Статья:

Исследование загрязнения почв сельскохозяйственного назначения тяжелыми металлами

Конференция: XVI Студенческая международная научно-практическая конференция «Естественные и медицинские науки. Студенческий научный форум»

Секция: Науки о Земле

Выходные данные
Кыдырбаева М.А. Исследование загрязнения почв сельскохозяйственного назначения тяжелыми металлами // Естественные и медицинские науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XVI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(16). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_nature/5(16).pdf (дата обращения: 19.09.2019)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Исследование загрязнения почв сельскохозяйственного назначения тяжелыми металлами

Кыдырбаева Молдир Абдыхалыккызы
магистрант, Казахский агротехнический университет им.С.Сейфуллина, Казахстан, г. Нур-Султан
Бахов Жумабек Кубеевич
научный руководитель, д-р техн. наук, профессор, Казахский агротехнический университет им.С.Сейфуллина, Казахстан, г. Нур-Султан

 

Почва, как поверхностный слой литосферы Земли, формирует химический состав потребляемых человеком продуктов питания, питьевой воды и, в определенной мере и атмосферного воздуха. Таким образом, почва играет важнейшую роль в биогеоценозе. В природе свободно встречаются около 80 тяжелых металлов, общая масса от массы литосферы не превышает 1,2%. Многие тяжелые металлы являются активными загрязнителями почв. В то же время, часть металлов относятся к микроэлементам, поскольку необходимы растениям в небольших количествах. В зависимости от буферности почвы имеют различную стойкость к загрязнению тяжелыми металлами. Почвы с высокой адсорбционной способностью и соответственно высоким содержанием глины, а также органического вещества могут удерживать эти элементы, особенно в верхних горизонтах.

Антропогенное влияние на почвенный покров обычно носит как прямой характер, следствием чего является изменение структуры почвенного покрова и разрушение естественного сложения почвенных горизонтов, так и опосредованную форму, в результате которого происходит накопление вредных отходов промышленных производств в почве и водных объектах [1].

При воздействии тяжелых металлов в почве наблюдается снижение биологической активности ее компонентов, частичное или полное вымирание почвенных микроорганизмов. Опасность за­грязнения почв тяжелыми металлами заключается в том, что тяжелые металлы являются стойкими загрязнителями и самоочищение почв от них протекает очень медленно. Поэтому тяжелые металлы по-разному влияют на растениеводческую и животноводческую продукцию [2].

Стойкость почв к загрязнению тяжелыми металлами разная, в зависимости от их буферности. Более высокую адсорбционную способность имеют глинистые минералы и органические вещества почвы [3].

Морфологический анализ исследований загрязнения почв тяжелыми металлами приводит к выводу о существенной неоднородности размещения загрязнителей даже на ограниченных участках территории. Пространственное размещение загрязнителя и новые приобретенные свойства почвы являются функциями морфологической неоднородности территорий.

В целом, в цепи круговорота загрязняющих веществ почва является наиболее опасным звеном в виду наибольшей подверженности антропогенному воздействию и вовлеченности в обеспечение продуктивности биосферы. Почва находится на пересечении всех транспортных путей миграции химических элементов и выступает наиболее чутким индикатором геохимической обстановки ландшафте.

Из-за низкой скорости самоочищения, почва выступает концентратором химических элементов, фиксирующим статические контуры загрязнения и отражающим кумулятивный эффект многолетнего воздействия [4].

Исследование загрязнения почв сельскохозяйственного назначения Акмолинской области, выполненные на растровом электронном микроскопе Jeol  JSM-6490LV (Япония) с использованием системы энергодисперсионного микроанализа INCA Energy (Oxford Instruments, Великобритания), показали, что по почвенному покрову уровень загрязнения во времени меняется с незначительным снижением концентраций загрязняющих веществ (незначительные увеличения концентраций находятся в рамках допустимой корреляции распределения тяжелых металлов в почве).

Растровый электронный микроскоп JSM-6490LV  предназначен для измерения масштабного коэффициента видеоизображения при помощи получения изображения поверхности объекта с высоким пространственным разрешением, а также для элементного анализа и элементного картирования при малых увеличениях (рисунок 1).

 

Рисунок 1 – Результаты микрозондового анализа почв (c. Акмол, Акмолинской области)

 

Экологическое состояние почв как по превышению ПДК загрязняющих веществ, так и по суммарному показателю загрязнения почв оценивается как допустимое. По результатам исследований выявлено незначительное загрязнение почв медью и кадмием, что возможно связано с длительным эмиссионным воздействием источников загрязнения (выхлопных газов транспорта, загрязненность удобрений, воздействие промышленных предприятий и т.д.), обусловившим накопление в почвенном покрове значительных концентраций тяжелых металлов.

К радикальным мерам по предотвращению загрязнения почв тяжелыми металлами относится удаление поверхностного загрязненного слоя почвы, покрытия его, незагрязненным слоем не менее 30 см, который бы исключал перемещение металлов из почвы в растения. Возможно также применение некоторых растений, которые осаждают и обезвреживают избыток тяжелых металлов в почве.

К агротехническим приемам борьбы с загрязненностью почв тяжелыми металлами принадлежат известкование и внесение органических удобрений. Благодаря известкованию удается несколько уменьшить содержание свинца в сельскохозяйственных культурах. Известь также эффективна на почвах, загрязненных кадмием. Высокими свойствами детоксикации характеризуются также перегной, торф, компосты, цеолит. Большую роль в локализации тяжелых металлов играют зеленые насаждения, что также подтверждает целесообразность посадки декоративных растений вдоль автомагистралей.

К радикальным мероприятиям борьбы из загрязнения почв принадлежит удаление поверхностного загрязненного слоя почвы, покрытия его, незагрязненным слоем не менее 30 см, который бы исключал перемещение металлов из почвы в растения. Возможно также применения некоторых растений, которые осаждают и обезвреживают избыток тяжелых металлов в почве.

К агротехническим приемам борьбы с загрязненностью почв тяжелыми металлами принадлежат известкование и внесение органических удобрений. Благодаря известкованию удается в несколько раз уменьшить содержание свинца в сельскохозяйственных культурах, которые выращивают на загрязненных почвах. Известь наиболее эффективна на почвах, загрязненных кадмием. Высокими свойствами детоксикации характеризуются гной, торф, компосты, а также цеолит. Большую роль в локализации тяжелых металлов играют зеленые насаждения. Да, посадка вдоль автомагистралей сплошной полосы из боярышника и клена полевого снижает содержание свинца в овощах, которые выращивают в зоне влияния автострад, на 30-50%. Существует и ряд биологических методов, например: выращивания растений, которые слабо реагируют на избыток тяжелых металлов в почве; выращивание на загрязненных почвах культур, которые не употребляют животные и люди. Наиболее загрязненные участки необходимо отводить под посадку леса и выращивание декоративных растений.

 

Список литературы:
1. Варшал Г.М. Формы миграции фульвокислоты и металлов в природных водах. –Москва: изд.-во МИР, 1994, -40с.
2. Веницианов Е.В., Лепихин А.П. Физико-химические основы моделирования миграции и трансформации тяжелых металлов в природных водах. – Екатеринбург: изд.-во РосНИИВХ, 2002, -236 с.
3. Перевозников М.А., Светашова Е.С., Тарбенок А.А. 2002. Сравнительное исследование накопления ионов тяжелых металлов в различных компонентах водной экосистемы // Современные проблемы водной токсикологии. Тез. докл. -С.21-22.
4. Подколзин, О. А. Состояние и охрана агроэкосистем от химического загрязнения в Центральном Предкавказье. - Ставрополь: АльфаПринт, 2009. –352 с.