CC BY
146
УДК 632. 122. 633. 11. 633. 63
СОДЕРЖАНИЕ СВИНЦА В ПОЧВАХ ЛОКАЛЬНОГО АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ
ПРОДУКЦИИ
В.Н. ВОРОПАЕВ, М.Б. СТАРКИНА, О.А. ДУБРОВИНА ГОУ ВПО «Елецкий государственный университет имени И.А. Бунина»
В работе изложены результаты наблюдений за содержанием свинца в почвах и его влиянием на качество растениеводческой продукции агроэкологического мониторинга.
Загрязнение свинцом природной среды происходит преимущественно металлургическими предприятиями и транспортными средствами. Выбросы предприятий ежегодно составляют - 8900 т свинца, а с выхлопными газами автотранспорта 260000 т в год [1]. Свинец адсорбируется, главным образом, поверхностью глинистых частиц, органическими соединениями, оксидами марганца, гидрооксидами железа, алюминия [2, 3, 4, 5]. Среди всех тяжелых металлов свинец менее подвижен, что подтверждается низким его содержанием в почвенном растворе.
По данным [6] среднее содержание свинца в земной коре составляет 16 мг/кг, а в почвах 10 мг/кг. Концентрация элемента в почвах изменяется от 2 до 200 мг/кг. Для всех почв, включая и природные ландшафты, наблюдается аккумуляция свинца в верхнем гумусовом горизонте. В условиях кислой и слабокислой среды свинец передвигается вниз по почвенному профилю [3, 4]. В пахотном слое черноземных почв содержание свинца от 17 до 30 мг/кг [3, 4].
Свинец поступает в почву с удобрениями, орошаемой водой, пестицидами. Однако повышенное содержание свинца в почве и растениях наблюдается на расстоянии до 50 см в сторону от автострад.
Техногенное загрязнение почвы различными элементами может оказать существенное влияние на ее химический состав, агрохимические и физико-химические свойства, качество сельскохозяйственной продукции.
Свинец является опасным токсикантом. Это один из основных канцерогенов. При длительном воздействии на организм человека свинец вызывает болезни почек, сердечнососудистые заболевания, различного рода неврозы. Особенно опасен свинец для детей. При поступлении его в организм ребенка с воздухом, водой и пищей возможно замедление роста и умственного развитие.
Содержание свинца в пищевых продуктах в незагрязненных регионах составляет
0,05-3,0 мг/кг сухой массы. В загрязненных районах растения могут поглощать свинец как из почвы, так и из воздуха. Это приводит к значительному его накоплению, особенно в листовых овощах. Исследованиями [2] установлено, что содержание свинца в различных травах может достигать 63-232, в клубнях картофеля - 10-20, моркови 27-57 мг/кг сухой массы.
Реакция среды в почве может быть очень сильным фактором, влияющим на поступление свинца в растение.
Загрязнение почвы свинцом приводит к снижению урожая, к уменьшению содержания белка, масличности подсолнечника, к ухудшению качества клейковины [5]. Для растений, у которых в пищу употребляют листья и стебли, очень важно учитывать время вегетации и интенсивность роста, т.к. это может существенно влиять на концентрацию тяжелых металлов в продукции. Для получения гигиенически полноценной продукции необходимо использовать феномен «биологического разведения», заключающийся в распределении токсичных элементов в большом объеме органического вещества, за счет создания условий лучшего роста растений. Следовательно, применяя удобрения с примесями тяжелых металлов или, выращивая растения на загрязненных почвах, необходимо стремиться к созданию оптимальных условий для роста. Тогда продукция с этих полей по удельному содержанию вредных элементов будет сопоставима с контрольной, полученной на чистых почвах. Однако, если условия для роста растений окажутся неблагоприятными, концентрации тяжелых металлов в продукции с загрязненных почв может существенно возрасти при внесении минеральных удобрений, в особенности - азотных и калийных. Надо помнить, что явление «биологического разведения» наблюдается не для всех металлов. Отсюда следует вывод, что гигиенически полноценную продукцию легче получить на почвах, обеспечивающих быстрый рост растений, т.е. на почвах высокого плодородия.
Результаты наших исследований содержания свинца в почвах на постоянных (реперных) участках приведены в таблице 1.
Из приведенных данных в таблице 1 можно сделать вывод, что за пятилетний срок содержание подвижных форм свинца в пахотном слое почвы на исследуемых постоянных участках в хозяйствах колебалось по годам. Это объясняется изменениями метеорологических условий, а также приемов агротехники. Однако за эти годы значительного увеличения содержания свинца в почве не установлено (оно было ниже ПДК).
Таким образом, применяемые в настоящее время приемы агротехники (удобрения, пестициды) на полях, а также отсутствие атмосферного загрязнения не приводит к
Район Наименование хозяйств Годы
2000 2001 2002 2003 2004 Среднее
Тербунский СХП «Пятилетка 0,90 0,40 0,80 0,68 2,32 1,02
Тербунский СХП «Ударник» 0,75 0,70 0,64 0,63 0,33 0,61
Долгоруковский СХП «Дружба» 0,80 0,40 1,0 0,76 0,26 0,64
Долгоруковский СХП «Заря» 1,2 0,50 0,80 0,91 0,23 0,73
Елецкий СХП «Маевка» 1,0 0,40 0,9 0,72 0,80 0,76
Елецкий СХП «Воронецкое» 1,4 0,50 0,80 3,1 1,16 1,39
Елецкий СХП «Луч» 1,1 0,80 0,90 2,7 0,97 1,29
Становлянский СХП «Становое» 0,80 0,80 0,80 1,91 0,47 0,96
Становлянский СХП «Заря» 0,75 0,40 0,70 1,95 1,1 0,98
Становлянский СХП «Нива» 0,60 0,80 0,65 3,54 0,29 1,18
Измалковский СХП «Афанасьевское» 1,2 0,60 0,90 3,39 0,95 1,41
Измалковский СХП «Слобода» 0,90 0,60 0,90 1,02 0,26 0,74
Задонский СХП«Владимирское» 0,85 0,80 0,80 0,68 0,26 0,68
Задонский СХП «Восход» 1,3 0,40 1,1 0,95 0,14 0,78
Краснинский СХП им. Калинина 0,95 0,20 0,90 1,45 0,12 0,62
Краснинский СХП «Заря» 1,0 0,50 1,0 0,83 0,06 0,62
увеличению содержания свинца в почве.
В нашей работе мы проводили наблюдения за изменением содержания свинца в растениеводческой продукции (табл. 2).
Из таблицы видно, что за 1995-2004 г.г. содержание свинца в основной и побочной продукции сельскохозяйственных культур, выращиваемых в различных хозяйствах семи районов Липецкой области, изменялось по годам, в зависимости от погодных условий, биологических особенностей растений и рН почвенного раствора.
Однако, вследствие низкого содержания свинца в почвах, большой удаленности от крупных автомагистралей, отсутствия других источников загрязнения, а также хорошей агротехники, содержание свинца в растениеводческой продукции не превышало ПДК (0,110 мг/кг сухого вещества)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии / В.Г.Минеев, М., МГУ, 1988,
264 с.
2.Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение / М.М.Овчаренко, ЦИНАО, М. 1997, С. 15-19
3. Зырин Н.Г. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе - почва-растение-удобрение / Химия в сельском хозяйстве, 1985, С.45-48
4. Сердюкова А.В., Зырин Н.Г. Свинец в почвах и растениях техногенного ландшафта / Научные труды. Химия - микроэлементы в почвах и современные методы их изучения. Почвенный институт им. В.В.Докучаева, М. 1985, С. 16-20.
29
Район Наименование хозяйств Годы
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Тербунский СХП «Пятилетка» 0,04 0,02 0,05 0,7 0,2 0,26 0,73 0,0022 0,002 пар
- - - 0,1 0,4 0,20 0,36 0,00026 0,004
Тербунский СХП «Ударник» 0,06 0,2 0,2 0,2 0,2 0,27 0,70 0,25 0,2 0,4
- - 0,3 0,6 0,6 0,30 0,58 0,67 0,3 0,6
Долгоруковский СХП «Дружба» 0,8 0,1 1,0 0,1 0,1 пар пар пар пар пар
- - - 0,08 0,8
Долгоруковский СХП «Заря» 0,08 0,04 0,08 0,2 0,37 пар 0,3 0,19 0,35 0,36
0,09 0,06 0,3 0,44 0,44 0,27
Елецкий СХП «Маевка» 0.1 0,08 0,12 0,1 0,2 0,6 0,33 0,24 0,24 0,32
0,2 0,09 0,23 0,26 0,3 0,45 - 0,31 0,78
Елецкий СХП «Воронецкое» 0,05 0,06 0,14 0,16 0,2 0,26 0,24 пар 0,33 0,6
- 0,17 0,22 0,3 0,38 0,30 0,40
Елецкий СХП «Луч» 0,06 0,1 0,03 0,08 пар 0,20 0,30 0,23 пар 0,40
- 0,2 0,22 0,26 0,36 0,31 0,61
Становлянский СХП «Становое» 0,04 0,1 0,2 0,06 0,2 0,15 пар 0,20 0,35 пар
- 0,2 0,4 0,35 0,25 0,34 0,29
Становлянский СХП «Заря» 0,15 0,04 0,2 0,1 пар 0,16 0,32 пар 0,37 пар
0,25 0,09 0,33 0,27 0,44 0,40
Становлянский СХП «Нива» 0,23 0,2 0,04 0,01 0,26 0,26 0,36 0,50 пар 0,39
- 0,4 0,09 0,08 0,38 0,42
Измалковский СХП «Афанасьевское» 0,04 0,1 0,04 пар 0,4 пар пар 0,42 0,17 0,45
- - - 0,7 0,55 0,25 0,52
Измалковский СХП «Слобода» 0,5 0,5 0,06 0,07 0,4 0,15 0,35 0,18 0,18 0,38
0,6 0,6 0,7 0,43 0,26 0,20 0,53
Задонский СХП «Владимирское» 0,3 0,4 0,5 0,1 0,2 пар пар 0,17 0,52 0,40
0,4 0,5 0,6 0,2 0,3 0,28 0,63 0,60
Задонский СХП «Восход» 0,17 0,1 0,4 0,1 0,6 0,26 0,33 0,19 0,54 0,45
0,20 0,2 0,3 0,17 0,7 0,41 0,25 0,63 0,55
Краснинский СХП им. Калинина 0,08 0,10 0,07 0,09 0,3 0,26 0,31 0,55 0,25 пар
0,10 0,19 0,10 0,1 0,4 0,39 0,30
Краснинский СХП «Заря» 0,06 0,08 0,25 0,06 0,02 0,20 0,23 0,22 0,22 0,76
0,10 0,15 0,31 0,28 0,47 0,35 0,35 0,83
Примечание: числитель - основная продукция, знаменатель - побочная продукция.
5. Большаков В.А. и др. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами. Обзорная информация ВАСХНИЛ, М. 1978, С. 7-8
6. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почве / А.П.Виноградов, М. 1957, 237 с.
CONTENTS OF LEAD IN CHERNOZEM SOILS OF AN AGROLANDSCAPE AND ITS INFLUENCE ON THE QUALITY OF PLANT-GROWING PRODUCTS
V.N. VOROPAEV, MB. STARKINA, O.A. DUBROVINA The Elets state university named by I.A. Bunin SUMMARY
In given article results of supervision over the lead content in chernozem soils of an agrolandscape are stated. Content increase is not fixed.
