Фитотоксичность городских почв
данной природной зоне - дерново-подзолистых почв и для них характерно
смещение рН вытяжек в щелочную сторону (до 8,6). В результате
выполненных измерений составлена карта загрязнения территории района
свинцом, на ней могут быть выделены 2 зоны с максимальным содержанием
свинца - вблизи Рижской железной дороги и на развилке Ленинградского
шоссе, в этих зонах содержание свинца достигает 120-270 мг/кг почвы,
что соответствует очень высокой степени загрязнения. На остальной
территории района содержание свинца повышенное и соответствует 1,0-1,5
ПДК.
Содержание легкорастворимых солей - хлоридов - на всей территории
района соответствовало фоновому уровню для данной почвенной зоны.
Наиболее интересным и показательным явился фито-тест - на всхожесть
семян в образцах почвы. Наилучшая всхожесть отмечалась в зеленых зонах
района - скверах и участках домов поселка “Сокол”, а наихудшая -
вблизи железной дороги и развилки Ленинградского и Волоколамского
шоссе.
Глава 3 Фитотоксичность городских почв.
3.1. Состояние почв города Дзержинского
Город Дзержинский находится на Юго- Востоке от города Москвы . Юго
–Восточный округ один из самых неблагополучных в экологическом
отношении округов города Москвы . В городе Дзержинском экологическое
состояние окружающей среды также не из самых лучших.
Естественный почвенный покров на большей части территории уничтожен .
Согласно классификации городских почв , предложенной Строгановой ,
почвы округа можно отнести к 3 –м классам по степени выраженного
антропогенного и техногенного воздействия на них .
1. Естественно антропогенно- преобразованные почвы, подвергшиеся
преобразованию на глубину до 50 см и сохранившие ненарушенную верхнюю
часть профиля – это урбопочвы .Нижние части их профилей соответствуют
типу дерново- подзолистых ( на водораздельных участках ) или
аллювиальных почв (в поймах рек ) . Урбоподзолистая почва на
территории , прилегающей к МКАД , наибольшее ее количество находится в
районе совхоза Белая Дача, урбааллювиально- дерновая на пойме реки
Москвы ( Печатники)
2. Антропогенные глубоко преобразованные почвогрунты , наиболее
распространенные на территории округа , формируются за счет
урбанизации на культурном слое или на сыпанных , намывных и
перемешанных грунтах . Глубина преобразования профиля превышает 50 см
. Подразделяются на 2 подтипа почв : Физически преобразованные, в
которых произошла физико- механическая перестройка почв , и химически
преобразованные, в которых произошли значительные хемогенные
изменения свойств и строения профиля за счет интенсивного химического
загрязнения . Почвы с первого подтипа (собственно урбаноземы )
занимают селитебные участки , пустыри , заросшие свалки ; почвы
второго подтипа (индустриземы) распространены в районах промышленных
предприятий , в близи крупных автомобильных и железных дорог.
3. Искусственно созданные поверхностно - гумусированные почвоподобные
образования , отличающиеся малым возрастом , относятся к типу
урботехноземов и встречаются на тех же участках , что и предыдущий
тип почв .
Формирование и развитие городских почвогрунтов имеют особенности ,
накладывающие отпечаток на содержание и формы нахождения в них тяжелых
металлов ; к ним относятся :
1. Эрозия или удаление растительного покрова и верхнего гумусового
горизонта . Это приводит к снижению устойчивости почв по отношению
к загрязнению тяжелыми металлами. Такие явления наблюдаются на
стройплощадках, свалках, у обочине дорог. С ними также связано
уплотнение почв, затрудняющее естественное восстановление и
развитие растительности .
2. Привоз и насыпка грунта . Свойства почвы в этом случае будут
определяться свойствами привезенного грунта .
3. Использование песка и соли для борьбы с гололедом . Это приводит к
заметному засолению и облегчению гранулометрического
состава верхнего слоя почв находящихся не только вблизи дорог , но
и на значительном от них расстоянии .
4. Ежегодное отчуждение растительного опада осенью . В результате из
биологического круговорота исключаются многие химические элементы ,
уменьшается содержание органического вещества в почве .
Городские почвогрунты имеют ряд характерных особенностей , отличающих
от зональных почв естественных ландшафтов . Отличия прежде всего
касаются большого разброса величин химических показателей . В целом
для повышенных почвогрунтов характерны повышенное содержание
органического углерода , высокие значения рН. Преобладают грунты с
нейтральной и слабощелочной реакцией , я считаю , что это связано с
выпадением пыли, содержащей карбонаты кальций и магний . Содержание С
орг. Разнообразно и зависит от богатства перегноем того субстрата ,
из которого они образовались , а также от способа ухода ( применение
удобрений, компостов ). Очень часто наблюдается большое содержание
органического углерода в пробах почв, отобранных вблизи дорог. Это
связано с загрязнением их сажей или нефтепродуктами , автотранспортом
и не отражает содержание в почве собственно гумуса .
Большинство проб имеет легкий ( супесчаный или легкосуглинистый )
гранулометрический состав . В почвогрунтах округа преобладают залежи
песка и крупной и средней пыли . Это связано как с особенностями
почвообразующих пород так и с просыпанием большим количеством песка
для борьбы с гололедом, который затем, в результате работы уборочных
машин и деятельности ветра , оказывается на прилегающих к дорогам
участках земли .
2. Заложение разрезов, отбор образцов.
Осеню 2000 года (сентябрь) были заложены разрезы и отобраны почвенные
образцы в разных точках нашего города Дзержинского . Расположение
разрезов отмечено на топографическом плане города :
Шесть разрезов было заложено на следующих территориях:
|Разрез 1 |Сквер Победы , березовая роща |
|Разрез 2 |Детская площадка, стройгородок |
|Разрез 3 |Прилегающая к университету территория |
|Разрез 4 |50м от дороги, вход в кооператив “Природа”|
|Разрез 5 |Ул. Заводская 20 м от дороги |
|Разрез 6 |Поворот к заводу ДКПП, 5м от дороги |
Из каждого разреза бралось три прикопки. Образцы в разрезах отбирались
по двум глубинам : 0-20 см , 20 – 40см . Затем земля упаковывалась в
мешочки (из ткани ). Экземпляр каждого разреза был исследован с
помощью эмиссионно – спектрального метода для определения содержания в
нем свинца. Эмиссионно – спектральный анализ показал содержание свинца
в следующих разрезах :
|Разрез 1 |Сквер Победы , березовая роща |6 мг/кг |
|Разрез 2 |Детская площадка, стройгородок |84 мг/кг |
|Разрез 3 |Прилегающая к университету территория |8 мг/кг |
|Разрез 4 |50м от дороги, вход в кооператив “Природа”|58 мг/кг |
|Разрез 5 |Ул. Заводская 20 м от дороги |32 мг /кг|
|Разрез 6 |Поворот к заводу ДКПП, 5м от дороги |46 мг/кг |
За ПДК- предельно допустимую концентрацию было принято 32 мг/кг .
3.3 Вегетационный опыт и его результаты .
Фитотест проходил следующим образом . Я брал 6 пластмассовых
стаканчиков и 6 чашечек Петри ( 2 варианта). Далее нашу землю я
укладывал в посуду , предварительно размельчив ее. Каждый разрез в
отдельную , затем пронумеровывал стаканчики. После семена овса я
замачивал в воде и через несколько дней приступил к посеву . В чашечки
петри я засеивал по 10 семян в каждую , в пластмассовые стаканчики
по 5 в каждый . Раз в три дня семена поливались дестилированной
комнатной температуры. Через 2 дня появились первые всходы , которые
затем стали расти с большой скоростью . Замеры ростков я делал один
раз в 1-3 дня . Процесс произрастания приведен в таблице:
Закладка опыта 2 го марта
|Вариан| | | | | | |
|т |11.03 |12.03 |14.03 |16.03 |20.03 |28.03 |
|опыта | | | | | | |
|Стакан| | | | | | |
|ы |__ |2 шт |5шт- 3 |8 см-ср |=> |15,1(см) |
|Разрез|__ |–1мм |см(ср) |2 см |=> |5,2(см) |
|1 |3шт-2,|__ |__ |(ср) |=> |20,9(см) |
|Разрез|5 см |=> |5 |15 |=> |16,9(см) |
|2 |__ |3шт-1м|шт-8,5см|см(ср) |=> |14,1(см) |
|Разрез|__ |м | |4шт |=> |15,6(см) |
|3 |1шт-0,|__ |4шт-3,2с|9,7(ср) | | |
|Разрез|5 см |=> |м(ср) |7см (ср)| | |
|4 | | |5шт | | | |
|Разрзе| | |по1,5 см|4шт- | | |
|з 5 | | | |10см | | |
|Разрез| | |4шт 4см | | | |
|6 | | |(ср) | | | |
|Чашечк| | | | | | |
|и |__ |__ |5шт-0,5с|7шт-0,7с|7шт-0,|=> |
|Разрез|__ |__ |м |м(ср) |8см |=> |
|1 |__ |__ |3шт-0,5с|9шт |9шт-1,|=> |
|Разрзе|__ |__ |м |–1см(ср)|4см |=> |
|з2 |__ |__ |6шт-2,5с| |9шт-1,|=> |
|Разрез|__ |__ |м |9шт-1,2с|5см |=> |
|3 | | |3шт-1,5с|м(ср) |3шт-1с| |
|Разрез| | |м |3шт-0,8с|м | |
|4 | | |8шт-0,5с|м (ср) |10шт-1| |
|Разрез| | |м |10шт-1см|,2см | |
|5 | | |2шт-0,5с|(ср) |4шт- | |
|Разрез| | |м |4шт-0,5с|0,7см | |
|6 | | | |м(ср) | | |
По истечению 17 дней ростки овса были срезаны их средняя высота в
каждом разрезе была измерена , а биомасса взвешена. Данные приведены в
следующей таблице :
|№ Разреза |Местоположение разрезов |Н |Свинец|Биомас- |Интервал роста|
| | |ср. | |са овса | |
| | |См |Мг/кг |(г) |(мах-min)см |
|Разрез 1 |Сквер Победы |15,1|6 |20,3 |11,0-18,5 |
|Разрез 2 |Детская площадка |5,2 |84 |0.17 |9-2 |
|Разрез 3 |Территория университета |20,9|8 |2,23 |23-18,5 |
|Разрез 4 |50 м от дороги, вход |16,9|58 |2,03 |18,0-15,5 |
|Разрез 5 |Ул. Заводская 20м от |14,1|32 |2,07 |17,5-19,0 |
|Разрез 6 |Поворот к ДКПП, 5м |15,6|46 |1,96 |20-11 |
С помощью фитотеста (всхожести семян овса) выделены зоны для
благоприятного роста растительности и зоны угнетения . Данные по
всхожести семян и наращевания зеленой массы в течении 2х недель ,
находятся в противофазе с данными по содержанию свинца .
Н ср рв мг / кг
25 см
20 100
90
80
15 70
60
10 50
40
5 30
20
10
0 0 1 2 3
4 5 6 №
Разреза
График№1 Зависимость содержания Рв в горизонте Апах и
зеленой массы овса .
Н ср см т, г
25 2,5
20 2,0
15 1,5
10 1
0,76
5 0,5
0,25
0 0 1 2 3
4 5 6 №
разреза
Графк №2 Фитотест на всхожесть и общую биомассу
Максимальное превышение ПДК по свинцу в 2,5 раза на территории жилой
зоны (Детская площадка , Стройгородок) .Это разрез № 2 . Эта зона
находится в 10 метрах от дороги . Содержание свинца здесь составляет
84 г/ кг . Максимальное загрязнение почвы усиливается здесь на мой
взгляд за счет переноса воздушными массами по розе ветров . В связи с
этим наблюдается минимальная высота ростков . Максимальный прирост
биомассы наблюдается на контрольном варианте : прилегающая к
университету территория . Содержание свинца здесь составляет 8 мг/кг,
а средняя высота овса больше 20 см .Хоть эта зона и находится метрах в
20 от дороги , но малое содержание свинца здесь из- за ряда факторов
А также зона : Сквер Победы, березовая роща ;здесь содержание свинца
еще меньше 6 мг /кг , но прирост биомассы менше разреза № 3 . Эта
зона имеет выгодное географическое положение , т.к. она находится на
доволно большем расстоянии от дороги , а так же окружена беровыми
насаждениями .
При сравнении 2х контрольных разрезов (№2 и № 3) прирост биомассы
уменьшился в 3 раза . Большоесодержание свинца также содержится в
почвах , разрезы котых находятся в зоне садоводнических участков . Это
разрезы 4 и 5 , а ткже к ни можно отнести разрез №6, с содержанием
свинца здесь 52, 32,46 мг/кг соответственно . Но разрез № 5 у меня как
бы нейтральный (т.к. ПДК-32 мг/кг). С этими зонами все ясно , т. к.
они находятся практически рядом с дорогой . Из 6 зон видно , что 2
разреза с низким содержанием свинца, 3 с высоким и 1 с нейтральным .
Выводы
1. О загрязнение городских территорий.
Город Дзержинский является неблагополучным в экологическом отношении ,
что связано с большой техногенной нагрузкой. Почвогрунты города в
разной степени загрезняны тяжелыми металлами . По результатам анализов
выделены зоны с большим содержанием тяжелых металлов ( превышают если
ПДК), характеризующиеся определенным набором элементов в соответствии
с их содержанием в почве . В ряде случаев с большой долей вероятности
можно связать техногенные аномалии тяжелых металлов в почве с одним
или несколькими источниками загрязнения.
Наибольшую площадь на территории округа занимают участки со
слабозагрязненными почвогрунтами, расположенные на территориях
лесопарков , рощ , скверов; в нашем городе это Сквер Победы ,
Дзержинский лес , и в основном территории изолированные от дорог.
Массивы сильнозагрязненных почвогрунтов сформированных под влиянием
промышленных зон города , находятся вдоль железных дорог , фрагментно
встречаются на всей территории города , и как правило вблизи
предприятий- загрязнителей . Выделяются также участки с
сильнозагрязненными почвогрунтами удаленные от предприятий
загрязнителей и от автодорог.
Главная особенность загрязнения почв тяжелыми металлами – совместное
воздействия на почву большего числа источников загрязнения, как
стационарных (промышленные предприятия ), так и подвижных (транспорт)
. Застройка города высотными зданиями , интенсивная эмиссия тепла ,
СО2 сажи и других загрязняющих веществ в атмосферу затрудняют удаление
аэрозольных примесей из приземного слоя воздуха и приводят к
формированию смога. Строительство новых жилых районов нередко
производится на территориях , уже загрязненных тяжелыми металлами
(свалки, старые промышленные площадки).
Большие объемы земляных работ, производимые при этом, также вносят
свой вклад в возникновение новой картины загрязнения почв тяжелыми
металлами, когда трудно выявить источник загрязнения почв для данной
территории .
Загрязнения почвогрунтов , атмосферные выбросы, и изменения
геологической среды города привели к ухудшению состояния
растительности , что подтверждается данными визуальных наблюдений (На
жилках развивается межжилковый хлороз . пятнистый некроз , часты
случаи обесцвечивания листовой пластинки ). Растения по разному
адаптированы к экстремальным геохимическим условиям природный среды и
обладают разной пороговой чувствительностью к тяжелым металлам .
Основными факторами , определяющими содержание элемента в растении ,
признаны : условия геохимической среды (содержание элемента в почве ,
относительное количество форм нахождения элемента , усвояемых
растением , эволюция и адаптация растения к данным условиям
геохимической среды ) и вид растения (фаза развития , особенности
распределения элемента по органам растения ). В условиях химического
загрязнения все перечисленные факторы модифицируются под влиянием
загрязнения , что приводит к изменению химического состава растения .
2. О методах оценки загрязнения .
Фитотест – это один из лучших ,на мой взгляд, методов оценки
загрязнения почвы тяжелыми металлами . Его особенности – это нулевые
финансовые затраты и простота в проведении опыта. После проведения
ФИТОТЕСТА можно проверить коррелирует ли полученная биомасса с
содержанием в почве тяжелых металлов .
В золе растений можно определить содержание тяжелых металлов
эмиссионно – спектральным методом . Анализ растительного материала
дает более четкую картину пространственного распределения загрязнений
в силу способности биологических систем к избирательности и
перераспределению токсических веществ. Исследованные виды растений
будут содержать повышенное количество кобальта , свинца, олова , цинка
, меди , молибдена , хрома . Имеются существенные различия в уровнях
накопления тяжелых металлов каждым видом.
Для оценки степени техногенного загрязнения почвогрунтов тяжелыми
металлами можно использовать такой показатель, как содержание
элемента в азотнокислой вытяжке , выраженное в процентах от данного
содержания . Известно , что в незагрязненных почвах доля подвижных
форм тяжелых металлов от их валового содержания не превышает 5-20 % .
В почвогрунтах нашего города доля извлечения меди составляет от11 до
78% ,цинка- 2 до 73 % , свинца – от 9 до 83 %, никеля от 7 до 85% ,
что свидетельствует о высокой степени загрязнения большинства
почвогрунтов нашего города этими элементами (литературные данные ).
3. О результатах своей исследовательской деятельности.
После проведения этого опыта и рассмотрения результатов , вызывает
опасение тот факт , что такая характеристика относится к почвам жилого
комплекса и территориям дач расположенных в зоне жилого комплекса .
Урожай выращенный на этих огородах попадает на рынки , в том числе и
на наш Дзержинский рынок. Поэтому страдают не только владельцы этих
участков , но и ни в чем не повинные люди (мы с вами ), мучаясь от
ряда болезней . Отсюда вывод :
1) Необходим контроль качества урожая на этих дачных участках ,
. Полученные нами данные не были обработаны статистически , но по
опубликованным литературным данным можно говорить о коррелятивной
зависимости между содержанием сввинца в почвах и биологической
массой растений.
2)В дальнейшем планируется исследования гумусного состояния почв, а
также исследование содержания в почве не только свинца но и других
тяжелых металлов.
Список использованной литературы
1. Н.Н. Ладонина, Д.В. Ладонина, Е. М. Наумов, институт минералогии
геохимии и кристалохимии редких элементов,
М.Г.У. имени Ломоносова., почвенныйинститут имени В.В. Докучаева .
Поступила в редакцию 17.07.97
2. Большокав В.А.
3. Виноградов Б.В., Орлов В.П., Снакин В.В. БИОТ! ческие критерии
выделения зон экологическо! бедствия России // Изв. РАН. Сер. геогр. 1993.
№ С. 77-89.
4. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжель металлов и регуляторная
роль почвы // Почвов дение. 1997. № 4. С. 431-441.
5. Дубиковский Г.П. Закономерности распределен! микроэлементов в почвах
Белорусской ССР и вл1 яние их на растения: Автореф. ... дис. д-ра био /
наук. Каунас, 1975. 48 с. 6. Жирмунский А.В., Кузьмин В.И. Критическ!
уровни в развитии природных систем. Л.: Наук г Ленингр. отд-ние, 1990.
222 с. \ /5. Экосистемы в критических состояниях. М.: Наук v 1989.155 с.
7. Большаков В.А. Картография иклассификация деградированных почв //
Техногнные воздействия на почву им их плодородие , методы контроля :
На уч. Тр. Почв. Ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1991 С. 17-21
8. Водяницкий Ю.Н. , Большаков В.В. Выявление техногенности химических
элементов в почвах // Антропогенная деградация и меры ее
предупреждения : тез. И доклады всерос. Конф . М., 1998. Т. 2. С. 116-
119.
9. Зотов В.Б. Гинзбург Л.Н. результаты эколого- химического
картирование территории ЮВАО г. Москвы // Комплексная эколого-
геохимическая оценка техногенного загрязнения окружающей природной
среды . М. : прима- пресс . ,1997 . С. 15-21
10. Иванов Н.Н. Тяжелые металлы в растениях Юго-Восточного
административного округа г. Москвы // Мат. Научно практическая
конференция “ Докучаевское наследие в науке и практике “Смоленск “
1996 . С 03-104
11. Кабата – Пендиас А., Пендиас Х. , Микроэлементы в почвах и
растениях . М : Мир., 1989 439 стр .
12. Методические рекомендации по геохимической оценки загрязнения
территорий городов химическими элементами / сост. Ревич Б. А. ,Сает
Ю.Е. , СмирноваЕ
13. Обухов А.И. Плеханова И.О. Тяжелые металлы в почвах и растениях
Москвы // Экологические исследования в Москве и Московской области .
М. , 1990 С 148-161.
14. Проблемы экологии Москвы / Под ред Пупырева Е. И. М.:
Гидрометиздат . Моск отд-ие ,1992 год , 198 с.
15.Строгонова М.Н. Агаркова М.Г. Эколгическое состояние почвенного
покрова урбанизированных территорий // Экологические исследования в
Москве и Московской области . М., 1990 . С. 127-147.
16 Строгонова М.Н. Мягкова А.Д. Городские почвы: генезис,
классификация , функции // Почва, город, экология./Под редакцией
Добровольского Г.В. М., 1997 . С.15-88.
Разрезы были заложены в следующих местах :
| |
|Разрез 1 |
| |
– сквер победы березовая роща ,
Разрез
2 – Детская площадка , строй городок
Разрез 3-Прилегающая к университету территория ,
Разрез 4 -50 м от дороги вход в кооператив “Природа “ ,
Разрез 5 – улица Заводская , 20 метров от дороги
Разрез 7- поворот к заводу ДЗЖБК, 5 м от дороги
Образцы в разрезах
Ведение
Страницы: 1, 2, 3
|