CC BY
106
УДК 502.5
ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА СОСТОЯНИЕ ПОЧВ И МИКРОФАУНЫ THE IMPACT OF POLLUTION ON SOIL AND MICROFAUNA
Е.С. Чувашева, доцент кафедры почвоведения и прикладной биологии факультета естественных наук ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева» E-mail: [email protected] А.В. Щербаков, доцент кафедры географии факультета естественных наук ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева»
E-mail: [email protected]
В.Н. Щербакова, доцент кафедры экологии и общей биологии факультета естественных наук ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева» E-mail: [email protected] E.S. Chuvasheva, FSBEI HE "Orel state University named after I.S. Turgenev"
A.V. Sherbakov, FSBEI HE "Orel state University named after I.S. Turgenev"
V.N. Sherbakova, FSBEI HE "Orel state University named after I.S. Turgenev"
Аннотация. В пахотном слое почвы можно встретить металлом, полиэтилен, камни и другой мусор. За последние десятилетия стали возникать очаги концентрации в почве тяжёлых металлов. Из почвы они попадают в растения и грунтовые воды, а затем в организмы животных и человека. Экспериментальным путём доказана прямая зависимость между содержанием тяжёлых металлов в растениях и почве.
Ключевые слова: почва, животные организмы, загрязнения, тяжелые металлы
Abstract. In the arable soil layer can be found metal, plastic, stones and other debris. Over the past decade began to emerge in pockets of concentration in soil heavy metals. From the soil they get into plants and ground waters, and then in the body of animals and humans. Experimentally proved the direct dependence between the content of heavy metals in plants and soil.
Key words: soil, animals, pollution, heavy metals
Ежегодно на земном шаре накапливается от 40 до 50 млрд. тонн различного твёрдого мусора [1]. Вблизи города или села - рощи, поляны, лесополосы нередко завалены твёрдыми отходами битым стеклом и всевозможными металлическими, пластмассовыми и другими предметами.
В пахотном слое почвы можно встретить металлом, полиэтилен, камни и другой мусор. Этот процесс «диффузии мусора» должен быть приостановлен усилиями всего общества.
За последние десятилетия стали возникать очаги концентрации в почве тяжёлых металлов. Из почвы они попадают в растения и грунтовые воды, а затем в организмы животных и человека. Экспериментальным путём доказана прямая зависимость между содержанием тяжёлых металлов в растениях и почве. Такие металлы, как свинец, кобальт, цинк, кадмий, ртуть, медь и марганец при накоплении в организме выше предельно допустимых норм, вызывает отравление и тяжёлые заболевания. Известно, например, сильное токсическое действие ртути, сопровождающееся иногда умственным расстройством.
Другими источниками распространения и накопления в почве того же свинца является автотранспорт. Известно, что соли добавляются в бензин для улучшения его свойств. При сгорании свинец, вместе с выхлопными газами выбрасывается в атмосферу, и оседает на поверхность почвы вдоль автомобильных дорог. На подветренной от дороги стороне свинцовая эмиссия сказывается на расстоянии 500 м. В последнее время в связи с бурным развитием промышленности уровень содержания некоторых тяжёлых металлов в окружающей среде значительно возрос.
Зелёные насаждения задерживают и осаждают атмосферную пыль, способствуют значительному очищению воздуха, но при этом существенно загрязняется почва [1].
Специфической особенностью загрязнения почв тяжёлыми металлами является весьма низкая скорость самоочищения почв. Самоочищение зависит в первую очередь от активности почвенных животных и микроорганизмов, а также от химических и физических свойств почвы [6, 7]. Такие антропогенные мероприятия, как применение удобрений, орошение, осушение, строительство, а также внешние факторы -температура, осадки и топография территории, влияют на биологические и физические свойства почв и одновременно модифицируют её самоочищение.
Тяжёлые металлы, такие как Pb, Cd, Cu, Zu, Cr, Ni, Co, Hg, Mo, Tl благодаря специальным химическим и биологическим свойствам, имеют тенденцию к гео- и биоаккумуляции. Установлено, что коллемболы проявляют потенциальную устойчивость к загрязнению почвы тяжёлыми металлами. Регистрируются все признаки вымирания популяций - снижение яйценоскости, задержке полового созревания.
Коллемболы являются хорошей индикаторной группой для оценки степени нарушения лесных почв. Коллемболы являются одной из первых групп животных, заселяющих безжизненные грунты и дающие начало формированию пионерных сообществ [4].
Кроме металлов и пыли, вокруг промышленных центров выбрасывается огромное количество различных анионов - сульфатов, хлоридов. Загрязнение окружающей среды отходами с высоким содержанием ядовитой двуокиси серы постоянно растёт. Соединяясь с атмосферной влагой, она образует «кислотные дожди», которые, выпадая на землю, отравляют озёра и реки, подкисляют почву, вызывают гибель деревьев. Увеличение кислотности почвы вызывает необходимость более часто проводить известкование.
Наряду с окислами серы и азота, вокруг некоторых промышленных центров происходит эмиссия алюминия. Алюминий токсичен для многих растений и при соотношении Al:Ca, равном 1:7, полностью прекращается их рост.
В литературе накопились сведения о том, что применение минеральных удобрений вызывает увеличение общей численности микроорганизмов. При этом происходят изменения в их составе и в активности отдельных групп. Различные виды минеральных удобрений в умеренных дозах специфически влияют на развитие почвенной микрофлоры. Действие удобрений на микроорганизмы может быть как длительным, так и кратковременным. Утробина Н.М. при изучении влияния принятых доз минеральных удобрений, отмечает, что азотные удобрения увеличивают обилие ногохвосток и различных групп клещей. Фосфорные, напротив снижают их численность [5, 8, 9].
Почвенные беспозвоночные — неотъемлемый компонент как лесных, так и полевых биоценозов, они играют важную роль в круговороте веществ.
Для почвенных животных, участвующих в процессах почвообразования, особенно опасны три газообразных ингредиента промышленных выбросов, а именно: сернистый ангидрид (SO2), окислы азота и соединения фтора Эти вещества в виде пыли или с дождевыми осадками попадают в почву. Накопление их ведет к нарушению водного режима почвы. Известно, что почвенные животные обладают большой кумулятивной способностью по отношению к свинцу, цинку, ртути, радионуклидам. Уровень этих веществ в теле дождевых червей, жужелиц во много раз превышает содержание их в почве. Однако отмечено, что увеличенное количество цинка в корме златогузки (Euprocft.s•chry.s•orrrhoeaL.) тормозит рост тела гусениц, уменьшает суточное потребление пищи, снижает ее усвоение, увеличивает смертность гусениц и куколок, период развития удлиняется [1]. Почвенные животные, кроме химического превращения, органических веществ и активизации микрофауны, принимают участие и в физическом изменении почвы, они перемешивают растительные остатки с минеральными, меняют слои земли, увеличивают скважность почвы, а, следовательно, улучшают её аэрацию и водоснабжение. Кроме того, они служат пищей для хищных животных, обеспечивая тем самым дальнейшую трансформацию органического вещества по цепям питания (Таблица 1).
Таблица! - Морфоэкологические типы животных
Животные Морфоэкологические типы
Класс Oligocheta:
Семейство Lumbricidae:
Lumbricus terrestris Норники
Lumbricus rubellus Почвенно-подстилочные
Aporrectodea caliginosa Почвенные
Aporrectodea rosea Почвенные
Eisenia nordenskioldi Почвенно-подстилочные
Класс Insecta (личинки):
Отряд Coleoptera:
Melolontha F. Почвенные
Phyelopertha Kby. Почвенные
Amphimallon B. Почвенные
Отряд Diptera:
Musca L Подстилочно-почвенные
Класс Crustocea:
Отряд Isopoda (Porsellio L.) Наземно-почвенные
Класс Miriopoda:
Отряд Juliformia Подстилочно-почвенные
Отряд Geophilida Хищники почвы
Отряд Lepidoptera Подстилочно-почвенные
Велика роль почвенных беспозвоночных также и в перемешивании разных слоёв почвы, повышении аэрации, водопроницаемости и в улучшении других, как физических, так и химических свойств почвы [4].
Почвенные животные, наряду с растениями и микроорганизмами, играют немаловажную роль в создании биологической активности почвы, обогащении её жизненно важными для роста и развития высших растений веществами. Животный мир почвы без устали трудится над её созданием, они вносят свою лепту в почвообразовательный процесс. Почвенные беспозвоночные - неотъемлемый компонент как лесных, так и полевых биоценозов, они играют важную роль в круговороте веществ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Reinink K. Observations on the distribution of land snails in the woods of the Ijsseimeer polders // Basteria, 1979, vol. 43
2. Евдокимова Г.А., Мозгова Н.П. Влияние тяжелых металлов промышленных выбросов на микрофлору почвы. В сб.: Микробиологические исследования на Кольском полуострове. М.: Изд-во АН СССР, 1979, с.3-17.
3. Ковда В. А. Незаменимость почвенного покрова в природе. - Земельные ресурсы мира, их использование и охрана. М.: Наука, 1978.
4. Стриганова Б.Р. Локомоторная и трофическая активность беспозвоночных, как фактор формирования почвенной структуры // Почвоведение. 2000. №10, С. 1247-1254.
5. Утробина И.М., Артемьева Т.И., Жеребцов А.К. Животное население почв, загрязнённых нефтью и нефтепромысловыми сточными водами. Киев, 1981
6. Мосягина С.Н., Уливанова Г.В. Анализ тест-способности кресс-салата при оценке степени загрязненности почвы, воды и снега // Вестник совета молодых ученых Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева № 1(2), Рязань, 2016 г. С. 44-49.
7. Лабзенкова Н.П., Уливанова Г.В. Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков хвойных // Вестник совета молодых ученых Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева № 1(2), Рязань, 2016 г. С. 49-52.
8. Гринев А.М., Пигорев И.Я. Основы технологии получения экологически безопасной продукции: учебное пособие // Курск, 2009. 140 с.
9. Семыкин В.А., Пигорев И.Я. Ресурсосберегающие технологии производства экологически чистой продукции растениеводства // Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса: материалы международной научно-практической конференции. 2008. С. 246-249.
