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 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 13 |

«ЭКОЛОГИЯ РЕЧНЫХ БАССЕЙНОВ ЭРБ – 2009 V МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ 9-12 сентября 2009 года ТРУДЫ ...»

-- [ Страница 6 ] --

Результаты исследований показали, что всхожесть семян овощных культур, замоченных в различных растворах тетранила, зависит от концентрации препарата (рис. 1). Наиболее высокие показатели всхожести на всех культурах получены при замочке семян в растворах, содержащих 1,0 и 10,0 мг тетранила в 1 л воды. Концентрации препарата 0,1 и 100 мг/л меньше влияли на всхожесть семян овощных культур. Например, при замочке семян моркови в растворе 100,0 мг тетранила в 1 литре воды всхожесть оставалась на уровне контроля. Таким образом, с повышением концентрации тетранила до 10,0 мг/л увеличивалась стимулирующая актив ность препарата, при дальнейшем увеличении концентрации препарата до 100,0 мг/л стимулирующая активность несколько снижалась. Действие тетранила на всхожесть семян различных культур оказалось неодинаковым.

Так, наиболее чувствительными к действию препарата по всхожести оказа лись семена капусты. Семена огурцов отличались 100%-ной всхожестью, что не позволило нам выявить стимулирующую активность тетранила на этой культуре.

Обработка семян томата, огурцов, моркови и капусты тетранилом в разной степени стимулировала рост корешков и стеблей проростков.

Стимуляция роста проростков наблюдалась в основном при использовании тетранила в концентрациях 1,0 и 10,0 мг/л.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Рис. 1. Влияние тетранила на всхожесть семян овощных культур а – томат;

б – капуста;

в – морковь;

1 – контроль;

2 – тетранил В таблице 1 представлены результаты эксперимента по учету длины стеблей и корешков проростков овощных культур. В опытах на томатах тетранил при всех исследованных концентрациях стимулировал рост корешков и стеблей проростков. На огурцах высокая стимуляция роста корешков наблюдалась лишь при обработке препаратом в концентрации мг/л (30,9 % от контроля). Другие концентрации менее стимулировали рост корешков огурцов. В опытах на капусте тетранил в концентрации 1,0 мг/л особенно эффективно стимулировал рост стеблей (39,0 % от контроля).

Прирост корешков капусты при обработке семян тетранилом в той же концентрации составлял 22 % от контроля.

На моркови тетранил в концентрациях 1,0 и 10,0 мг/л стимулировал рост корешков соответственно на 35,2 и 30,6 %, тогда как на рост стеблей моркови оказывал слабое действие.

Следует отметить, что при изучении роста проростков исследуемых овощных культур, как и в опытах по исследованию всхожести семян, с увеличением концентрации тетранила до 10,0 мг/л наблюдалась стимуля ция роста проростков, однако, при дальнейшем повышении концентрации препарата до 100,0 мг/л стимулирующая активность его несколько снижа лась.

В динамике развития по дням (на 5-,7- и 10-ый дни развития) на томатах и огурцах стимулирующая активность тетранила возрастала, а на моркови и капусте стимуляция роста проростков отмечалась на 5-ый и 7-ой дни развития;

на 10-ый день происходило некоторое ее снижение, в некоторых случаях даже до контрольного уровня (например, в опытах на корешках капусты).

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Таблица 1.

Влияние тетранила на рост проростков овощных культур Концент- Длина корешка, % Длина стебля, % Вариант рация, 5-ый 7-ой 10-ый 5-ый 7-ой 10-ый мг/л день день день день день день Томаты Контроль Н2 0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100, Тетранил 0,1 110,0 115,0 120,0 104,0 120,1 125, 1,0 117,5 125,5 130,0 120,3 128,3 132, 10,0 125,9 131,4 137,8 130,0 138,5 141, 100,0 112,4 117,6 123,5 124,3 130,2 134, Огурцы Контроль Н2 0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100, Тетранил 0,1 98,8 104,2 109,2 120,0 125,1 129, 1,0 96,9 103,5 107,3 117,0 121,5 125, 10,0 110,8 117,8 130,9 147,4 145,2 156, 100,0 100,0 102,1 108,3 135,3 139,1 143, Капуста Контроль Н2 0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100, Тетранил 0,1 125,8 117,4 105,8 108,5 107,6 106, 1,0 128,9 125,5 122,6 115,8 121,2 139, 10,0 132,8 122,3 108,2 118,5 119,2 127, 100,0 135,6 105,6 98,7 112,7 134,5 101, Морковь Контроль Н2 0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100, Тетранил 0,1 128,8 120,0 108,7 105,5 112,8 102, 1,0 106,5 112,4 135,2 103,5 125,5 118, 10,0 145,0 132,4 130,6 103,1 105,2 110, 100,0 108,5 106,1 105,0 98,2 106,7 100, Таким образом, замочка семян в тетраниле в концентрациях 1,0 и 10,0 мг/л способствует ускорению прорастания семян, стимулирует рост проростков томатов, огурцов, капусты и моркови, но повышение концент рация тетранила до 100 мл/л снижает всхожесть семян и рост проростков этих культур.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Литература 1. А.С. 529878 (СССР) Стимулятор роста хлопчатника. (А.А. Умаров., Ч.Ш. Кадыров, А.А. Кодяков, Г.Г. Галустьян). Бюлл. изобр. 1978.

2. Умаров А.А., Кариев А.У., Кушаева Ф.Х. Узб.биол.журн., 1990, № 1. – С. 22-24.

3. Пестициды. – Ташкент: «Фан».1987. – 190 с.

4. Умаров А.А., Кариев А.У., Галустьян Г.Г. Хлопководство. 1986, № 11.

– 37 с.

ОЦЕНКА МИГРАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ Д.Ю. Груздков, 2 Л.А. Ширкин, 2 Т.А. Трифонова МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия Многочисленные исследования тяжёлых металлов (ТМ) в ландшаф тах и почвах направлены преимущественно на изучение их физико химической и биогенной миграции в естественных условия. Однако сведения о миграции металлов из отходов в почвы, о факторах и механиз мах мобилизации, рассеивания, концентрации токсикантов в условиях часто реализуемых локальных (импактных) полиметалльных загрязнений недостаточны и противоречивы. Анализ проводимых исследований показывает, что одной из главных проблем является изучение кинетики и динамики техногенной миграции и трансформации ТМ в системе «промышленные отходы – почва», которая вызывает локальное загрязнение почв и характеризуется спецификой, отличной от естественной физико химической миграции элементов в почвах и требующей дополнительного изучения. При изучении миграции тяжёлых металлов в системе «промыш ленные отходы – почва» перспективным является комплексное использо вание экспериментальных методов исследования как на отдельных почвен ных образцах, моделях в лабораторных условиях, так и в полевых условиях.





Цель исследования – анализ кинетики и динамики миграции тяжёлых металлов в почвах в условиях загрязнения гальваношламом. Поставленная цель определила следующие задачи:

– экспериментальное изучение особенностей миграции ТМ из гальвано шламов сложного полиметалльного состава на моделях почвенного СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ профиля в лабораторных условиях;

– исследование миграции ТМ из гальваношламов сложного поли металльного состава в почвах (in situ) за длительный период в условиях искусственных полигонов.

Объектами воздействия (загрязнения) и исследования явились серые лесные среднесуглинистые почвы Владимирского Ополья. Опыты проводи лись в лабораторных условиях и в полевых – на искусственном полигоне.

Полигон заложен на неиспользуемой в хозяйственной деятельности территории. Поэтому начальное содержание тяжёлых металлов в почве принято за фоновое. Опыты проводились с гальваношламом в режиме естественного увлажнения;

в течение 2007-2009 гг. отслеживалось содержа ния ТМ в почвенном профиле.

В лабораторных условиях исследовалась динамика миграции ТМ в колонках, имитирующих почвенный профиль, на поверхность которого был помещен гальваношлам, ежедневно промываемый дистиллированной водой. В течение 15 дней ежедневно на каждом участке почвенной колонки проводились замеры электропроводности. Динамика миграции ТМ в систе ме «раствор ТМ – почва» исследовалась посредством замеров электро проводности – сравнением электрокинетических кривых R0/R = f (x, t) на загрязнённых (R) и незагрязнённых (R0) моделях почвенного профиля, т.е.

по характеристике изменения содержания ионных форм металлов в равновесном почвенном растворе по глубине (x) и по времени (t).

Совместный анализ диаграмм электропроводности, полученных на загряз нённых и чистых (контрольных) моделях позволил вычислить абсолютные значения скоростей миграции ионных форм металлов (vм) и фильтрации почвенного раствора (vф). Отношение vм/vф характеризует аккумулирую щую способность твёрдой почвенной фазы по отношению к ТМ. Таким образом, чем ниже значение vм/vф, тем больше равновесие между фазами по ТМ смещается в сторону твёрдой почвенной фазы и тем ниже миграционная способность металлов в почвенном горизонте.

Данные замеров электропроводности указывают на то, что миграция растворимых форм ТМ протекает интенсивно, дна трубки загрязнённый фильтационный поток достигает на 3-и - 4-е сутки. Формирующийся поток ТМ характеризуется динамичностью и непостоянством параметров загряз нения, приводя к резкой дифференциации металлов по профилю почвенной колонки (рис. 1). Для находящихся в почвенном растворе тяжелых V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

металлов характерна временная аккумуляция ионной формы в горизонте ЕВ, это говорит о том, что в процессе увеличения дозы загрязнителя меняется способность почвы аккумулировать его в различных горизонтах.

Соотношение скоростей миграции и фильтрации меняется в зависимости от горизонтов (табл. 1), при этом наивысшие уровни загрязнения почвенного раствора наблюдаются в горизонте характеризующимся максимальным значением соотношения скоростей миграции и фильтрации (vм/vф), то есть в области с низкой аккумулирующей способностью твёрдой почвенной фазы по отношению к ТМ.

Таблица 1.

Средние скорости миграции и фильтрации в горизонтах почвенного профиля при загрязнении его гальваношламом Средняя Средняя скорость скорость Гори- Vм/Vф, мигра- фильтра зонт % ции Vм, ции Vф, Рис. 1. Диаграмма распределения см/сут. см/сут.

подвижных форм ТМ в профиле серой А 0,55 0,80 лесной почвы (А – ЕВ – В) загрязнённого ЕВ 1,65 1,90 гальваношламом В 0,20 0,50 Выщелачивание ТМ из гальваношлама происходит неравномерно по времени, а также зависит от самого металла. Как в условиях лабораторного эксперимента, так и полевого, выявлено, что концентрация ряда металлов в гальваношламе не уменьшается, а увеличивается со временем за счет полиметалльного выщелачивания. Эффект концентрирования металлов в шламе учитывался по маркерным элементам – элементам, которые практически не участвуют в миграции (например, Mn):

mi (t ) (t ) C = 1 i 0i C (t ) m 0i СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ где mi (t ) и i (t ) – количество металла, перешедшее из отходов в почву, и массовая доля металла к моменту времени t;

m0i и 0i – исходное количество и массовая доля металла в шламе в начальный момент времени (t = 0);

C (t ) – массовая доля маркерного элемента к моменту времени t;

C 0 – массовая доля маркерного элемента в начальный момент времени (t = 0).

Согласно расчетам по абсолютному количеству тяжёлых металлов, выщелачиваемых из шлама, элементы располагаются в следующем порядке: Zn Cu Ni Pb. Эти элементы являются ведущими, так как на их долю в суммарном потоке тяжёлых металлов в условиях эксперимента приходится около 70 %.

На полигоне для всех основных элементов-загрязнителей наблюда ется выраженная вертикальная миграция при преобладающем нисходящем потоке слабокислых почвенных растворов, усиливающих интенсивность их выщелачивания. На рис. 2 в логарифмической шкале показано содержание ряда ТМ по горизонтам в течение полевого эксперимента.

Изменение концентрации ТМ во времени по почвенному профилю полигона происходит неравномерно. На начальных стадиях эксперимента происходит незначительное увеличение ТМ в поверхностном горизонте.

При втором отборе проб, было выявлено уменьшение валового содержания Pb, Zn, Cu, Cr, As в гумусовом горизонте и возрастание в нижележащих горизонтах. Полученный эффект видимо связан с поглощением ТМ биотой из поверхностного горизонта (поскольку степень загрязнения не превысила критических значений, ТМ поступившие в почву из гальваношлама выступили в качестве микроэлементов, увеличив тем самым активность биоты) и с их вымыванием нисходящими потоками кислых и слабокислых почвенных растворов. При следующем измерении, распределение ТМ показало значительные пики для Zn, Cr, Cu, Ni, т.е. для тех металлов, которые вносят наибольший вклад в поток из гальваношлама по абсолют ному количеству. При этом в нижележащих горизонтах значительного колебания валового содержания ТМ не наблюдается.

Таким образом, данные о распределении ТМ по почвенным профилям полигонов показывают, что наибольшую опасность представ ляют Zn, Cr, Cu, Ni – элементы в больших количествах содержащиеся в гальваношламе.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Cr Cu Ni Zn Рис. 2. Распределение ТМ по почвенному профилю полигона в различный момент времени Полевые исследования подтвердили результаты лабораторных опытов об импульсном характере перераспределения ТМ в почвенном профиле. Согласно расчётам, уровень полиметалльного загрязнения почв динамичен, а поток ТМ не ограничивается верхним горизонтом почвы, тем самым, создавая реальную угрозу загрязнения грунтовых вод.

Работа выполнена при поддержке АВЦВ (РНПВШ 2.2.3.3/670).

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ ЭКОТОКСИКОЛОГИЯ ПОЧВ И АГРОКУЛЬТУР ТЕХНОГЕННОЙ ЗОНЫ АЛАВЕРДСКОГО ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА О.А. Джугарян, 2 С.А. Унанян Экоцентр Национальной Академии Наук РА, Армения, г. Ереван, Армения Научный центр почвоведения, агрохимии и мелиорации им. Г.П. Петросяна, МСХ, г. Ереван, Армения Accumulation of toxic substances in soils and vegetation depends on concentrations of toxic gases in atmosphere, lifetime and other natural and climatic factors. Accumulation of heavy metals in the fruits and vegetables grown on Armenia’s anthropogenic territories exceeds the permissible concentrations by many times and does not meet hygienic standards, thus jeopardizing the human and domestic animal health.

Ecotoxicological assessment of the man-made zones contributes to gathering of comparable data on the yield characteristics and the negative consequences of soil, fruit and vegetable contamination which enable to predict the crop quality, map the urban pollution zones and elaborate the strategy for decreasing toxic pollution in agricultural ecosystems of Armenia.

Проблему охраны среды обитания человека, почвы, агрокультур необходимо рассматривать как проблему научно-обоснованного нормиро вания и контроля выбросов и сбросов токсических химических элементов в окружающую среду.

Оптимальным и допустимым в современных условиях качеством среды следует признать такое состояние, которое не вызывает ощутимых нарушений в функционировании организмов, экосистем, биогеохимических циклов земли и следовательно, обеспечивает устойчивость и оптимальное существование и развитие биоты и биосферы в целом.

Техногенное загрязнение на горных территориях идет быстрее, чем на равнине. На интенсификацию процесса действуют горный ландшафт, котлованность рельефа, большая повторяемость приземных и приподнятых инверсий, частные штили, расположенность промышленных предприятий по направлению розы ветров, что способствует сносу дымовых выбросов, создавая очаги загазованности в приземном слое.

Методика исследований. Наши исследования направлены на изуче ние влияния токсических химических выбросов (ТМ и серы) на почвы и агрокультуры вокруг Алавердского горно-металлургического завода. Опы V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

ты проводились в течение более 30 лет методом полевых и камеральных работ, вегетационными опытами и лабораторными агрохимическими анализами почв и агрокультур. Стационарные опытные участки были расположены по направлению розы ветров (от завода). Уровень загряз нения почв ТМ определяли на атомно-абсорбционном фотометре марки «Сатурн». Категории загрязнения в зависимости от суммарного показателя концентрации (СПК) ТМ для почв определялись по методике ИМГРЭ (1987), для плодоовощных культур – по методу О.А. Джугарян (1990).

Содержание серы в плодоовощных культурах определялось спектрофото метрическим методом по Мочаловой (1975). Из ТМ определялись Pb, Zn, Cu, Fe, Ni, Mn, Cd в почвах, листьях и плодах агрокультур.

Результаты и обсуждение. С целью составления экотоксиколо гической характеристики региона, организации мониторинга и разработки мероприятий по уменьшению загрязнения техногенной среды нами изуча лось накопление тяжелых металлов в почвах и плодоовощных культурах.

Местность резко расчленена и окаймлена горными массивами: с запада – Меджан-Лалва и Сомхетский хребты, с юго-востока – Базумский хребет, который многочисленными ветвями расходится по всей территории.

Равнинная территория незначительна по площади (Санаинское, Одзунское и Акорийское плато).

АГМЗ специализирован на производстве катодной и вайербарсовой меди, серной кислоты и медного купороса. Основное загрязнение в окружающую среду привносится со сточными водами, шлаками и пылевыб росами, содержащими большие количества ТМ, которые в десятки раз превышают ПДК.

Известно, что ареал распространения ТМ и их накопление в компонентах агросистем зависит в основном от преобладающего направле ния и скорости ветра, пересеченности рельефа, от объемов и длительности промышленных выбросов, покрытия территории техногенеза агрокульту рами и отдаленности от источника загрязнения. В северо-восточном направлении накопление токсикантов несколько больше, чем в южном, что связано с рельефом местности – север и северо-восток расположен на Акорийском плато, обеспечивающем некоторую равнинность рельефа, что способствует более дальнему выбросу техногенных выбросов. В южном направлении рельеф сильно пересечен крутыми склонами, препятствую щими распространению выбросов, что приводит к образованию много численных очагов загрязнения.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ В почвах доля подвижных форм ТМ в процентном отношении от валового их содержания возрастает по мере удаления от источника эмиссии. Из приведенных на рис. 1 экспериментальных средних данных за последние 20 лет видно, что увеличение процентного содержания подвижных форм ТМ (от валового) по мере приближения к источнику загрязнения связано с растворимостью ТМ: чем ближе к источнику эмиссии, тем больше кислотность среды (SO2) и выше растворимость металлов и, наоборот. Почвы до 2-х км сильно загрязнены и СПК колеблется в пределах 130,0-77,8 (север) и 103,0-66,1 (юг). Содержание Cu, Zn, Pb, Fe в среднем в 40-20 раз, Ni, Cd и Mn в среднем в 5-2 раза больше, чем в контроле. На расстоянии 3-5 км СПК ТМ колеблется в пределах 55,5 52,0 (северо-восток) и 52,5-50,9 (юг), т.е. снизился в 2-3 раза. Содержание Cu, Zn, Pb, Fe в среднем в 15-10 раз, а Ni, Cd и Mn в среднем в 2 раза больше, чем в контроле и в среднем в 3 раза меньше, чем в зоне очень сильного зягрязнения (до 2-х км от источника эмиссии). На расстоянии 5 км наблюдается некоторое превышение СПК ТМ по сравнению с показателями 3 и 4 км. Это объясняется приземлением факела, что создает некоторую насыщенность газо-пылевыбросов в атмосферу и соответственно повыше ние концентрации токсикантов в почве. На расстоянии 7-10 км величина СПК совпадает со значением для почв со средним и слабым содержанием концентрации ТМ (33,5-24,9 – север, 33,6-27,3 – юг). Превышение содержания металлов по сравнению с контролем резко падает. Содержание Ni, Cd, Mn превышает контроль всего в пределах 1,1-1,7 раз. Допол нительный приток загрязняющих веществ с поливными водами из р. Дебет вызвал рост СПК до значений для валовых форм 66,4, подвижных – 43,7.

Особенно большие концентрации наблюдаются у Cu и Pb. Превыше ние по Cu составляет 32,3-11,9, по Pb – 16-15,4 раза.

Агрокультуры. Токсичные металлы из атмосферы кумулируются в основном в верхних горизонтах почв (20 см) и с глубиной их содержание уменьшается. Вследствие незначительной миграции металлов по профилю почвы, овощные культуры, с поверхностной корневой системой накапли вают из таких почв больше металлов, чем плодовые деревья с глубоко расположенными корневыми системами. Осаждающиеся из воздуха на листья и плоды соединения металлов частично проникают внутрь тканей, частично остаются в виде поверхностного отложения, что зависит от анатомо-морфологического строения листа и вида плодовых культур.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Рис. 1. Суммарный показатель концентрации (СНМС) и отношение валового содержания ТМ в коричневой лесной остепненной почве г. Алаверди (0-20 см) и контрольного участка (Ci).

- - - подвижная форма — валовая форма S – юг, (Одзун) N-W – северо-запад от Алаверди СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Овощи. Накопление ТМ в овощных культурах (картофель, свекла столовая, фасоль стручковая, перец болгарский) ассоциируется с накопле нием ТМ в почвах. Чем ближе к источнику эмиссии, тем больше ТМ в листьях, ботве и плодах овощей. Больше всего металлов в овощных культу рах накапливается на расстоянии до 4-х км;

на 5-8 км содержание ТМ снижается, а на удалении 17 км – приближается к контролю. На участках, которые поливаются водами р. Дебет (куда сбрасываются сточные воды завода, содержащие токсические металлы), содержание ТМ приближается к показателям зоны до 4 км, т.е. сильного зягрязнения. По СПК ТМ овощные культуры располагаются в убывающем порядке следующим образом:

свекла фасоль картофель перец ботва 59,9-17,0 лист 43,4-6,2 ботва 28,5-10,3 лист 27,0-7, корнеплоды 31,6-11,6 стручок 37,6-10,1 клубни 21,7-7,7 плод 23,5-2, Плодовые. По сравнению с овощными, накапливают в плодах и листьях несколько меньше металлов. Показатели накопления химических токсикантов в ассимиляционных органах значительно выше, чем в плодах.

Прослеживается положительная корреляционная связь между степенью загрязненности почвы, атмосферного воздуха и аккумуляцией металлов в плодовых культурах.

В накоплении металлов в плодовых культурах большое значение имеет биологическая особенность вида: разные плодовые культуры проявляют специфичность к содержанию металлов в листьях и плодах. В связи с резким расчленением рельефа имеет место очаговое техногенное загрязнение, поэтому изучение кумуляции ТМ в плодовых культурах проводилось не только на стационарных опытных участках (по розе ветров), но и на участках очагового загрязнения: АГМЗ – 0 км;

г. Алаверди – 1,5 км от АГМЗ;

Санаин – 2,5 км;

Акори – 4 км;

Одзун – 8 км;

Шнох – км, Чочкан – 30 км, Баграташен – 35 км, контроль: Ноемберян – 48 км.

Плодовые плантации Алаверди, Санаина, Акори, Одзуна, Ноемберяна находятся в богарных условиях возделывания;

Шноха, Чочкана, Баграта шена поливаются водами реки Дебет, загрязненной стоками АГМЗ (как уже отмечалось выше), содержащей (в воде и взвесях) большое количество токсических элементов.

Из плодовых культур изучались – яблоня, груша, айва, персик.

Исходя из видового состава плодовые культуры по СПК ТМ располагаются в ряд:

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

персик яблоня айва груша 51,9 45,9 45,7 45, Данные СПК строго соответствуют количеству токсикантов в почве и атмосферном воздухе зоны техногенеза горно-металлургического завода и проявляют прямую пропорциональную зависимость: чем больше загрязнителей, тем больше СПК, что может с успехом применяться в агромониторинге для наблюдения за состоянием накопления металлов в сельскохозяйственных культурах зон техногенеза.

Сернистый ангидрид является одним из токсичных газовыбросов АГМЗ. Повреждения агрокультур, вызванные серой проявляются в виде некрозов, хлорозов или изменения цвета органов агрокультур, в форме снижения урожайности, ухудшения качества товарной продукции, наруше ния роста и развития или в виде скопления токсических соединений в плодах, корнеплодах и, что особенно опасно – в зеленых листовых овощах.

Исходя из многолетних фенонаблюдений, биохимических и химичес ких анализов, инвентаризации всех плодовых культур, произрастающих вокруг АГМЗ, по устойчивости плодовые культуры можно разделить на сильноустойчивые – айва, яблоня, слива, ежевика;

среднеустойчивые – шелковица, абрикос, кизил;

неустойчивые – виноград, инжир, персик.

По серупоглотительной способности плодовые культуры располага ются в ряд: айва (1,18) яблоня (0,97) шелковица (0,93) персик (0,90) виноград (0,89) слива (0,89) инжир (0,79) груша (0,69) кизил (0,63) ежевика (0,60) контроль (0,09).

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Почвы зоны техногенеза загрязнены ТМ, максимальное накопле ние валовой и подвижной форм которых наблюдается на территории АГМЗ и на удалении до 2-х км. В пределах 3-5 км концентрация металлов несколько ниже, а на расстоянии 5 км содержание ТМ опять увеличивается, что связано с раскрытием факела;

на расстоянии 7-10 км содержание металлов резко снижается и приближается к контрольным показателям.

2. Накопление ТМ (Cu, Zn, Pb, Cd, Ni, Fe, Mn) и техногенной серы в плодоовощных культурах во много раз превышает предельно-допустимые нормы, не соответствует гигиеническим нормативам, предъявляемым к пищевым продуктам, и представляет опасность для здоровья людей и животных.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Литература 1. Baker D., Chesnin l. Chemical monitoring of soil for environmental anality and animal and human health. – Advances in Agronomy, 1975, v. 27, p.

306-360.

2. Важенин И.Г. О разработке ПДК химических веществ в почве // Бюл.

почвен. ин-та. – 1983, вып. ХХХV, Москва.

3. Джугарян О.А. Разработка системы экологической оценки и биомони торинга техногенного загрязнения экосистем промышленных районов Армении. Автореферат докт. диссертации. – М.: ИЭМЭЖ, 1990. – 42 с.

4. Dueck T.A. et al. Heavy metal immission and genetic constitution of plant populations the vicinity af two metal emission sources // Angew. Bot. – 1984, v. 58, № 1, p. 47-53.

5. Ильин В.Б. О нормировании содержания тяжелых металлов в расте ниях. // Химия в сельском хозяйстве, 1987, № 8. – С. 63-65.

6. Методические рекомендации по геохимической оценке источников загрязнения окружающей среды. – М.: ИМГРЭ, 1987. – 86 с.

7. Криволуцкий Д.А., Федоров Е.А. Принципы экологического нормиро вания. // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду.

– Пущино, 1984. – С. 104-106.

8. Сает Ю.Е. Геохимическая оценка нагрузки на окружающую среду. // Геохимия ландшафтов и география почв. – М.: Изд. МГУ, 1982.

АКТУАЛЬНОСТЬ И ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГОРОДСКИХ ПОЧВ ПО МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ А.Г. Журавлева, О.Н. Сахно Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия Microbiological methods of assessment of state of soils are an important direction for applied ecological research, which have a good perspective and must be included in the programme of soil-ecological monitoring of urban areas. Microbio logical indicators are applied for integral assessment of ecological state, since the use of living organisms can provide necessary on-line data on the influence of a complex of unfavorable factors.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Последствия антропогенного воздействия на почвенные экосистемы изучены намного меньше, чем антропогенные воздействия в водных и воздушных экосистемах. Почва, в отличие от других компонентов природной среды, не только геохимически аккумулирует компоненты загрязнений, но и выступает как природный буфер, контролирующий перенос химических элементов и соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество. Разработка методов оценки антропогенного воздействия на почву приобретает большое значение, поскольку гигиене почвы не уделяется достаточно внимания, хотя значение почвы как одного из компонентов биосферы очевидно [4].

Роль биологических методов в оценке экологического состояния почвенного покрова в перспективе достаточно велика. Исследование элементного состава почв не может дать необходимой информации о влиянии неблагоприятных факторов, связанных с хозяйственной деятель ностью человека, на почвы и произрастающую на них растительность.

Только использование живых организмов (растений и микроорганизмов), а также показателей их активности, может дать необходимые оперативные данные о воздействии комплекса неблагоприятных факторов, включая токсичные элементы, содержащиеся в почве, изменения водного, теплово го, питательного и других режимов, имеющих место в антропогенно преобразованных почвах [1].

Различные типы антропогенного воздействия на почву, изменяя условия существования почвенных микроорганизмов, могут нарушать нор мальное протекание в почвах процессов микробной трансформации, а следовательно, и процессов круговорота веществ в биосфере. Подобные нарушения, являющиеся одним из основных негативных последствий антропогенного воздействия на почвенную биоту, могут отрицательно влиять на человека, изменяя экологические условия его обитания, процессы производства пищи и промышленной продукции. Кроме того, изменение микробной трансформации, развитие первоначально нетипичных микро организмов может приводить к появлению новых загрязнений в биосфере и заболеваний у людей [3].

Состояние микроорганизмов в нарушенных городских почвах может служить показателем их экологического состояния. Микроорганизмы способны к относительно быстрой адаптации, и до тех пор, пока загрязнен ная почва будет оставаться почвой, ее микробиота будет перерабатывать и СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ трансформировать соединения загрязняющих веществ, приближая состоя ние почв к естественному [5].

Однако существуют определенные трудности использования микро биологических показателей, так как микроорганизмы резко реагируют на различные изменения в среде – возникает необычайная динамичность микробиологических показателей. Поэтому использование микроорганиз мов и показателей их активности хотя и может дать необходимые оперативные данные о воздействии комплекса неблагоприятных факторов, однако изменение динамики почвенных процессов не вполне предсказуемо, что затрудняет применение микробиологических показателей для интег ральной оценки экологического состояния.

Почвы характеризуются не только составом и численностью микроорганизмов, но и их суммарной активностью. Противоположно направленные и многократно повторяющиеся процессы миграции биоген ных элементов с участием микроорганизмов, осуществляются в почве непрерывно, образуя единый цикл, сбалансированность которого, свиде тельствует о создании в почве оптимальных условий для сохранения экологического равновесия и существования всех живых организмов.

Отсюда вытекает возможность использования микроорганизмов кратко временного или долговременного прогноза экологического состояния почв.

Однако широкая вариабельность результатов этих исследований усложняет возможность обнаружения закономерной взаимосвязи. В связи с этим отсутствуют достоверные данные о соотношении показателей биологичес кой активности и воздействии различных экологических факторов [2].

Микробиологические методы оценки состояния почв являются важным направлением прикладных экологических исследований, которые имеют хорошую перспективу и обязательно должно включаться в прог рамму почвенно-экологического мониторинга городских районов.

Апробация микробиологических показателей биологической и биохимичес кой активности в полевых условиях должна проводиться на почвах с высоким уровнем техногенной нагрузки.

Литература 1. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование./ под. Ред. О.П. Мелеховой и Е.И. Егоровой. – М.:

Изд. Центр «Академия», 2007. – 288 с.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

2. Звягинцев Д.Г. Биология почв / Д.Г. Звягинцев [и др.]. – М.: Изд-во МГУ, 2005.

3. Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв. – М.:

Гаудеамус, 2007. – 237 с.

4. Почва. Город. Экология. / Под ред. Г.В. Добровольского. – М., 1997. – 320 с.

5. Рубенчик Л.И. Микроорганизмы – биологические индикаторы. – Киев.: Изд-во «Наукова Думка», 1972. – 165 с.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 09-05-99002).

САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ПОЧВ В РАЙОНАХ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ А.Г. Журавлева, О.Н. Сахно Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия Conducted research showed, that the soils of residential construction area in the city of Vladimir are characterized by low level of contamination by the organic substances and content of heavy metals does not exceed maximum permissible amount, in terms of Zc these soils fall into category of permissible pollution. Sanitary-chemical criteria allow undertake assessment of ecological state of soils of residential construction area and can be used to determine comfort degree of the urban environment.

Мегаполисы, крупнейшие города, городские агломерации и урбани зированные районы – это территории, глубоко измененные антропогенной деятельностью. Выбросы крупных городов изменяют окружающие природ ные территории. Инженерно-геологические изменения недр, загрязнение почв, воздуха, водных объектов проявляется на расстоянии в 50 раз большем, чем радиус агломерации.

Чем выше уровень научно-технического прогресса, тем сильнее нагрузка на окружающую среду. Во многих странах площадь урбанизи рованных земель превышает 10 % общей территории. Так, в США она составляет 10,8 %, в Германии – 13,5 %;

в Голландии 15,9 %. Использо вание земель под различные сооружения существенно влияет на биосфер ные процессы. С урбанизированных территорий поступает в 1,5 раза СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ больше органических веществ, в 2 раза больше соединений азота, в 250 раз больше диоксида серы и в 410 раз больше окиси углерода, чем в сельско хозяйственных районах.

Отсутствие загрязнений связано с важнейшим для жителей показате лем качества городской среды – ее комфортностью. Комфортность городской среды – это субъективное чувство и объективное состояние полного здоровья при данных условиях окружающей человека городской среды, включая ее природные и социально-экономические показатели. В нее в качестве компонента входит комфортность городских ландшафтов – свойство этих ландшафтов вызывать субъективное чувство и объективное состояние благоприятной среды, обеспечивающей комплекс здоровья человека, в том числе комфортность визуальной, звуковой и других сред, способствующих поддержанию здоровья.

Комфортная городская среда создает у жителей чувство полно ценного здоровья и удовлетворения потребностей, но она не означает полное расслабление, покой, полную («стерильную») чистоту и отсутствие каких-либо воздействий. Полное отсутствие шумов так же неприятно, как и шумовое загрязнение, тогда как ряд звуков природы очень благоприятен для человека. Стерильно чистый воздух без приятных природных запахов так же неприятен, как и загрязненный. Самая приятная питьевая вода – это чистая природная вода, содержащая ряд минеральных добавок.

С точки зрения экологически комфортной городской среды не которые компоненты ландшафта этой среды имеют определяющее для здоровья жителей значение, требуют постоянного контроля и поддержания высокого качества. К ним относятся атмосферный воздух в городе и внутри зданий, все виды воды и почвенно-растительный слой, а также оптимальное распределение массы сбрасываемых веществ. Очень важен для городской среды контроль загрязнения почвенно-растительного слоя.

Городские почвы отличаются от естественных по химизму и водно физическим свойствам. Они переуплотнены, почвенные горизонты переме шаны и обогащены строительным мусором, бытовыми отходами, из-за чего имеют более высокую щелочность, чем природные их аналоги.

Почвенный покров крупных городов отличается также и высокой контрастностью, неоднородностью из-за сложной истории развития города, перемешанностью погребенных разновозрастных исторических почв и культурных слоев. Естественный почвенный покров на большей части городских территорий уничтожен. Он сохранился лишь островками в V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

городских лесопарках. При этом явной становится опасность уничтожения первичных и возможность формирования нетипичных условий под воздействием высоких уровней загрязнения.

Почва – важнейший компонент любого биогеоценоза, отличающийся участием в экологическом цикле с помощью сложных физико-химических процессов, обусловленных деятельностью почвенных организмов и рас тений. Попадающие в почву загрязнения подвергаются особенно интенсив ному метаболизму, тем более что процессы перемешивания примесей затруднены. В почве всегда присутствует большое количество мертвой органики – субстрата для микроорганизмов, в числе которых много болезнетворных. С микроорганизмами связаны процессы минерализации и гумификации органики. К комплексным санитарно-химическим критериям относится санитарное число – это отношение азота гумуса к общему азоту.

Общий азот – это сумма азота гумуса и азота загрязнений. Почва считается чистой, если санитарное число приближается к 1 (табл. 1).

Таблица 1.

Характеристика почв зоны жилой застройки по показателю «санитарное число»

Место отбора Санитарное Характеристика почвы почвенного образца число ул. Баумана загрязненная 0, ул. Юбилейная, д. 54 чистая 1, Октябрьский проспект, д.21 слабозагрязненная 0, ул. Василисина, д.4а слабозагрязненная 0, ул. Балакирева, двор шк.№2 слабозагрязненная 0, Проведенные исследования показали, что почвы зоны жилой застройки г. Владимира характеризуются низким уровнем загрязнения органическими веществами (табл. 1), однако, для санитарно-гигиенической оценки почвы важно также знать загрязнение ее тяжелыми металлами.

Оценка уровня химического загрязнения почв как индикаторов неблаго приятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических ис следованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются:

коэффициент концентрации химического вещества (Кс), который опреде ляется отнесением его реального содержания в почве (С) к фоновому (Сф):

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Кс = С/Сф;

и суммарный показатель загрязнения (Zc). Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов и выражен следующей формулой:

n Zc = Кс;

j= где n - число суммируемых элементов.

Оценка опасности загрязнения почв по показателю Zc, отражающему дифференциацию загрязнения почв городов тяжелыми металлами, прово дится по оценочной шкале, приведенной в табл. 2. Градации оценочной шкалы разработаны на основе изучения показателей состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загряз нения почв.

Таблица 2.

Оценочная шкала опасности загрязнения почв по показателю Zc Уровень Категория Изменение показателей здоровья загрязнения загрязнения Zс населения в очагах поражения почв почв минимальный допустимая Наиболее низкий уровень заболева низкий емости детей и минимальная частота 8- встречаемости функциональных отклонений средний умеренно Увеличение общей заболеваемости 16- опасная высокий опасная Увеличение общей заболеваемости, 32- числа часто болеющих детей, детей с хроническими заболеваниями, на рушение функционального состоя ния сердечно-сосудистой системы очень высокий чрезвычайно Увеличение заболеваемости детского опасная населения, нарушение репродуктив ной функции женщин (увеличение токсикоза беременности, числа преждевременных родов, мертво рождаемости, гипотрофии новорожденных).

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Таблица 3.

Содержание тяжелых металлов в почвах г. Владимира в зоне жилой застройки Место отбора Содержание тяжелых Категория Zc почвенного образца металлов загрязнения почв ул. Баумана допустимая 0,19 18,43 59,27 25,32 10, ул. Юбилейная, д.54 0,34 19,46 40,98 допустимая 6,25 6, Октябрьский допустимая 0,52 11,37 39,3 11,64 5, проспект, д. ул. Василисина, д.4а 0,75 13,16 допустимая 48,3 46,75 13, ул. Балакирева, допустимая 0,84 10,07 86,4 18,46 9, двор шк. № Результаты наших исследований свидетельствуют, что в почвах зоны жилой застройки г. Владимира содержание тяжелых металлов не превышает ПДК и по показателю Zc они попадают в категорию допустимого загрязнения.

На основании проведенных нами исследований можно сделать вывод, что санитарно-химические критерии позволяют проводить оценку экологического состояния почв зоны жилой застройки и могут быть использованы для определения степени «комфортности» городской среды.

Литература Левин С.В., Гузев В.С., Асеева Н.В. и др. Тяжелые металлы как фактор 1.

антропогенного воздействия на почвенную микробиоту./ Микроорга низмы и охрана почв. – М.: Изд-во МГУ, 1989. – С. 5-46.

Мишустин Е.Н. Санитарная микробиология почвы. – М.: Агропром 2.

издат, 1979. – 415 с.

МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных 3.

мест.

Свирскенс А. Микробиологические и биохимические показатели при 4.

оценке антропогенного воздействия на почвы. // Почвоведение, 2003, №2. – С. 202-210.

Скворцова И.Н., Строганова М.Н., Агаркова М.Г. Изменение состава 5.

микробных сообществ как один из показателей при экологическом СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ мониторинге. / Всесоюзная конференция «Экологические проблемы охраны живой природы». – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. – 84 с.

6. Охрана почв от техногенных загрязнений. / Редкол.: Шишов Л.Л. и др.

– М.: Почв. ин-т, 1989. – 53 с.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 08-05-99011).

ДИАГНОСТИКА УСТОЙЧИВОСТИ И САМООЧИЩЕНИЯ ПОЧВ АЗС ПО МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ КРИТЕРИЯМ А.Г. Журавлева, О.Н. Сахно, Т.А. Трифонова Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия Research on soil samples, taken at various points in the city of Vladimir in the territories of the gas filling stations, gives evidence of high contamination by organic substances, particularly by oil processing products. Excess of organic compounds in the soils of the gas filling stations leads to a slowdown in the process of nitrification.

Nitrification activity reflects the dynamics of soils processes and in combination with a sanitary unit allows quickly determine the changes of ecological state of soils, and also can be used to diagnose stability and natural purification of soils of gas filling stations.

В настоящее время городские почвы испытывают воздействие самых разнообразных антропогенных факторов. Закономерности изменения структуры и функционирования комплексов почвенных организмов различаются в зависимости от характера антропогенного воздействия и экологических условий экосистемы, в которых оно произошло. Для конкретной территории чаще наблюдается не один, определенный тип загрязнения, а смешанные воздействия. Нефть и нефтепродукты являются наиболее масштабными загрязнителями окружающей среды, основным источником таких загрязнителей являются городские АЗС.

Микроорганизмы почвы выполняют важнейшие функции в экосистеме. Каждая почва характеризуется определенной обогащенностью микроорганизмами, которая может снижаться при разных видах воздействия на нее. При контроле микробиологического состояния почв проводится выявление реакции отдельных групп почвенных микроор ганизмов на то или иное воздействие на разных уровнях их организации:

особь, популяция, сообщество.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Состояние микроорганизмов в почвах АЗС может служить индика тором степени их устойчивости к загрязнениям. Так как микроорганизмы способны к относительно быстрой адаптации, то до тех пор, пока загрязненная почва будет оставаться почвой, ее микробиота будет перерабатывать и трансформировать соединения загрязняющих веществ, приближая состояние почв к естественному. В разных почвах эффект деградации микробиологических процессов различен, т.к. для каждой почвы существует своя система защиты, которая относится к процессам самоочищения почвы. Самоочищение почвы – это способность почвы минерализовать органические вещества, превращая их в безвредные в санитарном отношении органические и минеральные формы, которые способны усваиваться растительностью.

Нитрификация является одним из наиболее распространенных почвенных процессов. При этом очевидно, что процесс идет наиболее интенсивно, когда в почве имеется избыток азотистых соединений и может создаваться их запас, когда реакция среды близка к нейтральной, когда имеется достаточная аэрация. Эти же условия благоприятны для роста большинства растений и поэтому интенсивность нитрификации, вне зависимости от того в какой форме азот используется для ассимиляции, указывает на благоприятное состояние почвы. Состояние этих микроорга низмов в нарушенных почвах может служить индикатором степени устойчивости почв к загрязнениям.

Исследования проводились на почвенных образцах, отобранных в различных точках г. Владимира на территориях АЗС. Глубина отбора составила 0-10 см.

С целью изучения процесса нитрификации использовали метод обрастания почвенных комочков на среде Виноградского. Загрязненность почв АЗС органическими веществами, в частности отходами продуктов переработки углеводородов нефти и газа, оценивалась по комплексному показателю «санитарное число», представляющему собой отношение коли честв почвенного белкового и органического азота (табл. 1):

Полученные данные представленные в табл. 1 свидетельствуют о высоком загрязнении почв АЗС органическими веществами, в частности продуктами переработки нефти. В загрязненных почвах часто нарушаются процессы минерализации органических соединений, что приводит к СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ нарушению процессов реминерализации (денитрификации) и самоочи щения почв, что может привести к полной деградации почв.

Таблица 1.

Характеристика почв АЗС по показателю «санитарное число»

№ почв. Место отбора Санитарное Характеристика образца почвенного образца число почвы АЗС на ул. Красносельская слабозагрязненная 1 0, АЗС на ул. Лакина сильнозагрязненная 2 0, АЗС на ул. Почаевская сильнозагрязненная 3 0, АЗС на ул. В. Дуброва сильнозагрязненная 4 0, АЗС на ул. Северная сильнозагрязненная 5 0, АЗС на ул. Н. Дуброва загрязненная 6 0, АЗС у рынка «Факел» сильнозагрязненная 7 0, АЗС на ул. Растопчина сильнозагрязненная 8 0. АЗС «Тепличный» слабозагрязненная 9 0, Избыток органических соединений в почвах АЗС приводит к замед лению или полному подавлению процесса нитрификации (табл. 2). Так в почвы «крупных» АЗС образцов №№ 3, 4, 5, 7 при высоком уровне загрязнения органическими веществами проявляли низкий уровень интенсивности процесса нитрификации.

Таблица 2.

Интенсивность процесса нитрификации № почв. Место отбора Количество Процент образца почвенного образца колоний обрастания АЗС на ул. Красносельская 1 16 АЗС на ул. Лакина 2 4 АЗС на ул. Почаевская 3 0 АЗС на ул. В. Дуброва 4 0 АЗС на ул. Северная 5 0 АЗС на ул. Н. Дуброва 6 8 АЗС у рынка «Факел»

7 3 АЗС на ул. Растопчина 8 25 АЗС «Тепличный»

9 7 V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Нитрифицирующие бактерии завершают цикл превращения в почве органических соединений, окисляя аммиак до нитритов и нитратов.

Поэтому интенсивность и скорость процесса нитрификации четко указы вает на степень органического загрязнения, скорости и окончания распада органики в почве. Процесс нитрификации в загрязненных почвах АЗС является показателем их санитарного состояния и степени самоочищения.

Бурно выраженные процессы нитрификации свидетельствуют о завершении переработки продуктов распада органических соединений и активно идущем процессе самоочищения (образцы № 1, 8) Проведенные нами исследования позволяют сделать вывод, что активность нитрификации отражает динамику почвенных процессов и в совокупности с санитарным числом позволяет оперативно устанавливать изменения экологического состояния почв, а также может быть использо вана для диагностики устойчивости и самоочищения почв АЗС.

Литература Бабьева И.П. Практическое руководство по биологии почв. – М.: Изд 1.

во Моск. ун-та, 1989. – 336 с.

Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки 2.

некоторых ее показателей. // Почвоведение, 1978, №6. – С. 10-14.

Почва. Город. Экология. /Под ред. Г.В. Добровольского. – М., 1997. – 3.

320 с.

Свирскенс А. Микробиологические и биохимические показатели при 4.

оценке антропогенного воздействия на почвы. // Почвоведение, 2003, №2. – С. 202-210.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 09-05-99002).

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ Г. СПИТАК Л.А. Карапетян Центр эколого-ноосферных исследований НАН РА, г. Ереван, Армения The sources of environmental pollution with heavy metals are quite precisely defined while treating soil samples through geochemical methods. Ecological and hygienic studies for the city of Spitak indicated soil pollution with Pb, Cu, Zn. The identified man-made pollution sources that cover some 90 % of the city’s area are СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ attributed to the category of weak pollution. Pb, Cu, Zn concentrations are manifold excessive vs. sanitary and hygienic standards and thus threaten the public health.

Наиболее сильно техногенное воздействие на природную среду и население проявляется в городах. Любой вид техногенеза связан с поступ лением в окружающую среду разнообразных отходов, меняющих ее физико-химические характеристики.

Среди различных токсикантов тяжелые металлы (ТМ) занимают особое место. Соединения последних ухудшают рекреационные возмож ности биоты, снижают ее продуктивность [1].

В отличие от других компонентов окружающей среды, почва является мощным аккумулятором и депонентом ТМ и обладает очень слабой самоочищающей способностью [3].

Загрязнение почв ТМ сопровождается повышением концентрации этих элементов в растениях. Важное значение в миграции ТМ в почве имеют их подвижные формы, что в основном связано с функциониро ванием биогеохимических циклов в экосистеме. При этом высокие концентрации металлов легко проникают в растения и нарушают нормаль ное течение физиологических процессов, что отрицательно отражается на их состоянии [5].

Ухудшение состояния городской среды г. Спитака, на фоне послед ствий землетрясения, энергетического кризиса, длительной экономической блокады, способствовало увеличению показателей заболеваемости город ского населения, что вызывает острую необходимость в проведении комплексных научных исследований по оценке экотоксикологического состояния окружающей среды и разработке системы биомониторинга загрязнения почв городской территории.

Цель исследований заключалась в составлении характеристики загрязнения почв городской среды г. Спитака. Основное внимание было направлено на изучение следующих вопросов:

поступление и накопление ТМ (Pb, Cu, Zn) в почвах и растениях городских территорий;

разработка мониторинга загрязнения почв городской среды;

составление карты-схемы загрязнения почв г. Спитака.

Исследования проводились с 2003 г. по 2008 г.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Методика исследований. Пространственное распространение техно генных выбросов определялось посредством геохимической оценки загряз нения почв ТМ путем сравнения фактического материала с данными фоновых участков почв. ТМ определялись атомно-абсорбционным фотометром марки «Сатурн». Площадки для отбора проб почв были заложены на территории города:

1) в окрестности сахарного завода (0,5 км от сахарного завода);

2) около школы № 4 (1 км от сахарного завода);

3) в центре города (1,5 км от сахарного завода);

4) кладбище (3 км от сахарного завода);

5) контроль (20 км от сахарного завода).

Результаты и обсуждение. По предварительным данным наших исследований выявлено загрязнение почв городской среды свинцом, медью и цинком. Из данных таблицы 1 видно, что содержание свинца, меди и цинка в почве городской среды значительно выше контроля.

Таблица 1.

Содержание валовых и подвижных форм ТМ в почвах г. Спитака и его окрестностей в 2003 г. и в 2008 г., мг/кг Место взятия проб Pb Cu Zn № Годы г. Спитак (0-20 см) вал. подв. вал. подв. вал. подв.

Сахарный завод (0,5 км 2003 367,1 51,2 476,7 72,5 266,1 31, от сахар. завода) 2008 359,7 49,7 463,1 68,7 258,3 28, Школа № 4 2003 176,4 21,2 316,0 51,3 114,0 18, (1 км от сахар. завода) 2008 169,9 20,0 314,1 48,6 112,0 16, Центр города (1,5 км от 2003 202,0 26,3 124,5 15,1 121,0 16, сахар. завода) 2008 206,3 31,5 122,0 13,9 119,1 15, Кладбище 2003 230,3 43,3 183,1 35,1 132,2 19, (3 км от сахар. завода) 2008 236,6 47,8 176,4 32,2 129,1 18, Контроль 2003 27,1 5,5 58,1 5,9 72,1 5, (20 км от города) 2008 28,3 4,9 61,3 6,4 70,3 4, Так, в 2003 г. количество свинца в окрестности сахарного завода составляло 367,1 (вал.) и 51,2 (подв.), меди – 476,7 и 72,5, цинка – 266,1 и 31,4 мг/кг сухого вещества;

у школы № 4 соответственно – свинца – 176,4 и СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ 21,2, меди – 316,0 и 51,3, цинка – 114,0 и 18,3;

в центре города – свинца – 202,0 и 26,3, меди – 124,5 и 15,1, цинка – 121,0 и 16,1;

в окрестности кладбища – свинца – 230,3 и 43,3, меди – 183,1 и 35,1, цинка – 132,2 и 19,1;

в контроле – свинца – 27,1 и 5,5, меди – 58,1 и 5,9, цинка – 72,1 и 5,1 мг/кг.

В 2008 г. количество свинца в окрестности сахарного завода составляло 359,7 (вал.) и 49,7 (подв.), меди – 463,1 и 68,7, цинка – 258,3 и 28,9 мг/кг сухого вещества;

у школы № 4 соответственно - свинца - 169,9 и 20,0, меди – 314,1 и 48,6, цинка – 112,0 и 16,9;

в центре города – свинца – 206,3 и 31,5, меди – 122,0 и 13,9, цинка – 119,1 и 15,0;

в окрестности кладбища – свинца – 236,6 и 47,8, меди – 176,4 и 32,2, цинка – 129,1 и 18,9;

в контроле – свинца – 28,3 и 4,9, меди – 61,3 и 6,4, цинка – 70,3 и 4,8 мг/кг.

Данные аналитического материала показывают, что больше всего свинца накапливается в почве территорий, близлежащих к сахарному заводу. У школы № 4 загрязнение свинцом (вал.) уменьшается почти вдвое.

В центре города и в окрестности кладбища наблюдается постепенное повы шение загрязнения Pb, что объясняется близостью к автотрассе (рис. 1).

мг/кг мг/кг 1 2 3 4 а) б) вал. подв.

Рис. 1. Содержание валовых и подвижных форм Pb в почвах г. Спитака, мг/кг:

а) в 2003 г. и б) в 2008 г.;

1 – в окрестности сахарного завода (0,5 км от сахар.

завода), 2 – около школы № 4 (1 км от сахар. завода), 3 – в центре города (1,5 км от сахар. завода), 4 – в окрестности кладбища (3 км от сахар. завода), 5 – контроль (20 км от города).

Содержание меди в почвах, близлежащих к сахарному заводу, 4доволь 1 2 3 вал. подв.

но высокое и постепенно снижается по мере приближения к школе № 4 и к центру города, а затем немного повышается в окрестности кладбища (рис. 2).

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

мг/кг мг/кг 500 400 300 200 100 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 вал. подв. вал. подв.

а) б) Рис. 2. Содержание валовых и подвижных форм Cu в почвах г. Спитака, мг/кг:

а) в 2003 г. и б) в 2008 г.;

1 – в окрестности сахарного завода (0,5 км от сахар.

завода), 2 – около школы № 4 (1 км от сахар. завода), 3 – в центре города (1,5 км от сахар. завода), 4 – в окрестности кладбища (3 км от сахар. завода), 5 – контроль (20 км от города).

Содержание валовых и подвижных форм цинка высокое также в рай оне сахарного завода, около школы № 4 и в центре города, а в окрестности кладбища снижается (рис. 3).

Геохимическая оценка загрязнения почв ТМ г. Спитака. Для составле ния комплексной геохимической характеристики загрязнения тяжелыми металлами городской среды г. Спитака нами была использована методика, разработанная в ИМГРЭ (г. Москва, 1982 г.).

мг/кг мг/кг 1 2 3 4 5 1 2 3 4 вал. подв.

вал. подв.

а) б) Рис. 3. Содержание валовых и подвижных форм Zn в почвах г. Спитака, мг/кг:

а) в 2003 г. и б) в 2008 г.;

1 – в окрестности сахарного завода (0,5 км от сахар.

завода), 2 – около школы № 4 (1 км от сахар. завода), 3 – в центре города (1,5 км от сахар. завода), 4 – в окрестности кладбища (3 км от сахар. завода), 5 – контроль (20 км от города).

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ Для каждого очага устанавливали количественный уровень загряз нения и перечень химических элементов, участвующих в загрязнении. Была составлена компьютерная версия базы данных для десяти токсических элементов.

При составлении геохимических показателей была использована база данных, что надежно повысило информационное качество показателей и дала возможность рекомендовать данную методику при составлении характеристик загрязнения ТМ почв и растений окружающей среды.

Коэффициент концентрации (Кс) рассчитывался по формуле отно Сi Кс = Сф, что шения содержания элементов в исследуемом объекте (Сi) – характеризует степень аномальности распределения элементов в городской среде.

За фоновое значение было принято содержание химического элемента в аналогичном объеме на незагрязненных площадях.

Совокупное воздействие целого комплекса химических элементов оценивалось по величине суммарного показателя концентрации (СПК), который рассчитывается как сумма превышений накапливающихся элементов над фоновым уровнем К СПК = Кс, где К1 – сумма коэффициента концентраций аномальных химических элементов;

Кс – фон.

В табл. 2 и на рис. 4 приведены данные коэффициента концентрации для трех химических элементов – Pb, Cu, Zn и суммарный показатель концентрации (СПК) загрязнения почв г. Спитака.

Из экспериментальных данных видно, что по СПК максимально загрязнены почвы вокруг сахарного завода (0,5 км, где в прошлом выбрасывались отходы сахарного завода и лимонной кислоты), который составляет 25,45 мг/кг (2003 г.) и 23,93 мг/кг (2008 г.), а в остальных точках (1;

1,5;

3 км) колеблется в пределах 10,97-13,53 мг/кг. С годами наблюда ется снижение количества СПК в районе сахарного завода, что объясняется смывом тяжелых металлов в нижние горизонты почвы. Повышение СПК наблюдается и вдоль дороги, что связано с интенсивностью движения автотранспорта.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

Таблица 2.

Коэффициент концентрации и СПК загрязнения тяжелыми металлами почв г. Спитака в 2003 г. и в 2008 г.

№ Место взятия пробы СПК Pb Cu Zn Сахарный завод (СЗ) 0,5 км от СЗ 13,55 8,21 3,69 25, 2003 Школа № 4 1 км от СЗ 6,51 5,44 1,58 13, г. Центр города 1,5 км от СЗ 7,45 2,14 1,68 11, Кладбище 3 км от СЗ 8,50 3,15 1,83 13, Сахарный завод (СЗ) 0,5 км от СЗ 12,71 7,55 3,67 23, 2008 Школа № 4 1 км от СЗ 6,0 5,12 1,59 12, г. Центр города 1,5 км от СЗ 7,29 1,99 1,69 10, Кладбище 3 км от СЗ 8,36 2,88 1,84 13, 1 2 3 2003 г. 2008 г.

Рис. 4. Коэффициент концентрации и СПК загрязнения тяжелыми металлами почв г. Спитака в 2003 г. и 2008 г.:

1 – в окрестности сахарного завода (0,5 км от сахар. завода), 2 – около школы №4 (1 км от сахар. завода), 3 – в центре города (1,5 км от сахар. завода), 4 – в окрестности кладбища (3 км от сахар. завода).

Таким образом:

1) Вариабельность накопления свинца, меди и цинка в почвах зависит в основном от техногенных факторов – депонированного содержания выбросов сахарного завода и других предприятий и интенсивности движения автотранспорта на улицах города.

2) По суммарному показателю концетрации (СПК) загрязнения токсичес кими химическими элементами (Pb, Cu, Zn) почвы города относятся к категории сильного и среднего загрязнения, что во много раз превышает эколого-гигиенические нормы городской среды.

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ 3) Данные биоиндикации загрязнения почв и банка данных накопления ТМ в городской среде были положены в основу экотоксикологической оценки и мониторинга загрязнения почв.

Литература 1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – М.:

Агропромиздат, 1987. – 180 с.

2. Амирджанян Ж.А. Запасы микроэлементов в горных черноземах Арм.

ССР и эффективность применения микроудобрений. // Тр. НИИ почво вед. и агрохим. МСХ Арм. ССР. – Ереван, 1980, Вып. 15. – С. 116-121.

3. Возбудцкая А.Е. Химия почвы. – М.: Высш. шк., 1968. – С. 365-389.

4. Джугарян О.А. Экотоксикология техногенного загрязнения: Моногра фия. – Смоленск, 2000. – 280 с.

5. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растения. – Новоси бирск, 1991.

6. Ковда В.А. Биохимия почвенного покрова. – М.: Наука, 1985. – 263 с.

7. Национальный доклад «О состоянии окружающей среды Армении в 2002 году». – Ереван, 2003. – 135 с.

8. Особенности распределения тяжелых металлов на территории Армении. – Ереван, 2004. – 156 с.

9. Унанян С.А. Загрязнение почв и растительного покрова тяжелыми металлами (Cu, Pb, Mо) вокруг Алавердского горно-металлургического комбината. // Дис. … канд. с.-х. наук. – Ереван, 1987. – 183 с.

10. Экотоксикологическая оценка риска загрязнения окружающей среды Кавказа. // Материалы международного научного семинара. – Ереван, 2002. – 183 с.

V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПО МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ И.Ю. Киреева Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев, Украина Diagnosis of the condition of ecosystems and the rationale for selecting the most informative biological criteria, objectively reflecting the quality of the aquatic environment, are the most pressing issues in the regulation of human-induced pressures.

The main tool for determining the ecological status of water bodies – biomonitoring (the system of biological assessments), which includes various elements including bioindication, based on examining the status and changes in aggregate organisms at the point of observation at a particular water body. Principles bioindication using micro organisms are based largely on data: the composition, number and functional activity of the microbial population. In order to assess the sanitary condition of water used by a lot of microbiological indicators, which can be divided into three groups: 1) Key;

2) Integrated;

3) Specific physiological groups of microorganisms as indicators of various kinds of pollution.

On the basis of microbiological indicating a modern system for evaluating the quality of water is an integral part of the characteristics of the health of water bodies and its ability to clean itself. They adjusted norms selected and defined area of application of Environmental Strategy.

Проблема охраны водоемов от истощения и загрязнений – одна из самых актуальных, т.к. в современных условиях гидросфера получает двойной антропогенный удар: непосредственный (загрязнение океанов, морей, рек, озер и других категорий водоемов, и водотоков) в результате сброса сточных вод, включающих и токсические вещества, аварий неф тяных танкеров, ацидификации, природной сапробизации, и опосредован ный – через стоки с водосборов, подземных и грунтовых вод. Зарегулиро вание рек, нерациональное водопользование также нарушают водный баланс, параметры водной среды, что приводит к изменению ее трофичес ких факторов, сокращению нерестовых площадей, смене нерестового субстрата для рыб и т.п. При этом нарушается равновесие водных экосистем, меняется качества воды и категория водоемов, снижается численность и видовое разнообразие гидробионтов. Антропогенный пресс на водные экосистемы проявляется прежде всего в их первичном СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ загрязнении (извне), но именно вторичное загрязнение- процесс накопления и преобразования различных веществ внутри водоемов при непосредствен ном участии всех гидробионтов, изменяет качество воды, ее органолепти ческие свойства (вкус, цвет, запах), нарушает круговорот веществ, отражаясь на санитарном состоянии водоема и процессах его самоочище ния. Экологическое состояние водного объекта будет зависит от баланса между самоочищением и вторичным загрязнением [4]. Новое качество водной среды меняет понятие т.н. «чистой воды», необходимой водопотре бителям, предъявляющих к воде разные требования, главные из которых – вода должна быть пригодной для использования человеком и для жизни «полезных» гидробионтов, так как именно водные биоценозы делают воду пригодной или непригодной для хозяйственного и рекреационного использования [2, 8, 14]. Неконтролируемые изменения физико-химических показателей воды могут привести к серьезным изменениям и экологичес кому риску на всех уровнях организации живого – организменном, надорганизменном, популяционном и экосистемном [9]. Водоохранные мероприятия, связанные с улучшением экологического состояния любой категории водоемов (питьевого, рыбохозяйственного, рекреационного, транспортного, узко промышленного назначений) проводят по разным направлениям, но обязательно с учетом решение вопроса безопасности воды для здоровья человека, которая базируется на 2 ключевых проблемах:

качество воды и качество рыбы. Критериями оценки качества воды и рыбы являются органолептические, токсикологические и микробиологические показатели. Диагностика состояния экосистем и обоснование выбора наиболее информативных биологических критериев, объективно отражаю щих качество водной среды, являются наиболее актуальными вопросами при нормировании антропогенных нагрузок, так как соответствующие реакции гидробионтов всех уровней организации на внешнее воздействие имеют более существенное значение, чем гидрохимические показатели, особенно при индикации долгосрочных последствий антропогенной транс формации водных экосистем. В настоящее время основным инструментом для определения экологического состояния водных объектов является система биологических оценок – биомониторинг, включающий различные элементы, одним из которых является биоиндикация – изучение состояния и изменения совокупности организмов в точке наблюдения на определен ном водном объекте. Существует Система глобального мониторинга, V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

которая базируется на 3 группах показателей: основных;

необязательных и имеющих глобальное значение [18]. Живые организмы входят в группу глобальных (первые в этом списке – колиформные бактерии). Независимо от выбора объекта наблюдений, характеризующего изменение качества водной среды, биоиндикация позволяет выходить на прогноз возможных последствий для здоровья рыбы, и в конечном итоге, на человека. Для определения пригодности водоема для целей водопользования применяют разные подходы (бассейновый, экосистемный, организменный) и методы (химические, бактериологические и биологические). Микроорганизмы еще с прошлого века используются как основные объекты, характеризующие санитарное состояние водоемов, качество воды и процессы самоочищения, поскольку являются одними из наиболее информативных компонентов экосистемы, способными быстро реагировать на малейшие изменения в экологических условиях. В иерархии живых существ они имеют самый короткий жизненный цикл, отличаются высокой чувствительностью, регистрируют кратковременные или даже случайные загрязнения, отражая изменение сезонных ситуаций в водоеме, и потому занимают особое место среди индикаторных [6]. По изменению микробных сообществ можно судить о степени антропогенной действия и природе загрязняющих веществ [1, 9]. Микроорганизмы – основной фактор биологического самоочищения эвтрофных водоемов. Это свойство положено в основу новой ветви учения о микроорганизмах – микробиологии очистки воды [18].

Принципы биоиндикациии с использованием микроорганизмов базируются в основном на данных о составе, количестве и функциональные активности микробного населения. Бактериологический метод позволяет изучать микроорганизмы только качественным или же качественно и количественно одновременно. При этом, традиционный количественный анализ обычно широко применяется для классификации водоемов по сте пени загрязненности их бактериями, в т.ч. и патогенными, а качественный – по показателям фекального загрязнения (бактерии группы кишечной палочки). Вода для питьевого назначения нормируется по бактериологичес ким показателям, согласно ОСТУ, также как и вода для рыбохозяйственных водоемов.

Анализ литературных данных показал, что для оценки санитарного состояния вод используют много микробиологических показателей, которые условно можно разделить на три группы:

СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ 1. Основные:

а) Общая численность тотального батериопланктона (ОЧБ) – показа тель общего содержания микроорганизмов в воде и показатель бактериального (вторичного) загрязнения водоемов. Обязателен для всех экологических классификаций качества воды любого типа водоемов (реки, озера, водохранилища, каналы пруды, и т.п.), так как характеризует пригодность воды для разных категорий водопользо вателей. Для информации используются как внутригодовые, так и межгодовые колебания численности бактерий. Преимущество микробиологической индикации степени трофности естественных водоемов (рек, озер) состоит в стабильности этого показателя в тече ние года, т.к. по сезонам содержание бактерий не изменяется резко, как это происходит с водорослями или беспозвоночными. ОЧБ – интегрирующая величина, характеризующая тип водоема, степень трофности, скорость эвтрофикации и хорошо реагирующая (гибелью и снижением деструкции) на токсическое действие синтетических ПАВ [15,17].

б) Морфологический состав бактериопланктона (количество кокков, палочек, спор и их соотношение, размеры). Споровые микроорганиз мы – показатель характера органического вещества: при наличии трудноразлагаемых соединений, число спор может превышать кл/мл. Преобладание кокков – показатель чистоты воды и отсутствия загрязнения водоема [10];

в) Число гетеротрофных бактерий (сапрофитов), растущих на МПА (и количество олигокарбильных бактерий (МПА:10) – показатели количества утилизации больших концентрации азотсодержащих веществ и легкодоступного органического вещества в водоеме;

г) Число бактерий группы кишечных палочек (БГКП) – обязательный показатель фекального загрязнения для подсчета коли-титра и коли индекса воды водоемов питьевого, рыбохозяйственного и рекреа ционного назначений;

д) Степень напряженности кислородного режима (бактериальное дыхание, БПК) – показатель прогонозирования предзаморных ситуа ций в водоемах [3]. Бактериальное БПК (фильтрованная вода) харак теризует количество кислорода, потраченного на дыхание бактерий – показатель степени участия бактерий в процессах разложения V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

органических веществ. При эвтрофикации интенсивность бактери альной деструкции снижается;

е) Агрегированность бактериопланктона (%) – количество микро организмов, находящихся в ассоциациях (от 20 до 80 %) – показатель интенсивности бактериальной минерализации органического вещест ва, так как она у агрегированных бактерии намного выше, чем у одиночных;

ж) Первичная продукция и деструкция – показатели процессов формирования и разложения органического вещества в водоеме. При интенсивной антропогенной нагрузке нарушается баланс между этими показателями в сторону увеличения процессов деструкции, что свидетельствует о накоплении органического вещества в водоеме, нарушении процессов самоочищения и возможной смене категории водопользования.

2. Интегрированные:

а) Бактериальная деструкция – показатель количества разложенного микроорганизмами органического вещества и регенерированных биогенных элементов в водоеме [7];

б) Индекс чистоты воды (К) – показатель санитарного состояния водоемов [11];

в) Индекс трофности (I) – показатель степени эвтрофикации водоема и процессов самоочищения [5];

г) Коэффициент минерализации (КМ) – показатель активности отдель ных этапов круговорота азота – аммонификации и нитрификации [9];

д) Отношение величины полного БПК к бихроматной окисляемости – характеристика качественного состава органического вещества в водоемах (озерах) [12];

е) Р/В-коэффициент удельной активности бактерий – показатель бактериальной трансформации первичной продукции, образованной за счет фотосинтеза, определяющий естественную категорию водое мов в условиях антропогенной загрузки.

3. Отдельные физиологические группы микроорганизмов – как индикаторы различного рода загрязнений (РНК-фаги, вирусы, актино мицеты, нефтеокисляющие и фенолусваивающие бактерии и т.д.) [18].

Ценность данных, получаемых в результате микробной индикации качества воды состоит в том, что начинающиеся изменения в видовом СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ составе и численности организмов водного биоценоза, служат сигналом надвигающегося неблагополучия в состоянии водоема еще до того, как концентрации отдельных химических соединений достигли или превысили уровни ПДК, а общие показатели качества воды соответствуют требова ниям [16]. Таким образом, микробиологические показатели, является неотъемлемой составной частью характеристики санитарного состояния водоемов и его способности к самоочищению, дающие возможность принять профилактические меры по охране водоемов. На их основе созданы современные системы оценки качества воды, по ним корректиру ются нормативы, выбираются зоны применения и определяется природо охранная стратегия.

Литература Александрова Л.П., Каныгина А.В. Методики определения токсичес 1.

кого влияния промышленных сточных вод и их отдельных компонен тов на микроорганизмы, ведущие биохимическую очистку. – В кн.

Методики биологическеских исследований по водной токсикологии. – М.: Наука, 1971. – С. 64-69.

Антипчук А.Ф. Микробиология рыбоводных прудов. – М.: Легкая и 2.

пищ. пром-ть, 1983. – 145 с.

Антипчук А.Ф., Кірєєва І.Ю. Водна мікробіологія. – Київ: Кондор, 3.

2005. – 256 с.

Винберг Г.Г. Сравнительное исследование первичной продукции 4.

планктона радиоуглеродным и кислородным методами. – Докл.АН ССР, т.130, №2,1960. – С. 446-449.

Гавришова Н.А. Распространение гетеротрофных и олигокарбофиль 5.

ных бактерий в водоемах и водотоках Украины. // Структура и функционирование сообществ водных микроорганизмов. – Новоси бирск: Сиб. отд. АН СССР, 1986. – С. 211-215.

Драчев С.М. Борьба с загрязнением рек, озер, водохранилищ промыш 6.

ленно-бытовыми стоками. – М. – Л.: Изд. АН СССР, 1964. – 274 с.

Иерусалимский М.Д. Основы физиологии.– М.:АН СССР, 1963. – 241с.

7.

Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. – Л.:

8.

Гидрометеоиздат, 1979. – 148 с.

Киреева И.Ю. Морфологические и структурные показатели бактерио 9.

планктона как биоиндикаторы. // Биондикация в мониторинге пресно V МЕЖДУНАРОДНАЯ «ЭКОЛОГИЯ Н АУ ЧН О-ПРАКТИЧЕСК АЯ К ОН ФЕРЕНЦИ Я РЕЧНЫХ Б АСС ЕЙН ОВ»

водных экосистем: Сб. мат. Межд. конф.12-14 окт. 2006 г. – СПб.:

ЛЕМА, 2006. – С. 91-194.

10. Кондратьева Л.М. Экологический риск загрязнения водных экосистем.

– Владивосток: Дальнаука, 2005. – С. 107-129.

11. Кузнецов С.И. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в озерах.

– М.Л.: Изд. АН СССР, 1952. – 300 с.

12. Марголина Г.Л. Интенсивность распада органического вещества в водохранилищах Волги и Дона летом 1965 г. – В кн.: Микрофлора, фитопланктон и высшая водная растительность внутренних водоемов.

– Л.: Наука, 1967. – С. 45-53.

13. Романенко В.И. Микробиологические процессы в водохранилищах различных типов: Автореф. дисс. кан. биол. Наук. – М., 1964. – 19с.

14. Романенко В.И., Кузнецов С.И. Экология микроорганизмов пресных водоемов. – Л.: Наука, 1974. – 189 с.

15. Синельников В.Е.. Механизм самоочищения водоемов. – М.: Строй издат, 1980. – 111 с.

16. Строганов Н.С., Филенко О.Ф., Лебедева Г.Д. и др. Основные принципы биотестирования сточных вод и оценка качества природных водоемов // Теоретические вопросы биотестирования. Волгоград:

Волгоградское кн. изд-во, 1983. – С. 21-38.

17. Шандала М.Г., Григорьева Л.В. Санитарная микробиология эвтро фных водоемов. – Киев: Здоров’е, 1985. – 91 с.

АНАЛИЗ КЛИМАТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ ЗА 1999-2007 ГГ. С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ А.Н. Краснощёков, Т.А. Трифонова, Е.Ю. Кулагина Владимирский государственный университет, г. Владимир, Россия Климатические условия страны определяют жизнь, деятельность и отдых человека, выступают в роли ресурсов. Они существенны не только для сельского хозяйства, всецело зависящего от погодных условий и климата вообще, но и для других областей хозяйственной деятельности человека. Климат оказывает самое непосредственное влияние на расселение, условия жизни и здоровье населения. Последний аспект имеет СЕКЦИЯ 3. ОЦЕНКА РИСКОВ НЕГАТИ ВН ОГО ВОЗДЕЙ СТ ВИ Я И ЗДОРОВЬЕ Н АС ЕЛЕНИЯ наиболее важное значение, так как резкие изменения метеорологических факторов влияют на физиологические процессы в организме человека, вызывая развитие патологических состояний и обострение хронических заболеваний. Поэтому наблюдение и изучение, правильный учет и интер претация климатических особенностей территории, особенно такой боль шой как Россия, имеет очень важное научное и практическое значение.

За всю историю существования метеорологических наблюдений было накоплено много сведений, которые нам дают более полную картину изменения климатических параметров.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 13 |
 










 
© 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.