Изменение эколого-билогических свойств почв юга России при загрязнении фтором Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ISSN 0321-3005 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. 2005. №4

УДК 577.4: 631.4.4:502.7

ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГО-БИЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ ЮГА РОССИИ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ ФТОРОМ

© 2005 г. А.А. Попович

Change of ecological and biological properties of soils of the South of Russia is investigated at pollution by fluorine.

В настоящее время в биосферу ежегодно поступает свыше 500 тыс. разновидностей химических веществ - продуктов техногенеза, большая часть которых накапливается в почве. Одним из приоритетных загрязнителей окружающей среды, в том числе почвы, является фтор [1, 2]. Цель настоящей работы - изучить влияние загрязнения фтором на эколого-биологические свойства различных почв юга России.

Был заложен ряд модельных опытов. В качестве объектов исследования использованы: черноземы обыкновенные, черноземы выщелоченные, черноземы южные, серопески, бурые лесные почвы, дерново-карбонатные почвы (рендзины). Эти почвы занимают основную территорию юга России и существенно различаются между собой по содержанию гумуса, реакции среды (рН), содержанию карбонатов, гранулометрическому составу, поглотительной способности, биологической активности и другим свойствам, определяющим устойчивость почвы к химическому загрязнению. Почва для модельных экспериментов была отобрана из пахотного горизонта. Изучали действие разных концентраций фтора - 1, 10 и 100 ПДК. ПДК фтора в почве составляет 500 мг/кг воздушно-сухой почвы. Фтор в почву вносили в форме фторида кальция. Природное и антропогенное загрязнение почвы фтором происходит, как правило, в форме фторидов. Лабораторно-аналитические исследования проводили через 30 суток после загрязнения.

Лабораторно-аналитические исследования выполнены на кафедре экологии и природопользования РГУ с использованием общепринятых в почвоведении и биологии методов. Определяли численность аммонифицирующих бактерий, микроскопических грибов, бактерий р. Л7о1оЪас1ег, каталазную, инвертазную и целлюлозолитическую активность почв.

В результате исследования установлено, что загрязнение почв юга России фтором ведет к снижению их каталазной, инвертазной и целлюлозолитической активности, к значительному снижению численности аммонифицирующих бактерий и бактерий р.Л7о1оЪас-1ег. Численность микроскопических грибов в одних случаях снижается, в других - увеличивается. Степень снижения зависит от содержания в почве фтора и генетических свойств почвы, определяющих ее устойчивость к загрязнению.

Ростовский государственный университет_

По степени информативности исследованные показатели располагаются следующим образом: целлю-лозолитическая активность > активность каталазы > активность инвертазы > численность бактерий > численность бактерий р. Лю(оЬас(вг > численность грибов.

По результатам исследования был построен ряд почв юга России по степени устойчивости их биологических свойств к загрязнению фтором: черноземы обыкновенные (88), черноземы выщелоченные (88) > рендзины (79), черноземы южные (78) > бурые лесные почвы (72) >серопески (60).

Обобщающий ряд составлен на основе определения интегрального показателя биологического состояния (ИПБС) почв [3]. Он рассчитан по шести биологическим показателям: численность бактерий, грибов, бактерий р. Л7о1оЪайег, активность каталазы, инвертазы, целлюлозолитическая активность. Цифры в скобках показывают степень снижения ИПБС от контроля (100 %) и являются усредненными по трем дозам загрязняющего вещества (1, 10 и 100 ПДК).

Наиболее устойчивыми к загрязнению оказались черноземы и рендзины, а бурые лесные почвы и серопески наиболее чувствительными. Это связано с тем, что черноземы обладают высокой поглотительной способностью, что ведет к связыванию загрязняющих веществ, рендзины имеют высокую карбонатность, а следовательно, щелочную среду, которая также снижает подвижность загрязняющих веществ. Легкий гранулометрический состав серопесков предопределяет их низкую поглотительную способность, а кислые свойства бурой лесной почвы способствуют подвижности фтора, что позволяет ему проявить свои токсические свойства.

Исследование поддержано проектом Федерально-целевой программы «Интеграция» (проект № Б0103).

Литература

1. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М., 1989.

2. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. Ростов н/Д, 2003.

3. Шеуджен А.Х. Биогеохимия. Майкоп, 2003.

1 апреля 2005 г.