CC BY
57ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВСХОЖЕСТИ СЕМЯН КРЕСС-САЛАТА ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ СОЛЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПРЕДЕЛАХ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ АБИНСКОГО ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА
Пащенко А.В.
Магистр 1-го курса факультета агрономии и экологии Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т.Трубилина
Россия, г. Краснодар Евлоев Т.А.
Магистр 1 -го курса факультета агрономии и экологии Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т.Трубилина
Россия, г. Краснодар Макаров А.Г.
студент 4-го курса факультета агрономии и экологии Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина,
Россия, г. Краснодар
DETERMINATION OF THE DEPENDENCE OF THE GERMINATION OF CRESS SEEDS ON THE CONCENTRATION OF HEAVY METAL SALTS WITHIN THE SANITARY PROTECTION ZONE OF ABINSK ELECTROMETALLURGICAL PLANT
Pashchenko A.
1st year master's student, faculty of Agronomy and ecology Kuban State Agrarian University named after I. T Trubilin, Krasnodar
Evloev T.
1st year master's student, faculty of Agronomy and ecology Kuban State Agrarian University named after I. T Trubilin, Krasnodar
Makarov A.
4th year student факультета агрономии и экологии Kuban State Agrarian University named after I. T Trubilin, Krasnodar
Аннотация
В данной статье представлены результаты исследований почвы в пределах санитарно-защитной зоны Абинского электрометаллургического завода на содержание в ней тяжелых металлов, а также результаты биотестирования данной почвы с помощью кресс-салата и выявление зависимости между ними. Отмечено изменение всхожести семян под воздействием тяжелых металлов. Abstract
This article presents the results of soil studies within the sanitary-protective zone of the Abinsk electrometal-lurgical plant for the retention of heavy metals in it, as well as the results of biotesting this soil with watercress and identifying the relationship between them. The change of seed germination under the influence of heavy metals was noted.
Ключевые слова: Всхожесть семян, концентрация, соли тяжелых металлов, АЭМЗ, санитарно-за-щитная зона, загрязнение, изменение.
Keywords: The germination of seeds, the concentration of salts of heavy metals, AEMZ, sanitary protection zone, pollution, change.
В настоящее время производственная деятельность промышленных предприятий оказывает огромное воздействие на окружающую среду. Особенно велико загрязнение почв тяжелыми металлами, что представляет реальную угрозу для биосферы в целом. Опасность поступления в окружающую среду тяжёлых металлов определяется тем, что в отличие от органических загрязнителей, они не разрушаются, а переходят из одной формы в другую, в частности, включаются в состав солей, оксидов, металлоорганических соединений. Повышенный уровень свинца в почве может снизить её продуктивность, а очень низкая концентрация может ингибировать некоторые жизненно важные процессы, такие как фотосинтез, митоз и водопоглоще-ние.
Цель проведенных исследований - определение зависимости всхожести семян кресс-салата от концентрации солей тяжелых металлов в пределах санитарно-защитной зоны Абинского электрометаллургического завода.
Количественный химический анализ почв на нефтепродукты проводился в НИИ прикладной и экспериментальной экологии КубГАУ в секторе анализа почв и отходов в соответствии с СанПиН Ф 2.1.7.1283-03 - «Методика выполнения измерений массовой доли тяжелых металлов в минеральных, органогенных, органоминеральных почвах и донных отложениях методом ИК-спектрометрии».
В соответствии с «Порядком определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами» (утв. Роскомземом 10 ноября 1993 г. и
Минприроды РФ 18 ноября 1993 г.) для оценки загрязненности почвы принята классификация показателей уровня загрязнения по концентрации тяжелых металлов в почве:
< 7 мг/кг - допустимый уровень загрязнения;
7-9 мг/кг - низкий уровень загрязнения;
10-13 мг/кг - средний уровень загрязнения;
14-19 мг/кг - высокий уровень загрязнения;
> 19 мг/кг - очень высокий уровень загрязнения.
Кресс-салат - однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей.
Пробы почвы отбирались в 12-ти пробных площадях в бумажные конверты в соответствии со схемой исследований по трем трансектам и одной фоновой площадкой. Карта-схема объекта исследования представлена на рисунке 1. _
Семена были проверены на всхожесть в заведомо-чистом субстрате (песке). Всхожесть составила 98 %; чашки Петри наполнялись до половины исследуемым субстратом. Экспериментальные субстраты и контрольные во всех чашках увлажнялись одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления признаков насыщения. В каждую чашку на поверхность субстрата было уложено равное количество (30 шт.) семян кресс-салата. Расстояние между соседними семенами около 1 см. Далее семена покрывались тем же субстратом. Затем верхний субстрат увлажнялся до состояния нижнего. В течение 14 дней производилось наблюдение за прорастанием семян.
В зависимости от результатов эксперимента субстратам присваивается один из четырех уровней
загрязнения. 1. Минимальный уровень загрязнения, или оно отсутствует. Всхожесть семян достигает 90-100 %, всходы равномерные, проростки крепкие, ровные. 2. Слабое загрязнение. Всхожесть 6090 %. Проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные. 3. Среднее загрязнение. Всхожесть 2060 %. Проростки по сравнению с контрольными короче и тоньше. Некоторые из них имеют выраженные дефекты. 4. Сильное загрязнение. Всхожесть семян очень слабая (менее 20 %). Проростки мелкие и имеют выраженные дефекты.
Результаты химического количественного анализа содержания солей тяжелых металлов в почве представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты химического количественного анализа содержания солей тяжелых металлов в почве.
Расстояние от центра объекта, м Содержание солей тяжелых металлов, мг/кг Уровень загрязнения
в сторону жилой застройки по подветренной стороне по уклону рельефа в сторону жилой застройки по подветренной стороне по уклону рельефа
100 14 19 16 высокий высокий высокий
500 10 12 10 средний средний средний
900 6 9 8 низкий низкий низкий
1300 3 7 4 низкий низкий низкий
Количественный химический анализ почвы показал, что пробы почвы, взятые на территории АЭМЗ, содержат наибольшее количество солей тяжелых металлов (14-19 мг/кг), то есть относятся к опасной категории загрязнения. Можно заметить, что содержание солей тяжелых металлов в почве уменьшается тем сильнее, чем дальше от объекта расположена пробная площадка. Резкое снижение содержания солей тяжелых металлов в точках, расположенных на отдаленных участках подтверждает, что АЭМЗ загрязняет почву солями
В точках 1.1 и 2.1 (близ территории АЭМЗ) загрязнение сильное, так как всхожесть семян составила 16 и 23%, средняя длина ростков 0,7 и 1,0 см соответственно. Можно проследить некоторую связь увеличения всхожести и длины ростков с увеличением расстояния от центра предприятия. Это может быть связано с уменьшением воздействия атмосферных выбросов от предприятия, или, в случае точек, находящихся в отдалении от предприятия, с уменьшением попадания загрязняющих веществ в почву. Результаты биотестирования представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
Результаты биотестирования почвы методом проращивания кресс-салата
Всхожесть, %
Расстояние от центра объекта, м в сторону жилой застройки по подветренной стороне по уклону рельефа
100 16 22 41
500 45 50 51
900 62 59 66
1300 70 74 73
Средняя длина ростков, см
Расстояние от центра объекта, м в сторону жилой застройки по подветренной стороне по уклону рельефа
100 0,7 1,0 1,4
500 2,2 3,0 3,2
900 3,2 3,1 3,6
1300 3,8 3,4 3,9
Результаты биотестирования почвы показали, Всхожесть и длина ростков увеличиваются при
что проростки кресс-салата обладали наименьшей прорастании в почве, отобранной в отдалении от за-всхожестью на образцах почвы, взятых с террито- вода. По полученным результатам составлена таб-рии предприятия и рядом с дорогами для автомоби- лица 3, отражающая уровень загрязнения почв, взя-лей. тых на пробных площадках.
Таблица 3
Результаты биотестирования почвы методом проращивания кресс-салата (уровень загрязнения).
Уровень загрязнения
Расстояние от центра объекта, м в сторону жилой застройки по подветренной стороне по уклону рельефа
300 сильное сильное среднее
600 среднее среднее среднее
900 слабое слабое среднее
1200 слабое слабое слабое
На основании проведенных исследований был составлен график зависимости всхожести семян кресс-салата от концентрации солей тяжелых металлов на исследуемых участках (рисунок 2).
m
О
(И I-
0J
20 18 16 14
х 12 л
I 10
ос
0J
о и
J
(И
а.
IX
си J X
о
1.1
1.2
1.3
1.4
2.1
2.2
2.3
2.4
3.1
3.2
3.3
№ пробной площадки
3.4
80
70
60
50 к
40 30 20 10 0
си *
о
X и со
I Всхожесть семян
•Содержание солей тяжелых металлов, мг/кг
8
6
4
2
0
Рисунок 2. График зависимости всхожести семян-кресс салата от концентрации тяжелых металлов
В ходе полученных данных можно сделать вывод о том, что на вытяжке проб почв, взятых с пробных площадок, содержащих наибольшее количество солей тяжелых металлов (непосредственно в пределах санитарно-защитной зоны) замечается низкая всхожесть семян, а на вытяжке проб почв, взятых с пробных площадок, за пределами СЗЗ и содержащих наименьшее количество солей тяжелых металлов, наблюдается высокая всхожесть семян. Это позволяет судить о том, что почва в пределах санитарно-защитной зоны загрязнена в ходе производственной деятельности АЭМЗ.
Список литературы
1. Алексеенко В.А. Металлы в окружающей среде / В.А. Алексеенко. - М.: Университетская книга, 2008. - 264 а
2. Вандельбург К.Б. Анализ металлов / К.Б. Вандельбург. - М.: Металлургия, 1984. - 152 а
3. Добровольский Г.В. Тяжелые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия // Тяжелые металлы в окружающей среде / Г.В. Добровольский. - М.: Изд-во МГУ, 1980. - С. 3-12.
4. Синютина А. Н. Актуальные проблемы охраны окружающей среды (экономические аспекты): моногр. / А.Н. Синютина. - М.: Наукова думка, 2014. - 320 а
