Особенности накопления элементов питания и тяжелых металов в почвах и растениях в условиях промышленного города

Воздействие на живые организмы тяжелых металлов - биохимически активных техногенных веществ. Особенности исследования химического состава почв и растений жилой и парковой зон. Степень химического загрязнения почв, обеспеченность их элементами питания.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 22.07.2013
Размер файла 13,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности накопления элементов питания и тяжелых металлов в почвах и растениях в условиях промышленного города

Т.А. Корельская, Л.Ф. Попова

Тяжелые металлы (ТМ) - это биохимически активные техногенные вещества, воздействующие на живые организмы. К их числу относят: Cu, Zn, Mo, Co, Ni, Fe, Mn, Sb, Bi, Cd, Hg, Pb и др. Они относятся к стойким загрязнителям, так как поступают в почву со скоростью, значительно превышающей их выводимость из почвы. Однако, многие ТМ крайне необходимы живым организмам потому, что это ещё и «микроэлементы», активно участвующие в биохимических процессах. В естественных условиях и почвы и растения в обязательном порядке содержат определенное количество ТМ, но чрезмерное их накопление может оказаться причиной разрушения целостности природного комплекса.

На базе кафедры химии ПГУ проводится исследование химического состава почв и растений жилой и парковой зон г. Архангельска.

Все городские почвы в той или иной степени загрязнены ТМ, аккумуляции которых способствует накопление гумуса. Его содержание в почвах г. Архангельска колеблется от 0,55 до 7,59%, что в 2,5 раза выше, чем в естественных почвах. Такому увеличению содержания органического углерода в городских почвах могут способствовать особенности механического состава почвы и урбаногенные факторы: компоненты нефти, углеводородные выбросы и выбросы в атмосферу технического углерода - сажи.

В большей степени почвы г. Архангельска загрязнены свинцом - по валовому содержанию наблюдается превышение ПДК в 2,5-3,5 раза, а на отдельных почвах - до 32-48 раз; хотя по содержанию подвижного свинца показатели невелики и не выходят за уровень ПДК. Практически все почвы имеют довольно высокое содержание меди (более 7 мг/кг), которое превышает ПДК в 5-10 раз, но обеднены подвижными формами кобальта, никеля и цинка - их содержание составляет не более 0,4; 0,3 и 0,1 ПДК соответственно. Содержание железа в городских почвах колеблется от 5,5 до 22,6 г/кг в зависимости от типа почв: в урбоестественных почвах оно ниже, а в культуроземах гораздо выше, чем в дерновой естественной почве. Культуроземы и урбоестественные почвы загрязнены мышьяком, валовое содержание которого иногда достигает 2 ПДК. Среднее содержание кадмия и ртути на всех типах почв находится на уровне ПДК.

На закрепление ТМ в почвах влияет содержание обменных катионов (магния и особенно кальция) и в городских почвах составляет 31-39 мг/кг и 86-190 мг/кг соответственно. Это отражается на величине рН почв, сдвигая её в щелочную среду; так рН городских почв колеблется от 5,8 до 6,2, в то время как рН пригородных естественных почв составляет всего 4,8.

Степень химического загрязнения почв характеризует суммарный показатель концентрации химических элементов (СПК). По данному показателю урбаноземы и реплантоземы можно считать слабо загрязненными с относительно удовлетворительной оценкой экологической обстановки (СПК менее 16); культуроземы и особенно урбоестественные почвы (СПК 32 - 128) имеют высокий уровень загрязнения.

Наряду с ТМ важное значение для растения имеет содержание в почве элементов питания (N, P, K). Обеспеченность почв г. Архангельска подвижным фосфором оценивается как повышенная и высокая. Среднее его содержание колеблется от 246 мг/кг (урбоестественная почва) до 816 мг/кг (урбанозёмы). На отдельных пробных площадях содержание P2O5 в почвах доходит до 3778 мг/кг. Среднее содержание подвижного калия (в виде К2О) в реплантозёмах г. Архангельска составляет 102 мг/кг, что соответствует природным почвам, тогда как в урбанозёмах, культурозёмах и особенно в урбоестественных почвах оно в 1,5-2 раза выше и составляет 140-190 мг/кг, доходя на некоторых площадях до 407 мг/кг. Содержание других неметаллов (В, S, Se, Cl-, NO3-) не превышает допустимых значений и зависит от уровня антропогенной нагрузки.

В разнотравье, собранном в черте города, содержание всех поллютантов гораздо выше, чем в разнотравье, собранном в пригороде г.Архангельска: свинца - 3-15 раз; меди - 4-10 раз; цинка - 1,5-2 раза; кобальта - 3-7 раз; никеля - 1,5-8 раз. Это указывает на аэротехногенное загрязнение растительности данными поллютантами в черте города. Установлено, что более высокое содержание определяемых ТМ характерно для разнотравья, собранного с реплантозёмов, наименьшее - с культурозёмов. И действительно, на легких почвах, обедненных гумусом, имеет место достаточно высокое поступление ТМ в растения и коэффициент биологического поглощения (КБП) составляет: для Co - 4,12; Pb - 2,51; Ni - 2,31; Zn - 0,94; Cu - 0,63. На почвах с тяжелым механическим составом м высоким содержанием органического вещества КБП составляет: для Co - 1,39; Pb - 0,66; Zn - 0,55; Cu - 0,33. Высокое содержание подвижного фосфора способствует накоплению ТМ в почвах, в результате чего снижается КБП их в растения.

Выводы

тяжелый металл техногенный почва загрязнение

· В городских почвах содержится значительное количество свинца, мышьяка, подвижной меди, но довольно мало подвижных форм железа, цинка, кобальта и никеля. По СПК большинство почв г. Архангельска можно отнести к слабо и средне загрязненным с напряженной оценкой экологической обстановки. Отдельные пробные площади имеют высокий уровень загрязнения почвенного покрова с кризисной оценкой экологической обстановки, категория загрязнения их довольно опасная.

· Почвы города Архангельска можно считать довольно хорошо обеспеченными такими элементами питания как калий и фосфор. В них высокое содержание органического углерода. Все это способствует аккумуляции ТМ в почвах в формах не доступных растениям.

· В условиях Севера уровень накопления ТМ в городских почвах и миграционная способность элементов в системе «почва-растения» зависят от механического состава почв, содержания в них органического вещества и труднорастворимых фосфатов.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Понятие тяжелых металлов, их биогеохимические свойства и формы нахождения в окружающей среде. Подвижность тяжелых металлов в почвах. Виды нормирования тяжелых металлов в почвах и растениях. Аэрогенный и гидрогенный способы загрязнения почв городов.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 10.07.2015

  • Исследование основных экологических и химических аспектов проблемы распространения тяжелых металлов в окружающей среде. Формы содержания тяжелых металлов в поверхностных водах и их токсичность. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Микробный ценоз почв.

    реферат [33,2 K], добавлен 25.12.2010

  • Источники, характер и степень загрязнения урбанозёмов и почв. Районы г. Челябинска, подверженные наиболее интенсивному загрязнению. Влияние загрязнения почв тяжелыми металлами на растительность. Формы нахождения тяжелых металлов в выбросах и почве.

    дипломная работа [183,3 K], добавлен 02.10.2015

  • Биологическое значение тяжелых металлов и микроэлементов для различных видов растений. Накопление тяжелых металлов в водной среде и в почве. Изучение состава прибрежно-водной растительности исследуемых озер города Гомеля и озер Мозырского района.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.12.2016

  • Особенности почвы как объекта химического исследования и показатели химического состояния почв. Подготовка проб почвы с исследуемых участков. Составление аналитической пробы. Определение молибдена в вытяжках из почв, в растворах золы кормов и растений.

    презентация [248,8 K], добавлен 01.06.2014

  • Сущность метода подземной закачки промышленных сточных вод. Объем и источники загрязнения подземных вод в США. Характеристика химического загрязнения почв Российской Федерации. Загрязнение почв отходами, нефтепродуктами, военно-промышленным комплексом.

    реферат [2,5 M], добавлен 13.01.2012

  • Техногенные примеси почв. Экологическое состояние почв Беларуси. Содержание органических загрязняющих веществ, тяжелых металлов и минеральных загрязняющих веществ в пробах почв промплощадок и динамика их изменений. Оценка экологического состояния почв.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.02.2023

  • Знакомство с методами обнаружения тяжелых металлов в высших водных растениях водоемов города Гомеля. Марганец как катализатор в процессах дыхания и усвоения нитратов. Рассмотрение особенностей процесса поглощения металлов растительным организмом.

    дипломная работа [166,5 K], добавлен 31.08.2013

  • Биогеохимические свойства тяжелых металлов. Климатические и природные особенности Биробиджанского района Еврейской автономной области, гидрологическая сеть и источники загрязнения вод. Отбор проб и методика определения содержания тяжелых металлов в рыбе.

    курсовая работа [434,1 K], добавлен 17.09.2015

  • Особенности тяжелых металлов и экотоксикантов как наиболее загрязняющих окружающую среду веществ. Значение азота, кальция, магния, бора, цинка в жизни растений. Воздействие ацетатов кобальта и свинца на интенсивность флюоресценции хлорофиллов бархатцев.

    курсовая работа [163,1 K], добавлен 10.01.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.