CC BY
33
Высоцкая Е.А. ©
Кандидат географических наук, доцент кафедры безопасности и медицинских знаний, Воронежский государственный педагогический университет
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА АГРОЛАНДШАФТОВ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
В статье рассмотрены факторы антропогенного воздействия на агроландшафты Воронежской области, а именно поступление тяжелых металлов в почвы и продукцию растениеводческой отрасли.
Ключевые слова: почвы, агроценозы, тяжелые металлы, Центрально-Черноземный регион, Воронежская область.
Keywords: soil, agrocenoses, heavy metals, the Central Chernozem region, the Voronezh region.
Проблема загрязнения окружающей среды в последнее время привлекает большое внимание. Антропогенные источники загрязнении, поступающие в природную среду, почвы, частично поглощаются не только почвами и мезо и микро фауной, но и сельскохозяйственными культурами, создавая опасность не только для человека, но и для экосистемы в целом, нарушая естественный природный баланс.
Основная масса техногенно - рассеянных тяжелых металлов очень быстро поступает на поверхность почвы. Значительная их часть включается в почвообразовательный процесс, некоторое количество поглощается растительностью и выносится с поверхностным и грунтовым стоком. В результате образуются техногенные геохимические аномалии, характеризующиеся быстрым убыванием концентрации металлов от источника загрязнения к периферии. Особую научную значимость приобретает разработка научно обоснованных программ проведения широкомасштабных рекультивационных работ на загрязненных сельскохозяйственных территориях, сочетающих различные способы и средства мелиорации, выбор которых основан на результатах специальных исследованиях поведения тяжелых металлов в системе почва - мелиорант - растение [1,132-143].
Микроэлементы, поступающие из различных источников, попадают в конечном итоге на поверхность почвы, и их дальнейшая судьба зависит от ее химических и физических свойств. Хотя химия веществ, загрязняющих почву, была в последние время предметом большого числа исследований, наше знание о поведении микроэлементов-загрязнителей еще недостаточно. Металлы, накапливающиеся в почвах, медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии и дефляции.
Воронежская область занимает центральное положение в Центрально-Черноземном районе европейской части России и входит в Среднерусскую почвенную провинцию. Почвообразующие породы в ЦЧР - лессовидные глины и тяжелые суглинки, содержащие недостаточное количество ванадия и никеля и повышенное - бора и молибдена. Почвы области по сравнению с кларком литосферы имеют пониженное содержание марганца, меди, цинка, кобальта, никеля.
Основными источниками поступления тяжелых металлов в почву агроценозов Центрального Черноземья являются выбросы промышленных предприятий, транспорта и средств химизации растений [3,68].
Особенно сильное техногенное давление испытывают почвы в районах расположения крупных промышленных предприятий, больших городов, транспортных артерий [5,29].
©© Высоцкая Е.А., 2013 г.
В настоящее время установлено, что избыток тяжелых металлов в почве оказывает неблагоприятное воздействие на почвенные микроорганизмы, тормозят процессы минерализации органического вещества, аммонификации и нитрификации [4,18].
Наличие разнообразных путей поступления тяжелых металлов в флористический компонент агроценозов предполагает существование двух ведущих факторов формирования элементного химического состава растений: генетического и экологического. Долевое участие каждого меняется в зависимости от изменений условий среды. При соответствии геохимической обстановки фитоценозов трофическим требованиям растений их элементный состав в основном отражает работу генетического контроля. В таких условиях выдерживается избирательное и характерное для данного агрофита поглощение ионов металлов растительными тканями. Экологический фактор препятствует этому в тех случаях, когда среда обитания обогащена подвижными формами тяжелых металлов [3,67; 2,96].
При анализе теоретической базы исследования можно отметить, что формирование химического состава сельскохозяйственных растений, в частности, определенных уровней содержания в них тяжелых металлов, обусловливается несколькими факторами:
- общим содержанием отдельных тяжелых металлов в почвах конкретного агроценоза;
- относительным содержанием в почвах агроценоза усвояемых растениями форм химических соединений, в которые входят конкретные тяжелые металлы;
- физиологической ролью каждого тяжелого металла и, в связи с этим, характером распределения их по органам растений.
Обобщение результатов опытов с удобрениями, проведенных Географической сетью, показало, что в целом имеется достаточно тесная связь между содержанием подвижных форм тяжелых металлов в почвах и накоплением их в растениях. Это свидетельствует о необходимости систематического мониторинга тяжелых металлов в растениях при использовании повышенных доз удобрений [6,18].
Тяжелые металлы претерпевают в почве химические превращения, в ходе которых их токсичность изменяется в широких пределах. Физико-химические свойства тяжелых металлов обусловливают их большее или меньшее воздействие на агрофиты агроценозов.
Общую загрязненность почвы характеризует валовое количество тяжелого металла. Доступность же элементов для сельскохозяйственных растений определяется их подвижными формами. Поэтому содержание в почве подвижных форм тяжелых металлов -важнейший показатель, характеризующий санитарно-гигиеническую обстановку и определяющий необходимость проведения мелиоративных детоксикационных мероприятий.
К факторам, загрязняющим агроценозы, можно отнести химизацию земледелия, в первую очередь применение минеральных, а также известковых и органических удобрений.
Среди минеральных удобрений более высоким содержанием металлов характеризуются фосфорные удобрения. Почти все они отличаются высоким содержанием стронция (нерадиоактивного).
За подвижными и особенно водно-растворимыми формами тяжелых металлов в почве необходим контроль, т. к. соединения этих элементов в составе минеральных удобрений в форме хлоридов, нитратов и отчасти сульфатов отличаются хорошей растворимостью и поэтому высокой подвижностью. Кроме того, минеральные удобрения, увеличивая кислотность среды в почве, способствуют переводу соединений тяжелых металлов, содержащихся в почве и удобрениях, в растворимые и более подвижные формы.
Следовательно, использование удобрений может стать одним из проблемных экологических факторов, отрицательно влияющих на фаунистическую и почвенную составляющие агроландшафтов Воронежской области, несмотря на все положительные стороны применения средств химизации.
Литература
1. Галиулин Р.В. Инвентаризация и рекультивация почвенного покрова агроландшафтов, загрязненного различными химическими веществами. Тяжелые металлы / Р.В. Галиулин // Агрохимия. - 1994. - № 7-8. -С. 132-143.
2. Ильин В.Б. Влияние тяжелых металлов на рост, развитие и урожайность с.-х. культур / В.Б. Ильин, Г.А. Гармаш, Н.Ю. Гармаш // Агрохимия. - 1985. - № 6. - С. 90-100.
3. Ильин В.Б. Загрязнение тяжелыми металлами огородных почв и культур в го-родах Кузбасса / В.Б. Ильин // Агрохимия. - 1991. - № 7. - С. 67-69.
4. Ковальский В.В. Методы определения микроэлементов в органах и тканях животных, растениях и почвах / В.В. Ковальский, А.Д. Гололобов. - М. : Колос, 1969. - С. 11-32.
5. Ковда В.А. Микроэлементы в почвах Советского Союза / В.А. Ковда, И.В. Якушевская, А.И. Тюрюканов. -М. : Наука, 1985. - С. 5-34.
6. Ладонин В.Ф. Влияние комплексного применения средств химизации на содержание тяжелых металлов в почвах и растениях / В.Ф. Ладонин // Химия в сельском хозяйстве. - 1995. - № 4. - С. 18.
