Вплив викидів цементного виробництва на стан агроекосистем Передкарпаття

Оцінено вплив промислового підприємства на якість питної води, рослинницької та тваринницької продукції, стан здоров'я населення регіону. Виявлено перевищення ветеринарно-санітарних нормативів вмісту Mn і Cr у кормах, перевищення ГДК вмісту Pb в молоці корів і питній воді. Проведена комплексна оцінка екологічної ситуації та обгрунтовано критерії якості довкілля в зоні впливу підприємства по виробництву цементу. Досліджену територію можна віднести до зони екологічного ризику.

Ключові слова: агроекосистема, цементний пил, важкі метали, валова форма, рухома форма, ґрунт, рослина, забруднення, екологічна оцінка

Пузенко Д.Н. Влияние выбросов цементного производства на состояние агроэкосистем Предкарпатья. - Рукопись. Дисертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16 - экология - Днепропетровский государственный аграрный университет, 2005.

На примере агроэкосистем Предкарпатья, которые находятся в зоне влияния предприятия по производству цемента, проведена комплексная экологическая оценка територии, загрязненной выбросами кальцийвместимой пыли. Произведена оценка количественных и качественных особенностей выбросов предприятия, их влияние на накопление тяжелых металлов (Mn, Zn, Pb, Cd, Ni, Co, Cu, Cr) автотрофным компонентом агроэкосистем. С удалением от очага загрязнения в надземной части растений увеличивается накопление Mn, а в корнеплодах - Mn, Cr, Pb, Zn, которые находятся в мелкодисперсной фракции цементной пыли.

Проведено моделирование влияния цементной пыли на качество и количество продукции растениеводства. Отмечено, что при использовании цементной пыли в качестве минерального удобрения происходит повышение в клубнях картофеля и корнеплодах кормовой свеклы содержания Cd (в 1,8-2,2), Cr (в 1,9-2,3), Cu (в 1,1-1,3), Ni (в 1,3), Zn (в 1,2) и Pb (в 1,5-1,6 раза) по сравнению с контролем.

Изучено териториальное и профильное распределение тяжелых металлов в почвенном покрове територии индустриального влияния, проанализированно эколого-геохимическую стойкость почвы к техногенному загрязнению. Такие свойства почв територии, как низкое содержание физической глины и органического вещества, обуславливают высокую подвижность тяжелых металлов. Установлено, что подвижные формы металлов составляют 25-56% от валового содержания в верхних горизонтах почв, превышая допустимые уровни в 2-10 раз. По интенсивности взаимосвязи с органическим веществом почв валовые формы металлов формируют ряд Ni > Mn > Cu > Cr > Zn > Co > Pb > Cd, а по крепкости фиксации глинистой фракцией Pb > Co > Ni > Cd > Zn > Cu.

Оценено влияние деятельности предприятия на качество питьевой воды, продукции растениеводства и животноводства. Обнаружено значительное превышение ветеринарно-санитарных нормативов содержания Mn в кормах (в вико-овсяной смеси в 2-3, кормовых буряках - в 5-8 раз) и Cr (соответственно в 1,1-1,5 и 1,7-2,4 раза). Высокие показатели коэфициента перехода из корма в костную ткань коров характерны для Ni и Cd. Содержание Pb в молоке коров превышает ПДК в пищевых продуктах в 1,8-2 раза, в питьевой воде - в 1,5-2,0 раза.

С помошью системы относительных показателей, учитывая количества валовых и подвижных форм елементов в почвах и их концентрации в растениях, проведена комплексная экологическая оценка загрязнения територии. Отмечено накопление в почвах Cu, Zn, Cr, Cd, Co, Pb, активное загрязнение почв Cr, Pb, Co, Cu и общее загрязнение Pb, Cr, Cd, Co надземной части растений. Для зоны влияния цементного предприятия использовано биогеохимические критерии нарушения экологического равновесия. За большинством показателей данную територию можна отнести к зоне экологического риска.

Ключевые слова: агроэкосистема, цементная пыль, тяжелые металлы, валовая форма, подвижная форма, почва, растение, загрязнение, экологическая оценка

Puzenko D. M. Effect of exhausts of cement manufacture on the condition of agroecosystems of Fore-Carpathian region. - Manuscript.The thesis is presented to complete for the degree of candidate of agricultural sciences specialty 03.00.16 - Ecology - Dniepropetrovsk State Agricultural University - Dniepropetrovsk, 2005.

Comprehensive ecological evaluation of contamination of the territory with exhausts of calcium-containing dust is investigated on the example of agroecosystems of Fore-Carpathian region, located in the zone of influence of cement manufacturing enterprise. Evaluation is made of quantitative and qualitative peculiarities of exhausts of the enterprise, their effect on accumulation of heavy metals (Mn, Zn, Pb, Cd, Ni, Co, Cu, Cr) by autotrophic component of the agroecosystems. Increased accumulation of Mn, Cr, Pb, Zn occurs at greater distances from the source of contamination.

Simulation has been made of the effect of cement dust on quality and quantity of plant growing products. In case of the use of cement dust as a mineral fertilizer increase of Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Pb content takes place in such root-crops as potatoes and mangel-wurzel compared with control groups.

Territorial and type distribution of heavy metals in topsoil on the territory of industrial influence has been studied, and ecological-geochemical stability of soils of the territory prior to anthropogenic contamination has been analalyzed. Low content of physical clay and organic matter in soil predetermine the high mobility of heavy metals (mobile forms attain 25-56% of gross content).

Influence of the industrial enterprise on quality of potable water, plant and livestock farming products, state of health of population of the region has been evaluated. Exceeding of veterinary-sanitary standards for Mn and Cr content in fodder, exceeding of maximum permissible concentration of Pb in cow milk and potable water has been detected. Comprehensive evaluation has been made of ecological situation and criteria of quality of the environment in the zone of influence of cement manufacturing enterprise have been substantiated. The territory under investigation can be attributed to the zone of ecological risk.

Key words: agroecosystem, cement dust, heavy metals, gross content, mobile form, soil, plant, contamination, ecological evaluation

Размещено на Allbest.ru