Цирд // Почвоведение. 1993. - № 1. — С. 91-100.
82. Никифорова Е.М. Полициклические ароматические углеводороды в почвах придорожных экосистем Москвы / Е.М. Никифорова, Т.А. Теплицкая // Почвоведение. 2002. - № 1. - С. 47-58.
83. Николаев И.В. Почвы Иркутской области / И.В. Николаев. Иркутск: Вост.-Сиб. кн. изд., 1949. - 242 с.
84. Новожилов Ю.К. Нарушение в строении клеток каллюса Salix fragilis при воздействии бенз(а)пирена и N-нитрозодиэтиламина / Ю.К. Новожилов, Э.И. Слепян // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Л.: Наука, 1979. -С. 13-15.
85. Об идентификации источников выбросов бенз(а)пирена в атмосферу городов / Э.Ю. Безуглая', С.А. Брук, С.Г. Сазонова и др. // Тр. гл. геофиз. обсерватории. 1991. - Вып. 543. - С. 17-24.
86. Обобщенные перечни ПДК в почве. Приложение 1 (ПДК загрязняющих веществ в почве). Приложение 2 (фоновые содержания элементов в почве) к письму ЦСИ Госкомприроды РСФСР от 18.12.90. № ЦС 299/15-73.
87. Окорков. В.В. Содержание фтора в почве и растениях при применении средств химизации в степной зоне Казахстана /В.В. Окороков, М.А. Абдрахма-нов // Агрохимия. 1994. - № 12. - С. 85-93.
88. Органопрофиль дерново-глеевой почвы с высоким уровнем загрязнения полициклических ароматических углеводородов / С.С. Чернянский, Т.А. Алексеева, А.Н. Геннадиев, Ю.И. Пиковский // Почвоведение. 2001. - № 11. — С. 1312-1322.
89. Оценка загрязнения почв бенз(а)пиреном и их биологической активности / Р.В. Гашулин, В.Н. Башкин, Р.А. Гашулина и др. // Агрохимия. 1993. - № 12. -С. 62-65.
90. Павлова Н.А. Значение растворимости бенз(а)пирена в воде для перехода из почвы в растения / Н.А. Павлова, И.Л. Донина // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Л.: наука, 1979. - С. 99-100.
91. Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде / Ю.И. Пиковский. М., 1993. 187 с.
92. Полициклические ароматические углеводороды в первичных компонентах фоновых почв Зауралья / А.Н. Геннадиев, Ю.И. Пиковский, С.С. Чернянский, Т.А. Алексеева // География и окружающая среда. М.: ГЕОС, 2000. С. 404-414.
93. Полициклические ароматические углеводороды в почвах фоновых территорий и природный педогенез / А.Н. Геннадиев, И.С. Дельвиг, Н.С. Касимов,
94. Т.А. Теплицкая // Мониторинг фоновых загрязнений природной среды. JL: Гид-рометеоиздат, 1989.-Вып. 5.-С. 149-161.
95. Помазкина JI.B. Мониторинг загрязнения пахотных почв и полевых культур в зоне выбросов Иркутского алюминиевого завода / Л.В. Помазкина, Е.В. Лубнина // Агрохимия. 2002. - № 2. - С. 59-65.
96. Почвенно-микробиологическая характеристика рекреационной зоны «Ершовский залив» (Иркутск) / А.П. Макарова, А.А. Козлова, Л.А. Иванюта и др. // Проблемы экологии: Мат. конф. чтения памяти проф. М.М. Кожова, 1-3 ноября. Иркутск: ИГУ, 2000. - С. 57-59.
97. Почвы Иркутской области, их использование и мелиорация / Отв. ред. В.А. Кузьмин. Иркутск, 1979. - 158 с.
98. Превращение канцерогенных и токсических веществ в гидросфере / У.Э. Кирсо, Д.И. Стом, Л.И. Белых и др.: Таллинн: Валгус, 1988. 271 с.
99. Проблемы фотогигиены и охраны окружающей среды / Ред. Э.И. Слепя-на.-Л.: Наука, 1981.-215 с.
100. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России / В.Ф. Протасов. 2-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 672 с.
101. Рева М.Л. Влияние промышленных пылевых выбросов на почву / М.Л. Рева, Р.Я. Филатова // Экологические проблемы сельского хозяйства. М., 1978.-С. 124-125.
102. Ровинский Ф.Я. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов / Ф.Я. Ровинский, Т.А. Теплицкая, Т.А. Алексеева. Л.: Гидро-метеоиздат, 1988. - 224 с.
103. Рубенчик Б.Л. Экологические факторы и загрязнение пищи канцерогенными веществами / Б.Л. Рубенчик, Я.Л. Костюковский, Д.Б. Меламед // Экология и рак: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1985. - С. 145-167.
104. Руководство по санитарно-химическому исследованию почвы. Методика определения фтора в почве. ГК СЭН России. М., 1993. - 96 с.
105. Рэуце К. Борьба с загрязнением почвы / К. Рэуце, С. Кырстя: пер. с румын. К.И. Станькова. М.: ВО Агропромиздат, 1986. - 221 с.
106. СанПин 2.3.2.560-96. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. 2.3.2. продовольственное сырье и продукты. -М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1997. -269 с.
107. Сараев В.Г. Содержание фтора в почвах Минусинской котловины в зоне воздействия алюминиевого завода / В.Г. Сараев // Почвоведение. 1993. - № 2. -С. 94-97.
108. Сараев В.Г. Экологический риск воздействия фтора алюминиевого завода в Прибайкалье / В.Г. Сараев // Экологический риск: анализ, оценка, прогноз: Мат. Всерос. конф. Иркутск, 1998. - С. 112-114.
109. Семенов Ю.М. Ландшафтно-геохимический синтез и организация геосистем /Ю.М. Семенов. Новосибирск: Наука, 1991. - 129 с.
110. Слепян Э.И. Химические трансформирующие соединения в растительных сообществах / Э.И. Слепян // Экология и рак: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1985.-С. 23-56.
111. Содержание Б(а)П в почвах некоторых районов Иркутской области / Л.И. Белых, В.А. Серышев, Э.Э. Пензина и др. // Почвоведение. 1998. - № 3. - С. 334-341.
112. Содержание бенз(а)пирена в почвах и растениях Эстонии / И.А. Велдре, М.А. Раху, А.Р. Игра и др. // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. -Л.: Наука, 1979. С.101.
113. Содержание тяжелых металлов в почвах и растениях Новосибирска / В.Б. Ильин, Н.Л. Байдина, А.С. Конарбаева, А.С. Черевко // Агрохимия. 2000. - № 1.-С. 66-73.
114. Степанюк В.В. Влияние селена на элементный состав растений горохоов-сяной смеси / В.В. Степанюк // Агрохимия. 2003. - № 12. - С. 13-20.
115. Танделов Ю.П. Загрязнение почв и растительного покрова фтором в Красноярском крае / Ю.П. Танделов // Загрязнение почв и растений фтором и ТМ. Красноярск, Гос. центр агропромслужбы, 1996. — С. 5-18.
116. Тонкопий Н.И. Некоторые факторы, определяющие деградацию бенз(а)пирена в почве / Н.И. Тонкопий, Г.Е. Шестопалова, В.Я. Розанова И Канцерогенные вещества в окружающей среде. — М., 1979. — С. 65-68.
117. Тонкопий Н.И. Экспериментальное изучение возможности усвоения бенз(а)пирена растениями / Н.И. Тонкопий, В.Я. Розанова, Ю.Я. Мазель // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Л.: наука, 1979. - С. 97-99.
118. Трансформация и баланс азота в агроэкосистемах на загрязненной фторидами серой лесной почве Прибайкалья / Л.В. Помазкина, А.Б.-Д. Раднаев, Л.Г. Котова и др. // Почвоведение. 2001. - № 6. - С. 726-731.
119. Тяжелые металлы в пищевой цепи человека Приангарской промышленной зоны / Г.А. Белоголова, П.В. Коваль, Ю.Н. Удодов, Л.Д. Андрулайтис и др. // Качество и безопасность продуктов питания: Сб. научных трудов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. - С. 8-14.
120. Убугунов В.Л. Тяжелые металлы в садово-огородных почвах и растениях г. Улан-Удэ / В.Л. Убугунов, В.К. Кашин. Улан-удэ: Изд-во БЦН СО РАН, 2004.- 128 с.
121. Устойчивость агроэкосистем к загрязнению фторидами / Л.В. Помазкина, Л.Г. Котова, Е.В. Лубнина, С.Ю. Зорина и др. Иркутск: Из-во Института географии СО РАН, 2004. - 225 с.
122. Фоновое распределение полициклических ароматических углеводородов в разновозрастных черноземах Зауралья / А.Н. Геннадиев, С.С. Чернянский, Т.А. Алексеева, Ю.И. Пиковский // Вестн. моек, ун-та, сер. 5, География. -2000. -№3.- С. 14-19.
123. Фтор и фториды. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. -М.: Медицина. 1989. - 114 с.
124. Химическое загрязнение почв и их охрана / Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Матузова и др. // Словарь-справочник. М.: Агропромиздат, 1991. - 303 с.
125. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности. Обеспечение безопасности. Методы оценки рисков. Мониторинг / Т.А. Хоружая. М.: «Книга сервиз», 2002.-208 с.
126. Черниченко И.А. Особенности канцерогенного действия бенз(а)пирена при комплексном поступлении в организм и вопросы нормирования / И.А. Черниченко // Гигиена и санитария. 1989. - № 12. - С.6-9.
127. Шабад JI.M. О циркуляции канцерогенов в окружающей среде / JI.M. Шабад. М.: Медицина, 1973.-300 с.
128. Шелепова О.В. Агроэкологическое значение фтора / О.В. Шелепова, Ю.А. Потатуева // Агрохимия. 2003. - № 9. - С. 78-87.
129. Шибаева И.Н. Экологический риск и загрязнение почв / И.Н. Шибаева, В.Д. Васильевская // География и природные ресурсы. 2003. - № 1. - С. 28-34.
130. Шурубор Е.И. Полициклические ароматические углеводороды в орошаемых почвах Черных Земель (Калмыкия) / Е.И. Шурубор, А.Н. Геннадиев // Почвоведение. 1992. - № 10. - С. 97-111.
131. Шурубор Е.И. Полициклические ароматические углеводороды в системе «почва-растение» района нефтепереработки (Пермское Прикамье) /Е.И. Шурубор // Почвоведение. 2000. - № 2. - С. 1509-1514.
132. Щетников А.И. Влияние антропогенного фактора на ландшафтно-геохимическую ситуацию / А.И. Щетников // Экологические проблемы урбанизированных территорий. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 1998. - С. 113-128.
133. Яковлев А.Н. О возможности загрязнения бенз(а)пиреном почвы и воздуха в зоне работ сельскохозяйственных машин / А.Н. Яковлев // Гигиена и санитария. 1982. - № 6. - С. 74-75.
134. Янышева Н.Я. Источники и пути поступления полициклических ароматических углеводородов в среду обитания растений /Н.Я. Янышева // Растения и химические канцерогены: Сб. статей. Л.: Наука, 1979. - С. 161-163.
135. Янышева Н.Я. Количественная оценка модифицирующего влияния окислов азота на канцерогенность действия бенз(а)пирена в органах дыхания / Н.Я. Янышева, Н.В. Баленко, И.А. Черниченко // Гигиена и санитария. 1989. - № 12.-С. 6-9.
136. Янышева Н.Я. Мониторинг канцерогенных полициклических ароматических углеводородов в атмосферном воздухе населенных мест / Н.Я. Янышева, И.С. Киреева // Экология и рак: Сб. статей. Киев: Наукова думка, 1985. — С. 172.
137. Cytological effects of argemone oil on the mitotia cells of Allium сера / S. Subramanyam, R. Venkat, Prem Veer Reedy G., K. Murthy //Proc. Andian Acad. Sci. 1974.- V. 79.-P. 216-226.
138. Frank V. Restoration of mitotic and differentiation processes in the root apices of allium сера L. Treated with cyancin and griscofulvin / V. Frank // Biol. Plant. Acad. Sci Bohemoslov. 1974. - V. 16. - P. 28-34.
139. Impens R. Defection and evalution of atmospheric fluorine by observation and analusis of vegetation "Proc. 3rd int. Conf., Bioindic Deteriorisations Reg" Liblice / R. Impens, R. Paul "Praha". - 1980. P. 115-121.
140. Integrated criteria document PAHs. Report № 758474011, Nat. Inst. Public Health and Environ. Protection, Biltoven, the Netherlands / W. Slooff, J.A. Janus, A.J.C.M. Matthijsen (eds), 1989. P. 239-250.
141. Kirso U. Role of Algae in Fate of Carcinogenic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Aquatic Environment / U. Kirso, N. Irha // Ecotoxicology and Environ, safety. 1998. - № 41. - P. 83-89.
142. Kirso U. Oxidation of benzo(a)pyrene by Plant Enzymes / U. Kirso, L. Belykh, D. Stom et. Al. // Form. Metabol. and Meas. Proc. 7th Int. Symp. Columbus, 1982, Oct. 26-28. Columbus. Richland. 1983. P. 679-687.
143. Mc. Nair N.K. Analysis of priority pollutants-status // Trends. Anal. Chem. -1982.-vol. 1. № 6. - P. 4-6.
144. Nikiforova Ye. M. Polycyclic aromatic hydrocarbons in leached chernozems and gray forest soils of natural and technogenic landscapes / Ye. M. Nikiforova, I.S. Kozin, K. Tsird // Sov. Soil Sci. 1989. - V. 23. № 3. - P. 53-61.
145. Nisbet I.C., La Goy P.K. Toxic equivalency factors (TEFs) for polucuclic aromatic hydrocarbons (PAHs) // Regulatory Toxicology Pharmocology. 1992. -16(3).-P. 290-300.
146. Organic contaminants in Welsh soils: polycyclic aromatic hydrocarbons / K.C. Johnes, J.A. Stratford, K.S. Waterhouse, N. Vogt // Environ. Sci. Technol. 1989. -V. 23.-P. 540-550.
147. Oxidation and accumulation of benzo(a)pyrene in the presence of the Baltic algae / N. Irha, U. Kirso, E. Urbas, H. Kukk // Acta hydrochim. et hydrobiol. 1983. -V. 11. №4.-P. 449-456/
148. Page A. L. Effect of trace organics in sewage slugges on the soil-plant and assessing their risk to human / A.L. Page, N.G. Logen, J. A. Ryan // Land application of slude. Lewis publishers, 1988. P. 101-133/
149. Suess М/ the environmental load and cycle of polycyclic aromatic hydrocarbons // Sci. Total Environ, 1976. № 6. - P. 239-250.
150. Sutti J. W. UNEP Aluminium Seminar. Paris, 1975. - 6-8 Oktober. - 46 p.
151. Wakeham S.G. Polycyclic hydrocarbons in recent lake sediments 2. Compounds derived from biogenic precursors during early diagenesis / S.G. Wakeham, C. Schaffner, W. Giger// Geochim. Cosmochim. acta. V 44. № 3. P. 415-427.
152. Weinsteih L.H. UNEP Aluminium Seminar. Paris, 1975. - 6-8 Oktober. -46 p.
- Рябчикова, Ирина Алексеевна
- кандидата биологических наук
- Улан-Удэ, 2004
- ВАК 03.00.27
- Полициклические ароматические углеводороды в системе почва-растение
- Экологическая оценка уровня загрязнения почв и растительности 3,4-бенз(а)пиреном в зоне влияния Новочеркасской ГРЭС
- Эколого-аналитическая оценка распределения полициклических ароматических углеводородов в природных и техногенных системах Южного Прибайкалья
- Защита водных объектов от загрязнения углеводородами поверхностного стока с объектов железнодорожного транспорта
- Эколого-агрохимический мониторинг состояния и научные основы охраны агроэкосистем от химического загрязнения в Центральном Предкавказье