авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |

«Администрация города Ростова-на-Дону Отдел по делам молодежи Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего ...»

-- [ Страница 5 ] --

В результате исследования, проведенного в мае 2010 г., было установлено, что концентрация подвижной формы всех изучаемых тяжелых металлов цинка, меди, свинца и никеля существенно превышает значения предельно допустимой концентрации (ПДК). Максимальное превышение ПДК - 2462 мг/кг (в 37 раз) было зафиксировано для цинка в районе завода «Эмпилс», крупнейшего российского производителя декоративных лакокрасочных покрытий и оксида цинка (цинковых белил), расположенного в центре города. Также превышение ПДК для цинка было зафиксировано во всех других образцах, включая образцы из парковых зон (парк «Плевен» - 92 мг/кг, парк «Дружба» - 100 мг/кг, парк «Осенний» - 133 мг/кг, парк ДГТУ - 437 мг/кг, парк Островского – 434 мг/кг.

Максимальное превышение ПДК (в 2,7 раза) было зафиксировано для меди в районе завода «Эмпилс» - 82,3 мг/кг, также высокое содержание меди в районе завода «Молот» - 71 мг/кг, на авторазвязке Нагибина/Нариманова – 70,1мг/кг, где транспортный поток один из самых высоких в городе.

Максимальное превышение ПДК (в 4 раза) было зафиксировано для свинца в районе завода «Эмпилс» - 82,9 мг/кг, и на загруженных транспортным движением автомобильным развязках – на площади Гагарина – 60,7 мг/кг, на пересечении улицы 101    Мечникова и проспекта Буденновского – 63,9, пересечении улиц Добровольского и Королева – 59,9 мг/кг.

В ходе исследования было установлено, что промышленные предприятия и автотранспорт являются ведущими факторами загрязнения почвы тяжелыми металлами.

Существенное превышение ПДК подвижных форм тяжелых металлов объясняется низким содержанием гумуса, что не способствует снижению концентрации подвижной формы тяжелых металлов в почве. Гумус органическое соединение, способствующее закреплению тяжелых металлов с образованием комплексных соединений. В изучаемых почвенных образцах содержание гумуса варьирует от 1,3 % до 3,5 %. Причем в образцах, отобранных в промышленных районах города (ГПЗ-10, «Эмпилс», «Молот») этот показатель ниже, чем в парковой зоне.

Таким образом, в почвах Ростова-на-Дону зафиксировано загрязнение городских ландшафтов с учетом их функциональной нагрузки: промзон, автомобильных перекрестков (авторазвязок) и парковых зон подвижными формами Мn, Ni, Co, Pb, Cr (ацетатно-аммонийная вытяжка), причем превышения ПДК значительны.

Особую тревогу вызывает тот факт, что на фоне постоянного роста количества транспортных средств на улицах города увеличивается давление техногенного пресса на природную среду, что приводит к подавлению естественных процессов почвообразования и, как следствие, к дальнейшей деградации экосистемы города.

Литература:

1. Безуглова О.С., Крыщенко В.С., Приваленко В.В., Горбов С.Н. Особенности почвенного покрова урболандшафта Ростова-на-Дону// Тез. докл.междунар.

конференции «Проблемы антропогенного почвообразования». – т. 2. – 1997. – С. 203 205.

2. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы // Почвоведение. 1997. № 4. С. 431-441.

3. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. – Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2000. – 232 с.

Оценка эффективности микробных препаратов «Родер» «Универсал» и «Дестройл» при рекультивации нефтезагрязненного чернозема обыкновенного Колесникова Д.В., Кирий О.А., Колесников С.И., д.с-х.н., профессор Южный федеральный университет Проблема повышения экологической безопасности и эффективности при обращении с нефтью и нефтепродуктами актуальна практически в каждом нефтедобывающем регионе России. Рост добычи, объемов переработки и транспортировки нефти сопровождается увеличением объемов нефтезагрязнений.

От 3 до 7% добытых и потребляемых нефтяных продуктов теряется безвозвратно в виде загрязнений или накапливается в виде отходов. Нефть и нефтепродукты нарушают экологическое состояние почвенных покровов и в целом деформируют структуру биоценозов [1]. Устранение разливов нефти позволяет значительно улучшить санитарное состояние не только на территориях, непосредственно прилегающих к технологическим объектам, но и окружающей среды - воздуха и воды [2].

Проблема рекультивации земель в районах разлива нефтепродуктов часто затруднена чрезвычайно высоким уровнем их загрязнения, препятствующим деятельности углеводородокисляющей микрофлоры и естественному самоочищению.

Механические и физические методы не могут обеспечить полного удаления нефти и нефтепродуктов с почвы, а процесс естественного разложения их в почвах чрезвычайно 102    длителен, поэтому в настоящее время наиболее приемлемыми являются биологические методы, а именно, применение микробных препаратов. [3].

Целью настоящей работы была оценка эффективности микробных препаратов «Родер», «Дестройл» и «Универсал» при рекультивации нефтезагрязненного чернозема обыкновенного.

Выбор биопрепаратов связан с их различием в составе. Так «Универсал»

представлен штаммами бактерий, относящимися к родам Pseudomonas, Artrobacter, Rhodotorula, Rhodococcus, Flavobacterium, Curtia и др. «Дестройл» — препарат на основе Acinetobacter sp. «Родер» состоит из двух высокоактивных штаммов деструкторов углеводородов нефти из рода Rhodococcus (R. ruber Ac-1513 Д и R.

erythropolis Ac-1514 Д). Эти препараты, обладая высоко выраженной окисляющей активностью в отношении углеводородов нефти и нефтепродуктов, переводят их в экологически нейтральные соединения, способствуя ускорению рекультивации почвы.

Лабораторные модельные эксперименты были проведены с черноземом обыкновенным, отобранным в Ботаническом саду ЮФУ (г. Ростов-на-Дону). Почва для модельных экспериментов была отобрана из пахотного горизонта.

В качестве загрязняющих веществ использовали нефть. Для выражения ее концентрации в почве использовали процентное содержание. Доза нефти — 10,0 % от массы почвы. ПДК нефти в почве не разработана.

В предварительно увлаженную почву поочередно вносили нефть, 0,3%-ную водную суспензию препаратов «Универсал», «Родер», «Дестройл» и раствор комплексного удобрения с микроэлементами («Кемира осеннее»), после чего почву в сосуде перемешивали. Использовали 3 различные дозировки биопрепаратов — это рекомендуемая производителями доза, а также дозы в 10 раз больше и в 10 раз меньше рекомендуемой концентрации. Норма внесения минерального удобрения была рассчитана из рекомендуемого производителями биопрепаратов соотношения С(1):N(0,01):P(0,001):K(0,003).

Почву инкубировали в вегетационных сосудах при комнатной температуре (20 22С) и оптимальном увлажнении (60% от полевой влагоемкости) в трехкратной повторности. Сроки инкубации — 2, 5, 10, 15, 30 суток. По окончании указанных сроков почва извлекалась для определения остаточного содержания в ней углеводородов.

Использовали гравиметрический метод с экстракцией четыреххлористым углеродом.

Результаты исследования представлены на графике Остаточное содержание углеводородов в черноземе обыкновенном после применения биопрепаратов, % 103    Как видно из полученных данных, по степени разложения нефти (эффективности) биопрепараты образовали следующую последовательность:«Универсал»=«Родер»«Дестройл».

Наилучшие результаты биопрепаратов «Универсал» и «Родер» были получены на концентрациях рекомендованными производителями.

А препарат «Дестройл» с максимальной концентрации (в 10 раз больше рекомендуемой дозы) оказался более эффективен чем с концентрацией рекомендованной производителями.

Исследование выполнено в рамках реализации ФЦП «Научные и научно педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракты П169, П322) и при государственной поддержке ведущей научной школы (НШ-5316.2010.4).

Литература:

1. Демина Л.А. Как отмыть "Черное золото": О ликвидации нефтяных загрязнений // Энергия. - 2000. - N10. - С. 51-54.

2. Гольдберг В.М., Зверев В.П., Арбузов А.И., Казеннов С.М. и др. Техногенное загрязнение природных вод углеводородами и его экологические последствия. М:

Недра, 2001 г., 150с.

3. Терещенко Н.Н., Лушников С.В. К вопросу о рациональном применении минеральных удобрений для ускорения микробиологической деструкции нефтяных углеводородов в почве. IV Международный симпозиум "Контроль и реабилитация окружающей среды". Материалы симпозиума. Томск, 2004. c.117- Влияние континентальности климата на биологические свойства почв юга России Кузнецова Ю.С., Казеев К.Ш., д.г.н, профессор, Колесников С.И., д.с-х.н., профессор Южный федеральный университет Влияние климата на растительность, почвы и другие объекты природы было установлено еще в классических работах А. Гумбольдта, В.В. Докучаева, Л.С. Берга, А.А. Григорьева и М.И. Будыко. Благодаря их работам известно, что основными климатическими параметрами, влияющими на биоту, являются температура и условия увлажнения. Различные сочетания этих показателей создают большое разнообразие природных зон на Земле.

Континентальный климат, формирующийся в областях отдаленных от океана, характеризуется значительными колебаниями температуры воздуха, уменьшением влажности, облачности и осадков, большей запыленностью атмосферы в сравнении с морским климатом. Степень континентальности климата обычно возрастает вглубь материков. Из всех атмосферных климатических показателей континентальность климата в наибольшей степени определяют годовая амплитуда температур и годовое количество осадков.

Целью настоящего исследования было определение влияния степени континентальности климата на эколого-биологические свойства почв аридной территории юга Европейской территории России.

Объектами исследований были аридные и семиаридные почвы, широко распространенные на юго-востоке Европейской территории России: каштановые, светло-каштановые и бурые полупустынные почвы.

                                                             Исследование выполнено в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракты № П169 и № П1298) и при государственной поддержке ведущей научной школы (НШ-5316.2010.4).

104    Отправной точкой исследования на западе был памятник природы «Персиановская степь» с целинными черноземами обыкновенными карбонатными, расположенная в зоне настоящих степей около пос. Персиановский Ростовской области на Приазовской равнине. Каштановые почвы исследованы на Сало-Манычской гряде на востоке Ростовской области.

Исследования проведены в августе 2007 и 2009 г. в Ростовской и Астраханской областях и Республике Калмыкия. Маршрут общим направлением запад-восток, на протяжении которого в значительной мере изменяются климат, ландшафты и почвенный покров, пролегал по трассе Ростов-на-Дону – Астрахань. Исследуемая территория расположена примерно на одной широте, поэтому получает одинаковое количество солнечной энергии. Изменение природных зон с настоящей степной на сухостепную и далее на восток до опустыненных степей и полупустынь происходит в результате изменения континентальности климата. Соответственно изменяется и почвенный покров от черноземов до каштановых и бурых полупустынных почв.

Для изучения морфологии почв и отбора почвенных образцов для последующих лабораторных работ были заложены полнопрофильные разрезы и прикопки к ним на типичных по рельефу и растительности ключевых участках. Были определены содержание гумуса, карбонатов, легкорастворимых солей, рН, активность каталазы, инвертазы и дегидрогеназы, интенсивность начального роста редиса, обилие микроартропод и микрофлоры и др. Поскольку биологические свойства почв отличаются значительным природным варьированием, все образцы были отобраны в течение одного дня в сходных погодных условиях.

В работе использованы индексы континентальности по Горчинскому, Конраду, Ценкеру, Хромову, индексы аридности по Де Мартону и Емберже и гидротермический коэффициент по Мезенцеву.

Проведенный анализ климатических параметров исследуемого района показал, что для выявления влияния континентальности климата на биоту и биологическую активность почв, больше подходят среднегодовая амплитуда температур воздуха и, еще показательнее, годовое количество осадков, которое в значительной степени уменьшается с запада на восток от 431 мм в пос. Персиановском до 160 мм в Астрахани.

Континентальность климата была рассчитана по ряду климатических показателей, отражающих степень континентальности и аридности, между начальной точкой отсчета (памятник природы «Персиановская степь») и исследуемыми участками, вплоть до Астрахани. Все рассчитанные индексы и коэффициенты на исследуемой территории изменялись в исследуемом направлении строго с запада на восток.

По мере удаления от исходной точки исследования на западе климатические показатели отражали все более и более суровые условия обитания для организмов.

Коэффициент корреляции расстояния со среднегодовой амплитудой температур и годовым количеством осадков составляет -0,96 и 0,99 соответственно. То же самое отмечено и для климатических коэффициентов и индексов.

Как показали результаты исследований, биологические показатели аридных почв юга Европейской территории России в значительной степени определяются климатическими параметрами. В зависимости от степени континентальности климата исследуемые почвы имеют разные значения обилия микрофлоры, содержания гумуса, ферментативной активности и ИПБС почв. При движении с запада на восток при увеличении степени континентальности климата отмечено значительное снижение численности микроскопических грибов, интенсивности биохимических процессов.

Установлена тесная связь между степенью континентальности климата и 105    биохимических показателей. Коэффициент корреляции содержания гумуса, активности каталазы и инвертазы аридных почв разного местонахождения в зависимости от климатических показателей очень высок и составляет, например, для коэффициента континентальности Ценкера соответственно -0,93, -0,90, -0,91. Еще более наглядно роль климата проявляется при использовании коэффициента увлажнения Мезенцева, учитывающему кроме температуры еще и годовое количество осадков.

Среди исследуемых микробиологических показателей тесная прямая связь в зависимости от климата была установлена для обилия микромицетов и азотфиксирующих бактерий.

Однако не все биологические свойства исследуемых почв имеют тесную связь с климатическими показателями. Например, численность бактерий и активность дегидрогеназы слабо коррелировали с климатическими параметрами. А для интенсивности начального роста редиса и дыхания почв не была обнаружена зависимость от климата.

Интересные результаты были получены после обобщения большого количества биологических показателей в интегральный показатель биологического состояния почв.

Значения ИПБС, рассчитанного по наиболее информативным биологическим показателям (включая численность микрофлоры, содержание гумуса и ферментативной активности) в значительной степени коррелируют с климатическими показателями, характеризующими степень аридности и континентальности климата. Тесная прямая связь отмечена с коэффициентом увлажнения Мезенцева (r=0,97), индексом аридности Де Мартона (0,97) и Емберже (0,93). Обратная зависимость ИПБС установлена для индексов континентальности Ценкера, Горчинского и Конрада (для всех показателей r= 0,97).

Гидротермические параметры почв в момент исследования характеризуются типичными для августа условиями, т.е. высокими температурами и низкой влажностью.

При этом температура и влажность распределяются в профилях исследуемых почв по разному. Температура снижается вниз по профилю во всех суглинистых почвах от 30 35С и более 40 в песчаной, выравниваясь на глубине 20 см на уровне 25С и далее не изменяясь.

Влажность почв различается сильнее, хотя и находится на очень низком уровне.

Главное ее отличие от распределения температуры – увеличение значений параметра в средней и нижней частях профиля.

Значительный интерес вызывает профильное распределение биологических показателей в аридных почвах. Оно осложнено наличием карбонатных, солонцовых и солевых горизонтов в нижней части профиля исследуемых почв. Влияние этих факторов на биологическую активность были отражены нами ранее в работах.

Сочетание гидротермических и эдафических факторов формируют сложный характер изменения обилия биоты и биологической активности в пределах почвенного профиля.

Часто наблюдались инверсии биологических показателей, значения которых ниже в верхней перегретой и иссушенной части профиля, и увеличены в средней и нижней части профиля.

В результате проведенных исследований установлено, что почвы аридных территорий юга России обладают достаточно низкой биологической активностью, которая снижается по мере нарастания степени континентальности климата. Ведущим фактором изменения биологических свойств почв является годовая амплитуда температур и среднегодовое количество осадков. Профильное распределение биологических параметров в почвах зависит от их гидротермических факторов, гранулометрического состава, степени засоленности, солонцеватости и карбонатности.

106    Динамика изменения биологических показателей чернозема обыкновенного при загрязнении нефтью Кутузова И.В., Колесников С.И., д.с-х.н., профессор Южный федеральный университет Основной источник загрязнения почвы нефтью – это человеческая деятельность.

Основные загрязнения нефтью происходят в районах нефтепромыслов, нефтепроводов, а также при перевозке нефти по сухопутным и, особенно, морским магистралям.

Целью настоящей работы было исследование влияние нефти на динамику изменения биологических показателей чернозема обыкновенного таких как, активность ферментов (каталазы и дегидрогеназы), длину корней и всхожести редиса, а также обилие бактерий р. Azotobakter. Опыт был заложен в августе 2007 года на территории Ботанического сада ЮФУ (г. Ростов-на-Дону) согласно общепринятой методики проведения полевого опыта. Площадь делянки 1 м, расстояние между делянками составляет 0,5 м.. Загрязняющее вещество – оксид свинца (II) и нефть. Дозы нефти составили- 0,25;

0,5;

1,0;

2,5;

5,0;

10,0 % от массы почвы. Повторность трехкратная. В 2007 году делянки были засеяны озимой пшеницой, в 2008 году- яровым ячменем, в 2009 году озимой пшеницой.

Для изучения динамики происходящих в почве биологических процессов образцы почвы отбирали через 10, 30, 90, 180, 240, 330,690, 730, 970, 1030, 1060, 1150 суток после загрязнения.

В результате исследования установлено негативное воздействие нефти на биологические свойства чернозема обыкновенного. Снижается обилие бактерий рода Azotobacter, активность каталазы и дегидрогеназы, ухудшаются рост и развитие растений. В отдельных случаях наблюдается стимуляция показателя длины корней редиса. В большинстве случаев наблюдалась прямая зависимость между содержанием нефти в почве и степенью снижения исследованных показателей.

Наиболее информативным из исследованных биологических показателей является показатель всхожести тест-культуры и активности каталазы, наименее информативным обилие бактерий р. Azotobacter. Наиболее чувствительным из исследованных биологических показателей является показатель активности каталазы и дегидрогеназы, наименее чувствительным- показтель обилия бактерий р. Azotobacter.

Негативное воздействие нефти проявляется уже через 10 суток от момента загрязнения почвы. С течением времени наблюдается тенденция к восстановлению биологических показателей. Однако даже через 1150 суток биологические свойства чернозема не восстанавливаются полностью.

Превышение содержания в черноземе обыкновенном нефти в количестве 0,25% от массы почвы уже нельзя считать экологически безопасными (допустимыми).

Влияние антибиотиков на эколого-биологические свойства почв Малыгина Ю.В.

Южный федеральный университет Тонны фармакологически активных веществ, используются ежегодночеловеком для лечения животных и профилактикиболезней (Diaz-Cruz, Lopez, 2006). Очевидно, это делает их потенциально опасными для бактерий и другихорганизмов в окружающей среде (Baguer и др., 2000). Доминирующийпуть попадания антибиотиков в почву, осуществляется черезприменение навоза в сельскохозяйственных землях в качестве удобрения (Diaz-Cruz и др., 2006). Антибиотики могут попадать в сельскохозяйственные угодья посредством орошения мелиорированныхсточных вод, так как они часто обнаруживаются в сточных водах (Gulkowska и др., 2008).

107    Многие исследования показали отрицательное влияние антибиотиков на прорастание семян растений (FengLiu, Guang-GuoYing и др.,2009) и почвенную фауну, угнетая жизнедеятельность дождевых червей, ногохвосток и энхитреид.

Целью данного исследования являлось изучение изменения численности и активности физиологических групп почвенных микроорганизмов, динамики ферментативной активности почв под влиянием биологически активных веществ – антибиотиков.

В связи с этим в задачи исследования входило: изучение влияния методов обработки антибиотиками на динамику почвенной микрофлоры и ферментативную активность, оценка степени действия нескольких видов антибиотиков на физиологические группы микроорганизмов и ферментативную активность почв, изучение восстанавливающей способности почв.

Объектом исследования являлся чернозем обыкновенный (Ботанический сад ЮФУ, г. Ростов-на-Дону). Изучение биологической активности почвы осуществлялось путем исследования изменения численности микроорганизмов на плотных питательных средах. Для бактерий использовалась среда МПА, для грибов - среда Чапек (подкисленная), для Azotobacter - среда Эшби. Для изучения ферментативной активности, были использованы методы Галстяна. Для изучения устойчивости микрофлоры чернозема обыкновенного использовались следующие антибиотики:

бензилпенициллин, хлорамфеникол(левомицетин) — антибиотик широкого спектра действия, стрептомицин, нистатин -противогрибковый препарат полиенового ряда.

Изучив влияние антибиотиков на микрофлору и ферментативный состав чернозема обыкновенного, выявлена отрицательная корелляция (-0,98), которая показывает зависимость микрофлоры и ферментов от дозы антибиотика, чем выше доза, тем сильнее эффект.

Бензилпенициллин, стрептомицин и левомицетин, в концентрациях 500 мг/л, значительно снижают численность почвенных бактерий. Наиболее чувствительна микрофлора чернозема обыкновенного к левомицетину, в наименьшей степени к бензилпенициллину и стрептомицину. Нистатин, той же концентрации, подавляет грибную микрофлору почвы, сводя ее практически до минимума (рис.1).

Ферментативная активность почв, под действием антибиотиков, заметно снижается.

Антибактериальные антибиотики (бензилпенициллин, стрептомицин и левомицетин), в основном снижают каталазную и дегидрогеназную активность чернозема, противогрибковый антибиотик – нистатин – инвертазную активность (рис.2).

Бензилпенициллин, стрептомицин и левомицетин, даже в концентрациях 50 мг/л, оказывают губительное воздействие на бактериальную микрофлору, тем самым снижая ее численность, тоже самое касается и нистатина.

Антибактериальные антибиотики, полностью подавили развитие азотфиксирующих бактерий Azotobacter, которые являются основными поставщиками азота в почве.

Высокое содержание антибиотиков в почве 500 мг/л, привело к невозможности развития семян пшеницы, т.е к их стерильности. Установлено, что при концентрациях антибиотиков 50 мг/л развитие семян пшеницы происходит, но полученная фитомасса отличается меньшими размерами надземной и подземной части и преобладанием желтого цвета в окраске побегов, что является признаком неблагоприятного состояния почвы.

Выявлено стимулирующее действие антибиотика нистатина, в концентрации мг/л, на развитие семян пшеницы. Побеги имеют насыщенный зеленый цвет, характеризуются большей длиной надземной части, чем в почве без добавления 108    антибиотика. Это можно объяснить тем, что данная концентрация антибиотика, приводит к снижению активности патогенной грибной микрофлоры, но при этом так же, в незначительной степени, не подавляется жизнедеятельность «полезной», что является благоприятным фактором для развития семян.

Выяснено, что после периода инкубации в климатической камере при постоянной температуре и влажности, микрофлора (рис.3) и ферментативная активность (рис.4) чернозема обыкновенного восстанавливаются, но незначительно.

Наиболее полно восстанавливает свои положительные свойства, почва, обработанная антигрибковым препаратом – нистатином. Так как значительная часть грибов подавлена, это способствует быстрому развитию бактериальных сообществ, главным образом нитрификаторов, которые играют важную роль в биоценозах.

Данным исследованием удалось показать двоякую роль антибиотиков, как положительную, так и отрицательную.

Однако необходимо понимать, что результаты, полученные в лабораторных условиях нельзя непосредственно переносить на явления, имеющие место в естественных местах обитания организмов, явления микробного антагонизма в почве протекают своеобразно, иногда значительно отличаясь от антагонизма тех же микробов на искусственных питательных средах.

Рис.1. Изменение численности микрофлоры почвы после обработки антибиотиками.

Рис.2. Изменение ферментативной активности почвы после обработки антибиотиками.

Рис.3. Изменение численности микрофлоры почвы после периода инкубации в течение месяца в климатической камере при t 25-27оC.

109    Рис.4. Изменение ферментативной активности почвы после периода инкубации в течение месяца в климатической камере при t 25-27оC.

Исследование выполнено в рамках реализации ФЦП «Научные и научно педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракты № П169 и № П1298) и при государственной поддержке ведущих научных школ (НШ 5316.2010.4).

Литература:

1. Baguer A.J., Jensen J., Krogh P.H., 2000. Effects of the antibiotics oxytetracycline and tylosin on soil fauna. Chemosphere 40, 751–757.

2. Diaz-Cruz M.S. Lopez de Alda M.J., Barcelo D., 2003. Environmental behavior and analysis of veterinary and human drugs in soils, sediments and sludge. Trends in Analytical Chemistry 22 (6), 340–351.

3. Feng Liu, Guang-Guo Ying, Ran Tao, Jian-Liang Zhao, Ji-Feng Yang, Lan-Feng Zhao, 2009. Effects of six selected antibiotics on plant growth and soil microbial and enzymatic activities. Environmental Pollution 157, 1636–1642.

4. Gulkowska A., Leung H.W., So M.K., Taniyasu S., Yamashita N., Yeung W.Y., Richardson B.J., Lei A.P., Giesy J.P., Lam P.K.S., 2008. Removal of antibiotics from wastewater by sewage treatment facilities in Hong Kong and Shenzhen, China. WaterResearch 42, 395–403.

Влияние загрязнения тяжелыми металлами на биологические свойства почв основных городов Ростовской области Молчанова Е.В., Капралова О.А., Колесников С.И., д.с-х.н., профессор Южный федеральный университет Актуальной проблемой Ростовской области является загрязнения городских почв тяжелыми металлами (ТМ), в результате развития промышленности и увеличения автотранспорта. Приоритетными загрязнителями в нашем регионе являются Cr, Pb, Zn, Cu, Co, As, Ni.

Целью работы было изучение влияния загрязнения ТМ на биологические свойства почв крупных городов Ростовской области.

Объект исследования почвы крупных городов Ростовской области (Ростов-на Дону, Таганрог, Новочеркасск, Шахты, Гуково, Азов, Таганрог). Образцы отбирались в июле 2011 года. Исследованию подвергались почвы городских ландшафтов с учетом их функциональной нагрузки: промзоны, автомобильные перекрестки (авторазвязи) и парковые зоны.

Исследованные показатели: содержание ТМ в почве, активность каталазы, активности дегидрогеназы, фитотоксические свойства почв (длина корней, длина побегов), обилие рода Azotobacter, pH.

Во всех отобранных почвенных образцах методом спектроскопии были определены концентрации хрома (Cr), свинца (Pb), цинка (Zn), кобальта (Co), ПДК 110    хрома в почве равна 100 мг/кг, свинца – 32 мг/кг, цинка – 100 мг/кг, свинца – 32 мг/кг, кобальта – 5 мг/кг.

Результаты приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Содержание ТМ в почвах основных городов Ростовской области Город Место отбора образцов Содержание элемента мг/кг Cr Zn Pb Co Парк «Плевен» 92,86 93,80 47,34 10, черкасск на-Дону Ростов Завод «Эмпилс» 115,83 2642,85 94,85 15, Пл. Гагарина 103,52 337,58 60,05 10, Сквер (ул. Левски) 75,17 89,62 35,46 4, Ново НЭВЗ 95,88 102,86 36,90 26, Пр. Платовский 116,34 100,58 40,65 27, Парк 300-летию Таганрога 83,45 109,17 36,28 10, Шахты Таганрог Свалка 91,49 153,85 48,14 17, Металлургический завод 97,96 114,61 29,84 13, Ул.Транспортная 120,98 114,84 49,27 12, Зона отдыха 74,56 85,33 29,36 4, Завод Шахтинской плитки 121,54 132,88 35,09 12, Автовокзал 108,56 185,62 64,40 10, Городской парк 90,57 94,58 22,34 9, Ба- Гуково Азов АОМЗ 99,51 90,84 29,82 22, Автовокзал 104,37 95,14 36,28 13, Зона отдыха (ул.Мира) 139,84 136,24 102,84 10, ш. Ростовская 177,00 742,23 123,56 10, Сквер Авиаторов тайск 86,45 104,54 36,13 12, ул. Энгельса 101,26 337,17 50,24 16, Таблица 2. Влияние загрязнения ТМ на биологические свойства почв крупных городов Ростовской области.

Город Место отбора Акт-ть Акт-ть Длина Длина образцов каталазы, мл дегидро- корней побегов О2/мин/г геназы, редиса, редиса, мг ТТФ/24ч/г мм мм Парк «Плевен» 8,6 28,2 69,4 46, черкасск на-Дону Ростов Завод «Эмпилс» 5,8 21,2 66,0 41, Пл. Гагарина 3,5 26,5 50,5 31, Сквер(ул. Левски) 8,0 22,6 42,9 29, Ново НЭВЗ 4,2 21,8 36,9 26, Пр. Платовский 4,3 20,8 40,6 27, Парк 300-летию Таганрог 7,0 42,1 22,8 22, Таганрога Свалка 4,9 29,8 19,3 14, Металлургический 6,9 30,6 21,8 20, 111    завод Ул.Транспортная 5,6 37,8 19,2 21, Зона отдыха 10,7 29,3 60,8 34, Шахты Завод 4,9 15,8 40,6 18, Шахтинской плитки Автовокзал 5,3 19,6 44,4 31, Городской парк 11,4 44,5 25,1 37, Азов АОМЗ 4,8 40,8 22,7 21, Автовокзал 6,0 48,7 29,2 22, Зона отдыха Ба- Гуково 9,5 45,2 29,2 23, (ул.Мира) ш. Ростовская 3,2 30,8 18,4 12, Сквер Авиаторов тайск 4,8 60,1 23,4 24, ул. Энгельса 3,9 36,7 22,0 11, Выводы:

1. В г. Ростове-на-Дону содержание Pb, Co, Zn во всех исследованных образцах превышает ПДК. Аномально большая концентрация Zn (2462) наблюдается в почве близ завода «Эмпилс».

2. В г. Новочеркасске концентрации Сr, Pb, Co, Zn,в образцах отобранных в промзоне и близ авторазвязки значительно превышает ПДК.

3. В г. Таганроге, в образцах отобранных из промзоны, нелегальной свалки и близ авторазвязки содержание Zn, Pb, Co, превышает ПДК. В рекреационной зоне концентрация Co превышает ПДК в 2 раза.

4. Самые большие превышения ПДК по всем исследованным ТМ наблюдается в г. Гуково.

5. Наибольшее отрицательное влияние на биологические свойства почв оказывают Pb, Co, Cr.

Результаты исследования могут быть использованы при мониторинге и диагностике состояния загрязненных почв, при оценке воздействия на окружающую среду, оценке риска природных и антропогенных катастроф, разработке региональных нормативов содержания ТМ в почвах, а также в других природоохранных и производственных мероприятиях.

Сs в объектах окружающей среды Нефедов В.С., Бураева Е.А., Стасов В.В., Зорина Л.В.

Южный федеральный университет Мощными источниками загрязнения атмосферы, наземных и водных экосистем земного шара стали испытания ядерного оружия. Одним из главных компонентов техногенного загрязнения объектов окружающей среды являются радиоактивные изотопы цезия. Среди них наиболее опасен 137Cs с периодом полураспада 30 лет. Изотоп Cs содержится в радиоактивных выпадениях, радиоактивных отходах, сбросах заводов, перерабатывающих отходы атомных электростанций, интенсивно сорбируется почвой и донными отложениями. В 60-80е годы 137Cs поступал непосредственно в атмосферу с продуктами деления от испытаний ядерного оружия и от крупных ядерных аварий. В результате естественных процессов, в том числе сухого осаждения и вымывания атмосферными осадками, со временем произошло очищение атмосферы и, в свою очередь, увеличилось загрязнение земной поверхности. В то же время атмосфера вторично загрязняется пылью, поднятой в приземный слой воздуха с загрязнённой 112    земной поверхности. Такой механизм загрязнения особенно заметен при значительном загрязнении местности. 137Cs также активно поступает в растительные объекты, накапливается в организмах животных и человека.

В работе представлены результаты анализа многолетнего (2000-2008 годы) изучения содержания и поведения 137Cs в приземном слое воздуха, почвенных профилях и растительности г. Ростова-на-Дону и Ростовской области.

При мониторинге радиоактивности приземной атмосферы для отбора проб дисперсной фазы атмосферных аэрозолей использовалась аспирационная станция отдела ядерной физики НИИ Физики ЮФУ, в составе которой предусмотрена фильтровентиляционная установка. Время экспозиции атмосферных аэрозолей составляет 1 неделю.

При мониторинге наземных экосистем, в том числе и растительности для отбора и подготовки проб к измерениям использовались стандартные методики. Почвенные профили на контрольных участках отбирали методом конверта размером 10х10 м, глубина почвенного разреза составляла от 55 см.

Cs в объектах экосферы определяли инструментальным гамма спектрометрическим методом радионуклидного анализа. Методики измерений, представленные на слайде, использовались стандартные, аттестованные Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений. Использовалась низкофоновая спектрометрическая установка РЭУС-II- (рабочий эталон II разряда) на основе полупроводникового коаксиального GeНР детектора и счетные геометрии Фильтр – для атмосферных аэрозолей и Дента 0, литра – для почвы и растительности. Время набора спектров не превышало 24 часа.

Погрешность определения удельной/объемной активности 137Cs составляла не более 25 %.

Первая часть данной работы посвящена радиоактивности приземного слоя воздуха. Основным источником поступления 137Cs в приземный слой воздуха согласно имеющимся литературным данным являются пахотные земли, а также в меньшей степени зеленая зона (газоны, парки, сады, лесопосадки и т.д.) и поднятая при движении транспорта придорожная пыль.

Содержание 137Cs в приземном слое воздуха г. Ростова-на-Дону варьирует в пределах от 0,03 до 200 мкБк/м3, при среднем содержании 3 мкБк/м3.

На рис. 1 представлены годовой сезонный ход 137Cs и количество осадков в приземном слое воздуха, усредненные за период 2000-2008 гг. Данные по метеопараметрам предоставлены Гидрометцентром РФ. Поведение 137Cs в приземной атмосфере отличается минимумом в осенне-зимний период и максимумами в весенний и летний периоды. Минимум в апреле-июне вероятно связан с началом весенне-летней перестройкой атмосферы и за счет максимума осадков, обычно приходящихся на июнь июль.

На рис. 2 представлены усредненные по сезонам результаты определения содержания 137Cs и количества осадков. Для количественного определения корреляционной зависимости сезонного содержания 137Cs от количества осадков в настоящее время не достаточно данных.

Для оценки радиационной загрязненности атмосферы был применен комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), который позволяет на количественном уровне определить степень радиоэкологической опасности того или иного радионуклида в атмосфере.

А Индекс загрязнённости атмосферы определяется по формуле: ИЗА ДОА 113    где А – среднегодовая объемная активность радионуклида, ДОА – среднегодовая допустимая объемная активность радионуклида по НРБ-99/2009.

Такая градация позволяет на количественном уровне определить степень радиоэкологической опасности того или иного радионуклида в атмосферном воздухе города. Для 137Cs ИЗА имеет значение 1,33·10-7 – низкий уровень содержани.

Рис. 1. Сезонное поведение 137Cs и Рис. 2. Усредненные по сезонам содержание 137Cs и количество осадков количество осадков Для определения связи содержания 137Cs с гранулометрическим составом почвы (и, в последующем, для учета вклада ветрового подъема 137Cs в радиоактивность приземной атмосферы) в 2008-2009 гг были предприняты экспедиции по трассам Ростова-на-Дону и Ростовской области. Во всех отобранных образцах почвы и придорожной пыли определяли содержание 137Cs в зависимости от размера частиц почвенных фракций. Получены согласующиеся данные по содержанию 137Cs в почвенных фракциях размером менее 0,06мм и в аэрозольной пыли. Средние содержания 137Cs в аэрозольной пыли и в придорожной пыли составляют 2,2 Бк/кг (погрешность определения не превышает 10 %). Полученные результаты подтверждают известные данные о том, что 137Cs преимущественно сорбируется тонкой мелкодисперсной почвенной фракцией.

Вторая часть настоящей работы посвящена изучению содержания и поведения Cs в наземных экосистемах г. Ростова-на-Дону и Ростовской области (в особенности 30 км зоне наблюдения Ростовской АЭС).

Содержание 137Cs в почвенных профилях Ростовской области варьирует в пределах от 1,2 до 160,0 Бк/кг, при среднем содержании 32,0 Бк/кг, в г. Ростове-на-Дону – 0,6-57,2 Бк/кг, при среднем содержании 28,0 Бк/кг. Данные результаты не оказывают значимого влияния на мощность экспозиционной дозы (МЭД). В зоне наблюдения Ростовской АЭС МЭД составляет 5-17 мкР/час, что соответствует естественному фону данного района. В Ростове-на-Дону, в настоящее время, фон варьирует в пределах 5- мкР/час.

Распределение 137Cs по глубине почвенного профиля на исследуемых контрольных участках в период с 2000 г по 2006 г, можно условно разделить на 2 типа «диффузионный» - отличающийся высоким содержанием у поверхности (в 0-1 см слое) и достаточно резким падением (до минимально детектируемой активности 0,5 Бк/кг) уже на глубине 15-25 см (Рис. 3).

Второй условный тип профиля - «промывной» - с невысоким значением удельной активности 137Cs в верхних слоях почвы, значительными содержаниями на глубине 20 25 см и достаточно глубоким проникновением – более 45 см (Рис. 4).

114    Рис. 4. «Промывное» распределение 137Cs Рис. 3. «Диффузионное» распределение Cs В почвенных профилях 2007-2010 гг чаще всего наблюдается только «промывное»

вертикальное распределение данного элемента.

В растительности Ростовской области и г. Ростова-на-Дону 137Cs варьирует от 1, Бк/кг всм до 58,7 Бк/кг всм (при среднем содержании 15,9 Бк/кг всм), в опаде – в пределах 4,9 - 12,7 Бк/кг всм (среднее содержание 8,9 Бк/кг всм ).

Также нами были посчитаны коэффициенты накопления 137Cs растительностью (Р) и опадом (О):

КУ-103а КУ-118а КУ-133а Коэффициенты накопления Год Р О Р О Р О 2004 0,02 0,05 0,002 0,04 0,003 2006 1,6 2,85 0,18 0, В системе почва-растение цезий мигрирует, в основном, в водорастворимой форме, однако, при значительном разнообразии микрорельефа Ростовской области и г.

Ростова-на-Дону, достаточно сложно количественно оценить вклады различных факторов загрязнения (корневое, листовое и др.) в общее содержание 137Cs в растительных объектах.

В дальнейших исследованиях будут оценены корреляционные связи содержания Cs в приземном слое воздуха с метеопараметрами (скорость и направление ветра, атмосферное давление, относительная влажность и др.) с целью определения вклада данных параметров в ветровое загрязнение атмосферы. Для наземных экосистем и системы почва-растение планируется поставить модельные эксперименты по оценке коэффициентов накопления 137Cs растительностью с учетом вкладов различных факторов загрязнения для типичных представителей флоры Ростовской области.

Мониторинг оценки состояния визуальной среды в супермаркетах г. Ростова-на Дону на примере упаковки бакалейных товаров Оганян А.А, Пятакова М.М.

Ростовский государственный экономический университет «РИНХ»

Наступило время, когда человечество вынуждено принять на себя ответственность за вызванную научно-технических прогрессом революцию биосферы.

115    Инстинкт самосохранения заставляет человека все серьезнее заниматься вопросами экологии, исследовать окружающую среду и те изменения, которые происходят в ближайшем окружении.

До недавнего времени основной информацией о комфортности человека в городе были показатели рождаемости, заболеваемости, смертности. Но они слишком «инертно» откликаются на изменения окружающей среды.

Сегодня состояние здоровья, т.е. то, что ощущает каждый человек без приборов и медицинских обследований, вот, по мнению многих специалистов, индикатор состояния антропоэкосистемы и адаптивности человека к среде.

И не только физическое состояние человека характеризует уровень комфортности или не комфортности системы «человек-среда». Но и психологическое состояние и мир вещей создаваемых окружающей средой, так же оказывает влияние на качество жизни человека.

Данные науки свидетельствуют о том, что постоянная визуальная среда, её насыщенность зрительными элементами оказывают сильное воздействие на человека через его орган зрения, т.е. действует как любой другой экологический фактор, составляющий среду обитания человека.

Видеоэкология - это новое научное направление развивающее аспекты визуального восприятия окружающей среды. Проблема видеоэкологии стала особенно актуальной за последнее 50 лет в связи с всеобщей урбанизацией, отторгшей человека от естественной визуальной среды.

Актуальность проблемы исследования видеозагрязнений окружающей среды еще и в том, что до сих пор не разработаны нормативные документы по оформлению визуальной среды, нет требований по допустимым отклонениям, в частности по допустимым размерам гомогенных и агрессивных полей в окружающем пространстве.

Стремительные изменения визуальной среды вступает в противоречие с возможностями зрения.

Сам человек со всем комплексом потребностей остался прежним, остались прежними фундаментальные механизмы зрения, тогда как зрительная среда в местах его обитания меняется к худшему.

Видеоэкология базируется на закономерностях зрительного восприятия. Глаз человека постоянно находится в движении т.е. сканирует окружающую среду. Эта активность глаз называется саккадами. После саккад глазу обязательно нужно остановиться на каком-то элементе, т.е. глаз должен за что-то «зацепиться». Концепция об автоматии саккад является основным представлением о зрительном восприятии окружающей среды.

Безудержная урбанизация отторгает человека от естественной природы. Однако не только с позиции архитектуры зданий и дизайна помещений визуальная среда может быть агрессивной, но и сточки зрения предлагаемой упаковки товаров;

размещения товаров на стеллажах в больших супермаркетах, с которой потребитель сталкивается почти ежедневно.

Одной из множества целей, которые включает в себя упаковка товаров - является и концентрация внимания на упаковке. Взгляд покупателя, скользя по рядам с товаром, должен остановиться именно на данной упаковке, с желанием приобрести именно этот товар. Для этого используется важнейшие информационные элементы, сильные контрасты, формируется единая группа, чтобы притягивать к себе внимание. На упаковке размещаются изображение основных тональных и цветовых контрастов вблизи границ изобразительной плоскости, все это является по отношению к зрительному восприятию человека визуально загрязненной средой.

116    Как известно мониторинг – это система контроля, оценки и прогноза качества окружающей среды, включая наблюдения за воздействием на нее человека. С позиции этих закономерностей пред нами была поставлена задача расчета степени визуального загрязнения в супермаркете «Апекс» упаковок бакалейных товаров.

Были рассмотрены три основных компонента визуального загрязнения: это наличие гомогенных полей в упаковке бакалейных товаров, наличие агрессивных полей, цветовая монотонность.

Гомогенные поля - это поверхность, на которой либо отсутствуют видимые элементы, либо их число минимально. Примерами гомогенных полей в упаковочной таре на стеллажах торговых залов являются целлофановые пакеты, упаковки товаров завернутые в «блестящие» листы из фольги, картонные коробки одного коричневого цвета. Т.е. все полированное, блестящее, отражающее или однородного цвета (мешки, тюки, коробки).

В результате исследований у нас получилось, что на видимой площади стеллажа с бакалейными товарами, равной 8м2 – количество больших голых плоскостей составляет 67%, количество прямых линий и прямых углов – 24%, зона гомогенности поля, включая прямоугольность силуэта объекта, составила более 50%. Общая степень гомогенности визуального поля упаковок с бакалейными товарами на стеллажах складывается из суммы баллов трех компонентов: отсутствие различимых элементов, наличие голых плоскостей, наличие прямых линий и прямых углов. Баллы соответствуют процентному соотношению ( 25%- 0, 50%-1, 75%-2, 100%-3).

Гомогенность визуального поля стеллажей с бакалейными товарами в нашем исследовании составила 4 балла, т.е. является сильно выраженной.

Агрессивное видимое поле – это поле, на котором рассредоточено большое число одних и тех же элементов. Степень агрессивности товаров составила 100%, что соответствует 3 баллам, т.е. очень сильно выражена.

Нами были рассчитана так же и степень цветовой монотонности визуального поля упаковок бакалейных товаров. Цветовая монотонность является противоположным понятием по отношению к понятию цветовой гаммы. Степень цветовой монотонности составила 76%, что соответствует 2 баллам.

Дискомфортность визуального поля любого видимого объекта складывается в итоге из компонентов гомогенности, агрессивные поля обладают, в среднем, в два раза более негативным воздействием на психику человека. В результате дискомфортность упаковок бакалейных товаров (ДО) составила (4+(3*2)+2)=12 баллов. Что соответствует максимальным значениям степени дискомфортности визуального поля упаковок с бакалейными товарами.

В заключении надо сказать, что проблема видеоэкологии не исчерпывается медицинскими аспектами, дело в том, что агрессивная среда побуждает человека к агрессивным действиям. Окружающая визуальная среда, внешняя форма и вид упаковки товаров должны формироваться с позиции комфортной визуальной среды. Т.е. все, что проектируется, делается для человека, должно удовлетворять физиологическую потребность его зрения, а значит и его комфортного психологического состояния.

До тех пор, пока дизайнеры, производители упаковки товаров не ориентированы на конечный результат своей работы, их продукты будут задуманы с очевидным пренебрежением к законам зрительного восприятия, а ошибки, допущенные при оценки экологии человека, всякий раз приобретают глобальный характер. Так же и расположение товаров на стеллажах в торговых залах должно соответствовать законам гармоничного восприятия покупателя. Мониторинг и составление карт визуального 117    загрязнения, с последующей её коррекцией внесет большой вклад в гармонизацию окружающего пространства и как следствие психологического здоровья людей.

Выбросы загрязняющих веществ Попова М.В.

Южный федеральный университет Вся Земля оказалась мала и беззащитна перед безмерно возросшего мира людей. Разразился быстро протекающий глобальный экологический кризис, в котором объединялись глобальное энергетическое и химическое загрязнение, потеря видов живого, грозящая снижением надежности экосистем… Н.Ф. Реймерс Выбросы загрязняющих веществ – это различные разновидности отходов, попадающие в окружающую среду в результате жизнедеятельности человека.

Выбросы загрязняющих веществ являются, пожалуй, главной экологической проблемой на сегодняшний день. Проблемой, которая требует не только тщательного изучения, но и скорейшего разрешения. Наибольший процент выбросов загрязняющих веществ на сегодняшнее время приходится на промышленные предприятия. Именно они таят в себе едва ли не главную угрозу окружающей среде. Выбросы загрязняющих веществ, попадая в атмосферу, литосферу и гидросферу, разрушают эти экосистемы, делая их либо малопригодными для существования жизни, либо же совсем непригодными.

Выбросы загрязняющих веществ оказывают вредное воздействие на людей, животных, растения, почву, воду, понижают прозрачность атмосферы, повышают влажность воздуха, увеличивают количество туманов, уменьшают видимость и т.д.

Жестокую плату за выбросы загрязняющих веществ, как правило, приходится платить, людям, находящимся в эпицентре районов, в котором расположены источники выбросов. Это, в первую очередь, промышленные районы, в которых сосредоточены заводы, фабрики и т.д. Выбросы в атмосферу, загрязняя воздух, могут привести к расстройству центральной нервной системы, раку легких, кожи и горла, аллергическим и различным респираторным заболеваниям, к отклонениям у новорожденных детей и многим другим болезням, которые могут появиться в зависимости от вида вредных веществ находящихся в воздухе.

Вот, например, оценка риска здоровью населения в зоне влияния ЗАО «ЭМПИЛС»

г. Ростова-на-Дону.

В связи с корректировкой генерального плана развития г. Ростова-на-Дону проведена гигиеническая экспертиза оценки риска выбросов ЗАО «Эмпилс» на здоровье населения, проживающего в санитарно-защитной зоне.

На этапе идентификации опасности установлено: цинкобелильный цех ЗАО «Эмпилс», выпускающий цинковые белила, по санитарной классификации «СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03» относится к III классу с нормативной санитарно-защитной зоной 300 метров, сокращенной до 100 метров разрешением Министерства здравоохранения РФ №01-13/996-11 от 28.07.1993. В санитарно-защитной зоне проживает 650 человек. В выбросах содержатся: углерода оксид, цинка оксид (в пересчете на цинк), азота диоксид, азота оксид, кальция карбонат синтетический, уайт-спирит, формальдегид, титана диоксид, оксид железа, марганец, хлористый водород, имеющих тератогенное, мутагенное, эмбриотропное, раздражающее, сенсибилизирующее действие.


118    Для нормализации свойств воздуха необходимо производить контроль выбросов в атмосферу. Лишь в этом случае можно питать какие-то надежды на нормальное, здоровое существование в будущем. Иначе, при отсутствии постоянного контроля выбросов в атмосферу, регулярное загрязнение воздуха неизбежно приведет к экологической катастрофе.

На данное время промышленные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу достигли ужасающих размеров. Контроль выбросов, конечно, сможет помочь стабилизировать ситуацию, но в будущем придется, так или иначе, искать новые пути решения данной экологической проблемы.

Как же разрешить проблему промышленных выбросов в атмосферу? Решением данной проблемы может стать очистка промышленных выбросов.

Очистка промышленных выбросов позволяет минимизировать количество вредных веществ, выбрасывающихся с промышленных предприятий в атмосферу.

Восстановление биологической активности залежных почв Прудникова М.А., Даденко Е.В.

Южный федеральный университет Интенсивное ведение хозяйственной деятельности, нарушение агротехники, влияние экономических факторов и целого ряда других причин приводят к выведению сельскохозяйственных земель из севооборота. В связи с этим особую актуальность приобретает решение вопросов, связанных с перспективами использования залежей и оценки интенсивности процессов их восстановления. В настоящее время процессы восстановления степных ценозов после длительного периода антропогенного воздействия (возделывание сельскохозяйственных культур) остаются малоизученными.

При восстановлении степной растительности на залежах стадии сукцессии выделяются по доминирующим жизненным формам: бурьянистая (однолетние и двулетние растения) стержнекорневых многолетников корневищная рыхлокустовая плотнокустовая. Окончанием сукцессии является переход растительного сообщества в климаксовое состояние, однако этот процесс занимает несколько десятилетий. (Никулин, Кирик, Олейникова, 2006) С возрастом залежи влажность постепенно падает, приближаясь к влажности степных целин, накапливается органическое вещество, образуется дернина, почва становится более структурной.

Одними из важнейших диагностических показателей состояния почв и интенсивности, протекающих в них процессов являются показатели ее биологической активности, в частности, ферментативная активность.

Целью работы являлось изучение изменений биологических свойств почв залежей в зависимости от их возраста. В качестве объекта исследования выступал чернозем обыкновенный карбонатный памятника природы «Степь Приазовская», Мясниковского района, Ростовской области. Участок исследования представляет собой серию залежей, оставленных без обработки в разные годы (в 30-х гг., в 1986 г., 1996 г., 2002г.). Каждую отдельную залежь можно принять как определённый этап сукцессии. Кроме этого рядом находится участок пашни, от которого и выводились из сельскохозяйственного производства земли. Проведено сравнение ферментативной активности почв залежей разных возрастов и пашни засеянной пшеницей.

Изучена активность ферментов двух классов: оксидоредуктаз (каталаза, дегидрогеназа) и гидролаз (-фруктофуранозидаза, или инвертаза).

119    Таблица 1.Исследуемые почвы Почва Угодье Гумус, % рН (водный) Залежь 1930 г 5,2 7, Залежь 1986 г 1,9 7, Чернозем обыкновенный слабовыщелоченный Залежь 1996 г 2,4 7, тяжелосуглинистый Залежь 2002 г 1,9 8, пашня, пшеница 2,1 8, Наибольшее различие в содержание количества органического вещества наблюдается в верхних горизонтах. В почвах залежи 1930 годов содержание гумуса в раза больше по сравнению с другими образцами (рис. 1а). Эти различия сохраняются до глубины 20 см, т.е. в горизонте подвергающемуся непосредственному воздействию при сельскохозяйственном использовании, ниже отличий не отмечено.

а) содержание гумуса, % б) активность каталазы, мл О2/г/мин в) активность инвертазы, г) активность дегидрогеназы, мг глюкозы/г/24 часа мг ТФФ/ 10г/24 часа Рис. 1. Изменение содержания гумуса и ферментативной активности в почвах залежей разных возрастов 120    Активность инвертазы и дегидрогеназы максимальна в залежи 30х годов. Причем эти отличия максимальны в верхних горизонтах. Активность инвертазы в залежном черноземе 1930 г., превышает на 33% таковую в почве залежи 1986 г., на 45% залежи 1996 г., на 55% залежи 2002 г. и на 64% в пахотном варианте. Активность дегидрогеназы в черноземе залежи 1930 года превышает таковую остальных образцов на 30-32 %. Не отмечено достоверных отличий активности дегидрогеназы в почвах остальных залежей и пахотного варианта.

При рассмотрении профильного распределения активности дегидрогеназы наблюдается её повышение на глубине 30 см в залежах 1930, 1986 и 1996 года (рис.1г).

Профильное распределение активности инвертазы залежных участков 1930 и 1986 годов отличается более резким снижением в поверхностных горизонтах по сравнению с залежами 1996, 2002 годов и пахотного варианта (рис.1в). Уже на глубине 20 см активность ферментов на залежах 1930 и 1986 годов снижается почти в два раза. В пахотном варианте чернозема обыкновенного изменения показателей в поверхностных горизонтах более плавное, чем на залежах. Это объясняется выравненностью условий в пахотном горизонте.

Отмечены незначительные отличия каталазной активности исследуемых почв (рис.1б), причем наибольшая активность наблюдается на пашне по всему профилю. На глубине 15 см происходит её увеличение на всех образцах, кроме залежи 1930 года.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что оставление старопахотной черноземной почвы в залежь сопровождается восстановлением ферментативной активности и увеличением содержания органического вещества почвы, но для этого требуется длительное время. Для диагностики восстановления ферментативной активности почв лучше использовать активность инвертазы и дегидрогеназы, поскольку они более чувствительны к сельскохозяйственному воздействию нежели активность каталазы.

Исследования поддержаны ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (П322) и «Ведущие научные школы» (НШ-5316.2010.4) Литература:

1. Никулин А.В., Кирик А.И., Олейникова Е.М., Применение экологоценотического анализа для оценки степени восстановления растительного покрова// Успехи современного естествознания, № 2, 2006, С. 67- Поведение 7Ве в приземном слое воздуха Земли Рогов В.П., Бураева Е.А., Стасов В.В., Безуглов М.В., Малышевский В.С.

Южный федеральный университет Одним из немногих естественных радионуклидов (ЕРН), не зависящих от антропогенной деятельности, является 7Ве. Он позволяет выделять радиоактивные загрязнения на уровне фона, определять вклад в дозу собственно от 7Ве, служит репером при определении других радионуклидов в аварийных условиях, то есть, по отношению объемной активности 7Ве к его среднему значению можно ввести поправку в результаты определений других радионуклидов, особенно, при экспресс-определении в нестандартных условиях. 7Ве (Т1/2=52,3 сут.) образуется в ядерных реакциях скалывания при взаимодействии протонов высокой энергии (~1 ГэВ) космического излучения с ядрами азота в стратосфере и вторичных нейтронов с ядрами азота и кислорода тропосферы. При изменении солнечной активности (числа пятен на солнце – числа Вольфа W) в пределах 11-летнего солнечного цикла и апериодических вспышках активности Солнца изменяется геомагнитное поле, отклоняются космические лучи и, соответственно, изменяется скорость образования 7Ве. При этом, возрастанию 121    солнечной активности (увеличению числа Вольфа) соответствует уменьшение скорости образования 7Ве и наоборот, то есть имеет место антикорреляция между его содержанием в атмосферном воздухе и числами Вольфа (коэффициент корреляции к = 0,8). За 11-летний солнечный цикл среднегодовое содержание в максимуме и минимуме отличается примерно на 45%. Из-за влияния геомагнитного поля Земли на распределение космического излучения, скорость образования 7Ве зависит и от географических координат станции наблюдения.

Целью данной работы является сравнение широтного распределения объемной активности 7Ве в приземном слое воздуха Земли по экспериментальным и расчетным данным, включая собственные определения 7Ве в атмосфере г. Ростова-на-Дону.

Объемная активность 7Ве в приземном слое воздуха г. Ростова-на-Дону варьирует в пределах от 2,75 мБк/м3 до 7,29 мБк/м3 при среднем за 7 лет содержании 3,9 мБк/м3, а, например, для г. Москвы 4,4 мБк/м3.

Рис. 1. Сезонный ход 7Ве усредненный за Рис. 2. Корреляция ОА 7Ве в аэрозолях с 7 лет. числами Вольфа.

Сезонное поведение Ве представлено на рис. 1. Достаточно четко фиксируется известный для различных широт и климатических условий сезонный ход 7Ве в аэрозолях, с максимумом в весенне-летний период и минимумом в осенне-зимний период, связанный с весенней перестройкой атмосферы.

Особенности сезонного хода 7Ве в аэрозолях от года к году связаны с изменениями метеоусловий. Например, для умеренных широт на объемную активность Ве влияют преимущественно количество осадков, а для экваториальных (тропических) – среднемесячная температура.

На рис. 2. представлено взаимное поведение 7Ве и солнечной активности в приземном слое воздуха г. Ростова-на-Дону.

Для проведения теоретических расчетов широтного распределения 7Ве в земной атмосфере нами использовались данные компьютерного моделирования плотности потока частиц в земной атмосфере, которые можно получить с помощью пакета библиотек GEANT4. Одной из возможностей этого пакета является вычисление результирующего потока частиц от взаимодействия космических лучей с атмосферой планеты на известной высоте. Для проведения расчетов использовались экспериментальные данные по сечениям реакций.

Сечение реакции N(n,x)7Be идентично N(p,x)7Be реакции при энергиях выше МэВ и быстро спадает в нуль при энергии 42 МэВ. Расчет скорости образования 7Be на заданной глубине атмосферы D проводился по следующей формуле:


122    E P ( D ) N ( D ) ( E i ) J ( E i, D ) E, E i E1 iE, Ei E где N(D)-число атомов N или O в одном грамме воздуха на глубине D, (Ei)-сечение реакции, J(Еi,D) – плотность потока фотонов в энергетическом диапазоне от E1 до E2.

Фотоядерный механизм образования 7Ве в земной атмосфере был исследован в работе, но его вклад не является определяющим в приземном слое атмосферы и значительно ниже вклада протонного и нейтронного механизмов. На рис. 5 представлено широтное распределение 7Be согласно литературным данным.

Рис. 3. Сечение реакций7Be для p + N и p Рис. 4. Широтное распределение 7Be в + O реакций. земной атмосфере с параметрами солнечной модуляции =0,200,400,600,800,1000 МэВ.

Предварительный анализ экспериментальных литературных данных (включая собственные результаты по г. Ростову-на-Дону) по широтному распределению 7Ве в приземном слое воздуха Земли, показал наличие максимума его средней объемной активности (мБк/м3) на умеренных широтах (50о СШ – 30о СШ). Все данные усреднялись за один временной период (1980-1990гг), для исключения влияния солнечного цикла на величину объемной активности 7Ве.

Рис. 5. Широтное распределение 7Ве в приземной атмосфере Земли.

Подобное широтное поведение 7Ве в земной атмосфере может быть связано с влиянием магнитного поля Земли на развитие ядерных электромагнитных каскадов, а также – с общей циркуляцией атмосферы, приводящей к широтному и меридиональному переносу вещества и энергии в атмосфере. В дальнейшем, при накоплении экспериментальных данных, будет проведен комплексный анализ и моделирование широтного распределения 7Ве в приземном слое воздуха Земли.

123    Разработка и создание экологически чистых функциональных материалов для применения в сверхвысокочастотных устройствах акустоэлектроники Садыков Х.А., Павленко А.В., Вербенко И.А., к.ф-м.н.

НИИ физики ЮФУ Производство сегнетопьезокерамических материалов (СПКМ) относится к группе высокотехнологичных, наукоёмких производств. Одной из наиболее острых задач, стоящих перед современным материаловедением, является замена свинецсодержащих СПКМ на более безопасные, с точки зрения экологии природы и человека. В последние годы активно ведётся поиск альтернативных материалов. Как показал анализ литературы [1,2] и наших предварительных исследований [3,4], наиболее подходящей для них основой является бинарная система NaNbO3 -KNbO3, твёрдые растворы (ТР) которой обладают пьезосвойствами, близкими к некоторым керамикам промышленно используемой системы ТР PbZrO3-PbTiO3. Однако дальнейшему повышению пьезоэлектрических характеристик бессвинцовых материалов препятствует ряд технологических трудностей: гидролиз исходных веществ в процессе синтеза;

узкий интервал оптимальных температур синтеза и спекания;

повышенная реакционная способность реагентов и т.д. Ряд попыток преодолеть указанные трудности основаны на использовании дорогостоящих экзотических методов синтеза и спекания и не могут рассматриваться в качестве основы для создания массовой технологии.

В то же время одним из наиболее эффективных методов формирования физических свойств сегнетоэлектриков (СЭ) являются метод введения небольших (не более 1 ат.%) добавок монооксидов различных элементов (модифицирование). Большие возможности этого метода обусловлены существованием значительного количества монооксидов металлов и их комбинаций, способных растворятся в сложных оксидах, в частности, в СЭ оксидах со структурой типа перовскита, в широких пределах концентраций, а также оксидов элементов, образующих при введении в исходные объекты «плавни» (B2O3, SiO2, V2O5), и, наконец, добавок комбинированного действия, оказывающих влияние на свойства исходных систем за счёт образования жидкой фазы и катион-обменного взаимодействия с основой (модифицирующие стёкла). Несомненным достоинством метода является возможность, сохранив комплекс специфических свойств модифицируемых объектов, незначительным варьированием их состава избирательно изменять значения некоторых параметров в нужном направлении.

В связи с выше сказанным, целью настоящей работы является улучшение керамических и технологических характеристик материалов на основе ниобатов щелочных металлов с целью формирования объектов с регулируемой совокупностью электрофизических характеристик.

В качестве основ для легирования исследования выбраны ТР (Na,Li)NbO3 и (Na,K)NbO3. Модификаторами явились MnO2, CuO, NiO, вводимые сверх стехиометрии в количествах 1, 2 и 3 мол. %. Синтез осуществлялся в 2 стадии: Тсинт.1,2 = ( 1143)К в течение 1 = 2 = 6 часов. Спекание - Tсп. = (1433 1473) К (в зависимости от состава) в течение 1 часа.

Измерения электрофизических параметров ТР проводились в соответствии с ОСТ 11 0444-87. Измерения комплексной относительной диэлектрической проницаемости (*/0= '/0 + i''/0, где '/0 и ''/0 – действительная и мнимая части, соответственно) в (300 103) К проводили с помощью с помощью температурном диапазоне прецизионного LCR-метра AgilentE4980A.

124    Все использованные в работе модификаторы приводят к росту плотности, механической добротности (QM) и диэлектрической проницаемости (33Т/0). По влиянию же на пьезоэлектрические характеристики (пьезомодули dij, коэффициенты электромеханической связи планарной (Kр) и толщиной (Kt) мод колебаний) их можно разделить на 2 группы: CuO и MnO2 способствуют увеличению пьезоанизотропии (снижению Kр и стремительному росту Kt);

с NiO связано резкое (до 20%) усиление пьезоэлектрической активности планарной и толщинной мод колебаний. Наблюдаемое, вероятно, объясняется следующим. Близость ионных радиусов Cu2+(0,80 ), Mn4+(0, ) и Nb5+(0,66 ) позволяет предположить внедрение первых двух в B-подрешётку, при этом замена части сильнополяризуемого иона Nb5+ на менее поляризуемые слабозарядные катионы Cu2+ и Mn4+ привела бы к снижению поляризуемости суммарного B-катиона, и, следовательно, к уменьшению 33Т/0. Экспериментальное же увеличение этой характеристики позволяет предположить размещение вышеназванных ионов-модификаторов в вакансионных или межкристаллитных пространствах, что приводит к возникновению эффектов межслоевой (Максвелл-Вагнеровской) поляризации и, следовательно, к усилению 33Т/0. Резкое возрастание пьезоэлектрической активности при введении Ni2+(0,74 ), на наш взгляд, связано с особой кристаллохимической активностью d8-орбиталей указанного катиона.

В качестве примера на рисунке представлены результаты диэлектрических измерений в диапазоне температур (325 103) К. керамик составов (1-x) (Na,K)NbO3– xLiSbO3 +0.02NiO, для которых характерны самые высокие электрофизические параметры.

Видно, что в исследуемых объектах наблюдается свойственное сегнето антисегнетоэлектрикам поведение '/0 с максимумом в точке Кюри, ТК, которая смещается в область низких Т с ростом х (с ~600 К до ~565 К). В области Т ТК отмечается наличие слабой дисперсии на зависимостях '/0(Т) и формирование температурной области постоянства диэлектрических параметров при Т = (325450)К, расширяющейся с увеличением концентрации LiSbO3.Это, по-видимому, является следствием возникновения при этих Т в исследуемых объектах несоразмерной фазы, подобной наблюдаемой в NaNbO3[5]. Далее происходит резкий рост '/0 с усилением дисперсии, которая, в преддверии ТК, снижается. При Т ТК, после резкого спада, '/ растет, начиная с Тi тем больших, чем выше f, что сопровождается усиливающейся по мере увеличения Т дисперсией.

x= 0.02  x= 0.04  125    Рисунок. Зависимости '/0(Т) и x= 0.06  "/0(Т) на частотах (102;

5·102;

·103;

4·103;

1.5·104;

3·105;

1.2·105;

2.5·105, 106) Гц керамик ТР (1-x) (Na,K)NbO3– xLiSbO3 +0,02NiO, х=0.02, 0.04 и 0.06 при температурах (325103) К. Стрелкой указанно направления роста f.

Последнее, скорее всего, обусловливается увеличением проводимости, что является следствием присутствия в керамиках примесей и дефектов различной природы, образующихся при синтезе и спекании из-за возгонки катионов Na, переменной валентности Nb и т.д. Такая же закономерность прослеживается и при формировании кривых "/0(Т) (вставки на рис.) Разработанные в ходе работы материалы обладают электрофизическими параметрами, делающими их перспективными для применений в сверхвысокочастотных устройствах акустоэлектроники.

Литература:

1. Saito Y., Takao H., Tani T. et al. // Letters to nature. 2004. V.432. P.84-87.

2. Yang Z., Chang Y., Wei L. // Applied Physics Letters 2007.V.90. P.1-3.

3. Резниченко Л.А., Шилкина Л.А., Разумовская О.Н., и др. // Неорганические материалы. 2003. Т.39. №2. С. 187-199.

4. Вербенко И.А., Резниченко Л.А., Разумовская О.Н., и др. // Экология промышленного производства. 2007. №4. С. 45-47.

5. Резниченко Л.А., Шилкина Л.А., Гагарина Е.С. и др. // Кристаллография. 2003. Т.48.

№3. С.493-501.

Микрофлора и ферментативная активность как индикатор процессов гидроморфизма Салманова К.А., Казеев К.Ш., д.г.н, профессор Южный федеральный университет Переувлажненные почвы широко распространены в природе. Интерес к этим почвам вызван их значительной площадью и тенденцией к дальнейшему распространению. Эти почвы помимо временного переувлажнению подвержены и сопутствующим процессам: оглеению, уплотнению, слитизации, засолению и т.п.

Основная цель исследования -изучение влияния переувлажнения и сопутствующих процессов на эколого-биологические показатели гидроморфных почв.

Задачи исследования:

- исследовать влияние процессов гидроморфизма и сопутствующих процессов на биологическую активность черноземов в модельном эксперименте;

- установить возможность использования эколого-биологических показателей в биодиагностики гидроморфных черноземов в естественных условиях.

Актуальность исследования заключается в том, что в ходе переувлажнения черноземы трансформировались в гидроморфный ряд почв, осложненный процессами 126    сопутствующего засоления и заболачивания, что ведет к извлечению их из сельскохозяйственного оборота.

Методы исследования:Учет микробиологических показателей проводился методом посева на плотные питательные среды. Определение общей численности бактерий осуществлялось путем посева на МПА, КАА, среду Чапека;

микромицетов – на подкисленную среду Чапека, актиномицетов – на крахмало-аммиачный агар.

Исследование азотфиксирующих бактерий проводилось методом почвенных комочков обрастания на среде Эшби. Общая численность бактерий и длина грибного мицелия определялись методом люминесцентной микроскопии (МИКМЕД-2).

Для исследования ферментативной активности почвы использовали активность каталазы, дегидрогеназы и фосфатазы.

Постановка эксперимента:Для исследования биологической активности почв в октябре 2010 года были отобраны образцы чернозема обыкновенного (Ботанический сад г. Ростов-на-Дону). Для постановки модельного эксперимента были выбраны следующие варианты (схема опыта):

1. Влияние условий увлажнения на биологическую активность почв. Чернозем обыкновенный: 1/3 от оптимального увлажнения;

оптимальное увлажнение;

оптимальное увлажнение + 1/3;

затопление. Контролем служил сухой чернозем.

2. Моделирование глеевого процесса. Чернозем обыкновенный: оптимальное увлажнение + 1 % сахароза;

затопление + 1 % сахароза. Контроль: чернозем с оптимальным увлажнением и затоплением.

3. Моделирование осолодения. Чернозем обыкновенный: промывной режим с использованием воды;

промывной режим с использованием 0,1 Н раствор Na2CO3.

Контролем служил чернозем с оптимальным увлажнением.

4. Моделирование закисления почв. Чернозем обыкновенный: промывной режим с использованием воды;

промывной режим с использованием 0,1 Н раствор Н2SO4.

Контролем служил чернозем с оптимальным увлажнением.

5. Влияние промывного и застойного режима на биологическую активность черноземов.Чернозем обыкновенный: промывной режим с использованием воды;

затопление. Контролем служил чернозем с оптимальным увлажнением.

6. Моделирование образования солончаков. Чернозем обыкновенный: режим подтопления с использованием 1% раствора Na2SO4 + NaCl. Контролем служил чернозем, подтопляемый водой.

Каждый из процессов диагностировался по морфологическим показателям и контролировался измерением рН, количества солей и карбонатов, концентрацией гумуса и др.

Результаты и обсуждение: Для объединения различных показателей была использована методика определения интегрального показателя биологического состояния почвы (ИПБС), позволяющая оценить совокупность биологических показателей (Вальков, Казеев и др., 1999). В процессе исследований были получены следующие результаты.

При исследовании влияния условий увлажнения на эколого-биологические свойства черноземов выяснилось, что после срока в 30 суток - микробиологическая активность в черноземе обыкновенном была выше контроля, но мало отличалась во всех вариантах.

После срока в 100 суток – наметилась тенденция к повышению активности в варианте чернозем обыкновенный оптимальное увлажнение + 1/3 от оптимального увлажнения, а минимальная активность – в контроле.

127    После срока в 30 суток – ферментативная активность была максимальной в варианте с черноземом + оптимальное увлажнение.

После срока в 100 суток – ферментативная активность была максимальной в варианте чернозем обыкновенный оптимальное увлажнение + 1/3, а минимальная активность – в варианте с затоплением.

При исследовании глеевого процесса было установлено, что максимальная микробиологическая активность наблюдается в варианте с сахарозой и затоплением, минимальная - вариант с затоплением без сахарозы.

Максимальная ферментативная активность наблюдается в варианте с сахарозой и оптимальным увлажнением, минимальная - вариант с затоплением.

При исследовании процесса осолодения и закисления мы установили, что на микробиологическую активность в целом процессы осолодения и закисления влияния не оказывают, но выделяются отдельные группы микроорганизмов, которые подавляются: осолодение - сахаролитики и микромицеты, закисление – сахаролитики и азотфиксаторы.

На ферментативную активность сильнее воздействует процесс закисления, менее – осолодение. Оба показателя ниже контрольного варианта.

Также было установлено, что хлоридно-сульфатное засоление, при исследовании солончаков, значительно подавляет биологическую активность черноземов. ИПБС в солончаке понижается более чем на 30 % по сравнению с контролем. Причем наиболее чувствительными оказались микробиологические показатели.

При исследовании влияние промывного и застойного режима установили, что микробиологическая активность существенно не различается в промывном и застойном режиме, ферментативная активность – максимальна в варианте с промывным режимом.

В результате проведенных исследований получены следующие выводы:

1) Различные условия увлажнения оказывают существенное влияние на распределение численности микроорганизмов. Оптимальное увлажнение для микроорганизмов в целом выше, чем требуется для растений. Но существует различия для разных физиологических групп.

Распределение ферментативной активности аналогично распределению микробиологической.

2) При индикации глеевого процесса наиболее показательна численность амилолитических и сахаролитических бактерий и ферментативная активность.

3) Для биодиагностики процессов осолодения подходят микробиологические показатели (общая численность бактерий, сахаролитики и микромицеты) и активность каталазы и дегидрогеназы.

4) Для биодиагностики процессов закисления можно использовать численность сахаролитиков, азотфиксаторов и общую численность бактерий, определенную люминесцентным методом. А также активность каталазы и дегидрогеназы.

5) При индикации хлоридно-сульфатного засоления все использованные нами биологические показатели чувствительны, но в разной мере.

Таким образом, нам удалось смоделировать различные процессы переувлажнения и выявить биоиндикаторов для них. Причем хорошо зарекомендовали себя не только ферментативные показатели, но и некоторые группы микроорганизмов, и их численность.

128    Влияние химического загрязнения на эколого-биологические свойства коричневой почвы Спивакова Н.А., Колесников С.И.,д.с-х.н., профессор Южный федеральный университет Коричневые почвы являются редким объектом для исследования. В России они встречаются только на юге страны и только фрагментарно. Соответственно они менее изучены, чем зональные почвы. Нами так же не было встречено работ, посвященных оценке устойчивости коричневых почв к химическому загрязнению.

В качестве объекта исследования была использована коричневая почва.

(Краснодарский край, Лабинский район). Коричневая почва характеризируется следующими показателями: содержание гумуса – 1,06;

рН – 8,15;

активность каталазы – 6,6 мл О2/г, активность дегидрогеназы – 16,19 мг ТТХ/10 г почвы. Почва для модельных экспериментов была отобрана из верхнего слоя (0-25 см), где накапливается основное количество загрязняющих почву веществ.

В качестве загрязняющих веществ были выбраны тяжелые металлы (ТМ) и нефть.

Изучали действие разных количеств загрязняющих веществ в почве: ТМ — 1, 10, ПДК (100, 1000 и 10000 мг/кг соответственно), нефть — 1, 5, 10 % от массы почвы. ТМ вносили в почву в форме оксидов: CrO3, CuO, NiO, PbO. Во-первых, значительная доля ТМ поступает в почву именно в форме оксидов (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Во вторых, использование оксидов ТМ позволяет исключить воздействие на свойства почвы сопутствующих анионов, как это происходит при внесении солей металлов.

Почву инкубировали в вегетационных сосудах при комнатной температуре (20 220С) и оптимальном увлажнении (60% от полевой влагоемкости) в трехкратной повторности. Состояние почв определяли через 30 суток после загрязнения. При оценке химического воздействия на почву этот срок является наиболее информативным (Колесников и др., 2006).

Лабораторно-аналитические исследования выполнены с использованием общепринятых методов (Казеев и др., 2003). Определяли обилие бактерий рода Azotobacter, активность каталазы и дегидрогеназы, целлюлозолитическую активность, фитотоксические свойства почв и другие показатели На основе наиболее информативных биологических показателей определяли интегральный показатель биологического состояния (ИПБС) почвы.

В результате проведенного исследования было установлено, что загрязнение Cr, Cu, Ni, Pb и нефтью приводит к снижению значений биологических свойств почвы Степень снижения значений показателя зависела от природы загрязняющего вещества и его концентрации в почве.

Причины негативного воздействия на биологические свойства почв ТМ и нефти следующие. ТМ связываются с сульфгидрильными группами белков, в результате чего с одной стороны подавляется синтез белков, в том числе и ферментов, с другой стороны нарушается проницаемость биологических мембран. И то, и другое, в конечном счете, приводит к нарушению обмена веществ (Торшин и др., 1990).

Негативное действие нефти на биологические процессы в почве объясняют обволакиванием нефтяными углеводородами почвенных частиц, содержанием в нефти тяжелых металлов, ароматических углеводородов, в частности фенолов, накоплением в почве продуктов окисления углеводородов, таких как гексадециловый спирт, пальмитиновая, бензойная, салициловая кислоты и др., значительным увеличением соотношения C:N и др. (Киреева и др., 1998). Влияние химического загрязнения на ИПБС коричневой почвы представлено на рисунке 1.

129    Рис. 1. Влияние химического загрязнения на ИПБС коричневой почвы. Условные обозначения: ПДК – для тяжелых металлов, % - для нефти.

По степени ингибирующего воздействия на биологические свойства коричневой почвы ТМ образуют ряд:

CrO3 PbO = CuO NiO.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.