CC BY
43
Раздел 9
ЭКОЛОГИЯ.
ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Редакторы раздела:
АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ ПУЗАНОВ - доктор биологических наук, профессор, зам директора по научной работе Учреждения Российской академии Института водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН (г. Барнаул)
НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ МЕШКОВ - доктор медицинских наук, профессор Научно-исследовательского института экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН, член Российской научной комиссии по радиационной защите (г. Москва)
УДК: 574.4
Ochur-ool A.O., Ondar S.O., Ondar U. V., Shyyrapai U. V., Losev V.N., Khomushku B.G., Chambal I. V. STUDYING OF THE CONTENT OF HEAVY METALS IN SOILS AND PLANTS AROUND «TUVAASBEST» COMBINE. The assessment of the content of the heavy metals (HM) in soils and plants near the territory of combine of «Tuvaasbest» is carried out. It is established that in the studied soils the content of some heavy metals is exceeded by maximum concentration limits, and in the plants growing in this territory - not above normal levels.
Key words: Heavy metals, soils, plants, Republic of Tuva, , biological absorption coefficient, background content, clarks elements.
А.О. Очур-оол, преп. каф. экологии и зоологии, г. Кызыл, Е-mail: aldyn@mail.ru; С.О. Ондар, д-р биол. наук, проф. каф. общей биологии, г. Кызыл, Е-mail: ondar17@yandex.ru; У.В. Ондар, канд. хим. наук, доц. каф. химии, г. Кызыл, Е-mail: nirs.tgu.tuva@mail.ru; У.В. Шыырапай, канд. биол. наук, ст. преп. каф. анатомии, физиологии и бж, г. Кызыл, Е-mail: nirstgu@mail.ru; В.Н. Лосев, д-р хим. наук, проф., Сибирский Федеральный университет, г. Красноярск, Е-mail losevVN@gmail.ru; Б.Г. Хомушку, студент 5 курса естественногеографического факультета, г. Кызыл; И.В. Чамбал, студент 5 курса естественно-географического факультета, г. Кызыл, Е-mail: aldyn@mail.ru
ИЗУЧЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ В РАЙОНЕ КОМБИНАТА «ТУВААСБЕСТ»
Проведена оценка содержания тяжелых металлов (ТМ) в почвах и растениях вблизи территории комбината «Туваасбест». Установлено, что в изученных почвах содержание некоторых тяжелых металлов превышают ПДК, а в растениях, произрастающих на данной территории - не выше нормальных уровней.
Ключевые слова: тяжелые металлы, почвы, растения; горно-обогатительный комбинат, асбест, Республика Тыва.
Тяжелые металлы являются одним из приоритетных загрязнителей окружающей среды, обладающих мутагенным, канцерогенным и другими токсическими действиями. В то же время, существует множество путей миграции тяжелых металлов в окружающей среде, одним из которых является деятельность горно-обогатительных комбинатов [1].
Комбинат «Туваасбест» расположен на западе Республики Тыва, в советские времена предприятие работало с мощностью 20 тыс. т асбеста в год. В 90-е годы прошлого века комбинат закрылся, в настоящее время функционирует периодически. За все время работы комбината накоплены большие объемы отходов асбестообогащения [2].
Почва - важная составная часть биогеосферы и оказывает определенное влияние на формирование качеств окружающей среды, поэтому изучение химического состава почв является неотъемлемой частью контроля состояния окружающей среды.
При химическом загрязнении почвы одновременно вмещающей и транспортирующей средой служат растения, причем
различные виды растений обладают различными защитными механизмами, позволяющими не проникать высоким концентрациям токсичных элементов из почвы.
Таким образом, в настоящей работе исследовали загрязненность почвенного и растительного покровов вблизи комбината «Туваасбест».
Материалы и методы. Объектом исследований стал почвенный и растительный покров территории вблизи комбината «Туваасбест». На указанной территории для исследования были заложены линии отбора проб, которые начинались на удалении 500 м от комбината по направлению с запада на восток, расстояния между линиями - 100 м., расстояния между соседними точками отбора на линии - 100 м. Направление линий совпадало с направлением «розы ветров» данной местности.
В каждой точке отбора закладывались учетные площадки размером 10х10 м2, с которой формировалась точечная проба почвы. Пробы отбирали с верхнего гумусосодержащего горизонта 0-30 см.
Почвы исследованных участков относятся к маломощным супесчаным, реже легкосуглинистым [3]. Пробы растений отбирали в виде травосмесей с учетных площадок, отрезая наземную часть растений.
Пробы почвы и растений после соответствующей подготовки подвергали анализу. Определение содержания химических элементов проводили в Центре коллективного пользования Сибирского федерального университета, согласно строго регламентированным нормативным документам.
В пробах после кислотного разложения атомно-абсорбционным методом определяли содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов: Мп, РЬ, №, As, В^ Cd, Со, Сг, Си, Zn.
Содержание мышьяка, висмута и таллия в изученных пробах ниже предела обнаружения.
Результаты и обсуждение. Как видно из данных таблицы 1 содержание Cd, Со, Си, Мп, Zn в пробах как 1, так и второй линий отбора не превышает предельно допустимых концентраций.
Для никеля, хрома содержание которых превышают нормативов ПДК и ОДК были оценены степени загрязненности для проб по формуле: Н=С пробе / ПДК. Для проб, где содержание элемента ниже ПДК степень загрязненности не оценивалась.
Данные, представленные в таблице 2 показывают, что для валовых форм № степень загрязненности в двух линиях изменяется от 2,4 до 21,5, а для подвижных - от 2,3 до 26, что свидетельствует о высокой степени загрязненности исследованных почв никелем. Возможно, это связано с воздействием комбината т.к. в состав хризотил-асбеста могут входить оксиды никеля.
Содержания тяжелых металJ
Степень загрязненности по хрому немного ниже: для валовых форм от 1,8 до 6,9; для подвижных - загрязненность не выявлена (содержание на уровне ПДК или ниже).
Высокая степень неравномерности распределения указанных тяжелых металлов свидетельствует об их антропогенном происхождении. Поэтому оценивали коэффициент корреляции гху. где х -содержание тяжелого металла в пробе почвы, у - расстояние от комбината до точки отбора. Для хрома и никеля коэффициенты корреляции оказались незначимы.
Несмотря на то, что содержание меди не превышает ПДК, для одной линии отбора содержание в пробах уменьшается с ростом расстояния от комбината до точки отбора (гху = 0,942), что указывает на воздействие комбината на окружающую природную среду.
Повышенные содержания некоторых тяжелых металлов в почвах может быть объяснено влиянием техногенных факторов, но с учетом влияния природных, в частности подстилающих почву пород [1].
Установлено, что средние содержания тяжелых металлов в исследуемых растениях по сравнению с приблизительными нормальными концентрациями таковых варьирует в зависимости от территории сбора, но в целом находится на уровне нормы (табл. 3). Превышения нормальных концентраций в растительных образцах отмечено по никелю, содержания которого превышают нормальные в несколько раз, что свидетельствует о поглощении тяжелого металла растениями из почвы.
Таблица 1
в в пробах почв и ПДК (мг/кг)
Элемент Среднее содержание в пробах ПДК (ОДК)
Линия 1 Линия 2 Валовое Подвижное
Валовое Подвижное Валовое Подвижное
Cd 1,4 н/о* 1,8 н/о* 1 -
Со 38 н/о* 29 1,4 - 5
Сг 418 3 288 30 90 6
Си 21 0,1 31 0,48 55 3
Мп 730 32 779 115 1500 -
ІЧІ 1151 28 464 64 85 4
РЬ 3,9 1,1 7 0,74 30 -
Zn 42 н/о* 65 3,5 100 23
н/о* - содержание элементов в пробе ниже предела обнаружения
Таблица 2
Оценка степени загрязненности для проб
Эле- мент Степень загрязненности для проб 1 линии
1 п роба 2 п роба 3 проба 4 проба 5 п роба
Вало- вое Подвиж- ное Вало- вое Подвиж- ное Вало- вое Подвиж- ное Вало- вое Подвиж- ное Вало- вое Подвиж- ное
Сг 3,1 - 2,6 - 6,9 - 4,4 - 6,2 -
ІЧІ 6,6 5 12,9 5,0 21,5 13,5 14,6 8,0 11,9 4,5
Степень загрязненности для проб 2 линии
Сг 6,7 18,5 2,0 - 3,8 4,3 1,8 - - -
ІЧІ 12,3 42 3,2 3 6,3 26 3,1 5,5 2,4 2,3
Таблица 3
Содержания тяжелых металлов в пробах растений и значения допустимых содержания в растительной среде (мг/кг)
Элемент Среднее содержание в пробах Допустимые содержание в растительной среде
Линия 1 Линия 2
Cd н/о* н/о* 0,5-0,5
Со 2,8 1,9 5
Сг 32 23 2
Си 5,6 9,6 5-20
Мп 91 69 300
ІЧІ 65 41 1-10
РЬ 0,6 3,9 0,5-10
Zn 8,2 16,3 5-100
В то же время уровень концентрации рассматриваемых металлов в растениях не всегда напрямую коррелирует с содержанием их в соответствующих почвах. Следует иметь в виду, что поглощение химического элемента не всегда и не обязательно сопровождается его накоплением в растении. Это зависит от биологических особенностей растений и многофакторностью процесса накопления этих фитотоксикантов, в за-
Библиографический список
висимости от их доступности и одновременно роли в метаболизме растений [1].
Таким образом, нами изучено содержание тяжелых металлов в почвах и растениях территории вблизи комбината «Тува-асбест». Результаты исследования показали, что содержание никеля в исследованных почвах больше ПДК. В растительных образцах также отмечено повышенное содержание никеля.
1. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. - М., 1989.
2. Асбест: реальность, проблемы, рекомендации (обзор). - М.; Астана; Киев, 2008.
3. Природные условия Тувинской Автономной области: труды тувинской компл. экспедиции АН СССР - М., 1957. - Вып. 3.
Bibliography
1. Kabata-Pendias, A. Mikroehlementih v pochvakh i rasteniyakh / A Kabata-Pendias, Kh. Pendias. - M., 1989.
2. Asbest: realjnostj, problemih, rekomendacii (obzor). - M.; Astana; Kiev, 2008.
3. Prirodnihe usloviya Tuvinskoyj Avtonomnoyj oblasti: trudih tuvinskoyj kompl. ehkspedicii AN SSSR. - M., 1957. - Vihp. 3.
Статья поступила в редакцию 30.01.13
УДК 592/599
Sagdy Ch.T. BEETLES OF THE SORT ANATOLICA ESCH. FAMILY (COLEOPTERA, TENEBRIONIDAE) REPUBLIC OF TUVA. Presented in the article are sixteen species of the Anatolica Esch. beetle family (Coleoptera, Tenebrionidae) of the Republic of Tuva along with various environmental data.
Key words: biodiversity, beetles, landscape group.
Ч.Т. Сагды, д-р биол. наук, проф. каф. педагогики и методики дошкольного и начального обучения Тувинского гос. университета, г. Кызыл, E-mail: nirstgu@mail.ru
ЖУКИ РОДА ANATOLICA ESCH (COLEOPTERA, TENEBRIONIDAE) РЕСПУБЛИКИ ТЫВА
В статье редставлены 16 видов чернотелок рода Anatolica Esch (Coleoptera, Tenebrionidae) Республики Тыва с некоторыми экологическими данными.
Ключевые слова: биоразнообразие, жуки, ландшафтные группы.
Сборы чернотелок проводились ловушечным методом, раскопками почвенных проб, путем отлова на свет во всех лесостепных и степных ландшафтах Убсунурской и Улуг-Хемской котловин Тувы с 1984 года.
В почве и на поверхности почвы экосистем Республики Тыва жуки-чернотелки (Tenebrionidae) составляют одну из многочисленных и разнообразных по видовому составу групп насекомых [1-3]. Среди них господствующее положение по разнообразию видов занимает род Апа^Нса Esch. Кроме того, большой интерес вызывает изучение экологии и географического распространения чернотелок рода Апа^Мса с высоким эндемизмом видов (35%).
Многообразие видов, а также широкое распространение жуков рода Апа^Иса связано с высокой адаптацией к градиентам условий существования. Анатолики имеют небольшие размеры (не более 15 мм) и форму тела, обеспечивающую подвижность всех его частей (головы, переднеспинки, задней части тела) при высокой прочности соединяющего их сочленовного устройства. Это позволяет активно использовать почвы, облегчая проникновение в незначительные пустоты почвы и передвижение в них [2; 4; 5].
Для видов рода АпаЬИса характерна редукция задней пары крыльев и утрата способности к полету. Надкрылья, сросшиеся по шву и плотно прижатые сбоку к тергитам [6]. Анатолики имеют наиболее приспособленный к дефициту влаги ротовой аппарат тентириоидного типа, внутренние части которого совершенно изолированы от воздействия неблагоприятных внешних факторов [5].
Питание анатоликов зависит от сезона года и сроков вегетации растений. В последней декаде июля до 80% содержимого сухие остатки травянистых растений, животные остатки - около 15% и не более 5% - свежие части растений. В желудке и кишечнике много почвы, что указывает на питание подстилкой. В пище личинок анатоликов преобладают в любое время года сухие растительные остатки, составляя не менее 60%. Личинки анатоликов также склонны к питанию остатками животного происхождения, поскольку в желудке и кишечнике личинок встречается до 30-35% животных тканей [2; 6]. Фенология жуков рода
Анатолика показывает продолжительность жизни имаго менее года- 10-11 месяцев [2; 7].
Ниже представлен список видов с некоторыми экологическими данными. Anatolica paradoxa (Reiter, 1900) населяет каменистые опустыненные степи. Anatolica dashidorzsi subalpina (Kaszab et Knor,1976) обитает в сухой каменистой опустыненной степи на супесчаной каштановой почве. Anatolica dashidorzsi temporalis (Kaszab, 1967) встречается в сухих степях, предпочитая участки с песчаной почвой. Anatolica dashidorzsi fortepunctata (Kaszab et Knor, 1976) населяет каменистые опустыненные степи. Anatolica modesta (A. Bogatahev, 1961) широко распространен, наиболее многочислен на бурых лугово-пустынно-степных почвах. Anatolica granulipleuris (Reitter, 1990) обитает повсюду: от опустыненной степи до лесного пояса, предпочитая участки с более легким почвенным покровом, часто встречается под навозом. Авторами впервые изучены тувинские виды чернотелок [1].
Такие виды как Anatolica atshitnura (Kaszab,1969), Anatolica subtrapezicollis (Kaszab,1965) и Anatolica boldi (Kaszab,1965) населяют нанофитоновые степи в пределах кластера «Торгалыг-Убсунурский» Убсунурской котловины.
Один из самых широко распространенных эвритопных видов чернотелок Anatolica strigosa (Germar, 1824) наиболее многочислен в карагановой каменистой степи на дне котловин и на склонах останцов, а также гор.
Anatolica undulata (Gebler, 1832) населяет верхние части горносклоновых степей и лесостепи, всюду встречается редко.
Anatolica cellicola (Faldermann, 1835) обитает в песчаных дюнах речных долин, а также в полынно-злаковой степи на супесчаных и песчаных почвах.
Anatolica hammarstromi (Poppius, 1904) распространен всюду от долины рек до лесостепи. Anatolica knori (Kaszab,1976) обнаружен на южных склонах останцов и гор. Всюду многочислен.
Anatolica aucta (Faldermann, 1835) обитает во всех формациях сухих степей днища котловин. Предпочитает каменистую или супесчаную почву. Многочислен в полузакрепленных песках.
Anatolica amoena (Faldermann, 1835) в степи распространен почти повсеместно. Может встречаться в лесостепи с разреженной растительностью.
З00
