Влияние свинца, меди, кадмия и их детоксикантов на содержание подвижных элементов питания в почве
Влияние загрязнения почвы тяжелыми металлами на ее биологическое состояние. Снижение содержания подвижных элементов питания (подвижного фосфора, обменного калия, азота нитратов) в почве как результат высокой концентрации в ней солей свинца, меди и кадмия.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.02.2018 |
| Размер файла | 20,8 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/
Красноярский государственный аграрный университет
Влияние свинца, меди, кадмия и их детоксикантов на содержание подвижных элементов питания в почве
Коротченко И.С.
Загрязнение почвы тяжелыми металлами влияет в первую очередь на ее биологическое состояние, а также способно изменять и более консервативные признаки, такие как гумусное состояние, структуру, кислотность, и др., что приводит к частичной, а в некоторых случаях и к полной утрате плодородных свойств почвы [1,2,3,5].
Исследования проведены на опытном поле в с. Зыково (Березовском районе Красноярского края) в 2010-2011 гг. Перед закладкой опыта по результатам агрохимического анализа почва имела следующие характеристики: чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый, гумус - 7,7%, рНKCl - 7,5, гидролитическая кислотность - 6,3 мг-экв/100 г почвы, сумма обменных оснований - 42 мг-экв/100 г, подвижный фосфор - 300 мг/кг, обменный калий - 150 мг/кг, ЕКО - 57,6 мг-экв/100 г почвы. Валовое содержание микроэлементов находится на уровне природного фона: Cd - 0,1 мг/кг; Pb - 9,16 мг/кг; Cu - 15,1 мг/кг почвы.
Тяжелые металлы вносились в 0-20 слой почвы в виде хорошо растворимых солей: CuSO4•5Н2О, (CH3COO) 2Pb, 3СdSO4•8Н2О в концентрациях 5 ПДК. Расчет концентраций проводили согласно данным ПДК [4]. Одновременно, согласно схеме опыта, вносились детоксиканты: гумат натрия в количестве 0,15 г/кг, 0,3 г/кг; суперфосфат - 3,75 г/кг, 7,5 г/кг; катионит - 1,5 г/кг, 3 г/кг; птичий помет - 15 г/кг, 30 г/кг. В сентябре, после уборки урожая моркови, с каждого участка была отобрана средняя проба почвы из верхнего слоя толщиной 0-5 см. В этих образцах определяли содержание подвижных элементов питания (подвижного фосфора, обменного калия, азота нитратов) в почве. Исследования проводились в четырехкратной повторности. Химические анализы почвенных образцов проводились по методикам: нитратный азот - спектрофотометрически (ГОСТ 26951-86), аммонийный азот - по Коневу с реактивом Несслера (ГОСТ 26489-85), подвижный фосфор, обменный калий - по Чирикову (ГОСТ 26204-84, ГОСТ 26204-91).
Статистическую обработку проводили при помощи пакета Microsoft Excel 97 для Windows и компьютерного пакета статистических программ "Snedecor".
Почва опытного участка характеризуется высокой и очень высокой степенью обеспеченности нитратным и аммонийным азотом (21,4 и 22,8 мг/кг соответственно) (табл.1). Однако, при внесении солей кадмия, меди и свинца содержание обеих форм азота в почве достоверно (P?0,01) снижается. Наибольшее уменьшение содержания всех форм азота отмечается под воздействием кадмия в концентрации 5 ПДК (8,1-18,3% от фона при P?0,01). Использование мелиорантов, за исключением катионита, оказало положительное влияние на содержании аммонийных и нитратных форм азота. Разница с контролем (металл) составляла 3,2-10,6 и 2,3-5,0% соответственно.
Таблица 1 - Влияние тяжелых металлов и их детоксикантов на содержание в почве аммонийных и нитратных форм азота, мг/кг
|
Детоксикант |
Дозы внесения детоксиканта, г/кг почвы |
Фон +5ПДК Pb |
Фон+5ПДК Cu |
Фон+5ПДК Cd |
|
|
N-NH4 (фон N40P50K50 - 22,8±0,6) |
|||||
|
Без детоксиканта |
- |
19,10±0,04а |
19,12±0,05а |
18,62±0,05а |
|
|
Гумат натрия |
0,15 |
19,65±0,06*а |
19,80±0,04*а |
19,22±0,05*а |
|
|
0,3 |
21,14±0,06*а |
20,49±0,15**а |
20,96±0, 19*а |
||
|
Суперфосфат |
3,75 |
19,13±0,06а |
19,32±0,08а |
18,90±0,04а |
|
|
7,5 |
19,65±0,06*а |
19,50±0,07*а |
19,13±0,03 *а |
||
|
Катионит |
1,5 |
19,18±0,08а |
19,24±0,09а |
18,55±0,06а |
|
|
3,0 |
19,23±0,1*а |
19,27±0,04а |
18,58±0,07а |
||
|
Птичий помет |
15 |
19,24±0,04*а |
19,43±0,05**а |
18,83±0,04а |
|
|
30 |
20,76±0,06*а |
20,61±0,05*а |
20,26±0,06*а |
||
|
N-NO3 (фон N40P50K50 - 21,4±0,4) |
|||||
|
Без детоксиканта |
- |
20,15±0,06а |
19,66±0,05а |
19,65±0,05а |
|
|
Гумат натрия |
0,15 |
20,76±0,06*а |
20,26±0,06*а |
20,12±0,05*а |
|
|
0,3 |
21,17±0,07* |
20,66±0,06*а |
20,36±0,07*а |
||
|
Суперфосфат |
3,75 |
20,11±0,04а |
19,73±0,05а |
20,07±0,07*а |
|
|
7,5 |
20,30±0,03а |
20,23±0,04*а |
20,23±0,04*а |
||
|
Катионит |
1,5 |
20,17±0,05а |
19,69±0,05а |
19,69±0,04а |
|
|
3,0 |
20,18±0,04а |
19,71±0,05а |
19,70±0,03а |
||
|
Птичий помет |
15 |
20,45±0,04**а |
20,58±0,04*а |
20, 19±0,04*а |
|
|
30 |
20,86±0,03*аа |
21,12±0,05* |
20,26±0,04*а |
Примечания: * - значения достоверны при Р?0,01;
** - значения достоверны при Р?0,05 (в качестве контроля выступает металл);
а - значения достоверны при Р?0,01;
аа - значения достоверны я при Р?0,05 (в качестве контроля выступает фон).
При загрязнении почвы солями свинца, меди и кадмия наблюдалось достоверное (P?0,01) снижение содержания подвижного калия на 1,8-4,2% по сравнению с фоном (табл.2). Использование детоксикантов (кроме катионита) увеличило концентрацию подвижных форм фосфора и калия в почве. Наибольший позитивный эффект был отмечен при использовании двойной дозы гумата натрия на участках, загрязненных солями свинца и меди. Разница с контролем (металл) составила: подвижных форм фосфора - 2,0-2,5% и калия - 5,8-6,8% соответственно.
Таблица 2 - Влияние тяжелых металлов и их детоксикантов на содержание в почве подвижных форм фосфора и калия, мг/кг
|
Детоксикант |
Дозы внесения детоксиканта, г/кг почвы |
Фон +5ПДК Pb |
Фон+5ПДК Cu |
Фон+5ПДК Cd |
|
|
P2O5 (фон N40P50K50 - 362±0,48) |
|||||
|
Без детоксиканта |
- |
363±0,48 |
361±0,26 |
360±0,37 |
|
|
Гумат натрия |
0,15 |
366±0,24*а |
364±0,25*а |
365±0,24*а |
|
|
0,3 |
372±0,24*а |
368±0,24*а |
367±0,24*а |
||
|
Суперфосфат |
3,75 |
364±0,23а |
362±0,48 |
363±0,51*а |
|
|
7,5 |
369±0,24*а |
371±0,61*а |
365±0,26*а |
||
|
Катионит |
1,5 |
362±0,48 |
361±0,24 |
360±0,24 |
|
|
3,0 |
361±0,48 |
360±0,12 |
361±0, 19 |
||
|
Птичий помет |
15 |
364±0,48а |
362±0,24а |
363±0,24*а |
|
|
30 |
368±0,37*а |
366±0,24*а |
365±0,25*а |
||
|
K2O (Фон N40P50K50 - 167±0,23) |
|||||
|
Без детоксиканта |
- |
162±0,47а |
164±0,23а |
160±0,37а |
|
|
Гумат натрия |
0,15 |
168±0,51* |
171±0,24*а |
167±0,36* |
|
|
0,3 |
173±0,36*а |
176±0,24а |
170±0,23*а |
||
|
Суперфосфат |
3,75 |
163±0,24а |
167±0,24* |
164±0,25*а |
|
|
7,5 |
166±0, 19* |
168±0,26* |
167±0,24* |
||
|
Катионит |
1,5 |
164±0,16**а |
166±0, 19а |
159±0,48а |
|
|
3,0 |
162±0,24а |
164±0,23а |
158±0,14а |
||
|
Птичий помет |
15 |
164±0,42**а |
167±0,32* |
164±0,24*а |
|
|
30 |
167±0,23* |
170±0,23*а |
166±0,32* |
Примечания: * - значения достоверны при Р?0,01;
** - значения достоверны при Р?0,05 (в качестве контроля выступает металл);
а - значения достоверны при Р?0,01;
аа - значения достоверны я при Р?0,05 (в качестве контроля выступает фон).
Таким образом, установлено, что внесение солей свинца, меди и кадмия в почву в высоких концентрациях (до 5 ПДК) снизило содержание подвижных элементов питания (подвижного фосфора, обменного калия, азота нитратов) в почве. Наибольший отрицательный эффект наблюдался при загрязнении почвы солями кадмия. Так, отмечалось уменьшение концентрации в почве: подвижного калия до 4,2% (P?0,01; P?0,05) и содержание аммонийного и нитратного азота в почве - до 18,3% (P?0,01; P?0,05).
Использование детоксикантов способствовало нивелировке отрицательного воздействия поллютантов. Наибольший эффект отмечен при внесении двукратных доз мелиорантов, при этом максимальное позитивное влияние оказали органические детоксиканты (гумат натрия - 0,3 г/кг и птичий помет - 30 г/кг почвы). При применении данных детоксикантов содержание подвижных форм фосфора и калия в почве увеличилось на 2,5 и 6,8% соответственно в отличие от контроля - металл. Катионит, используемый в качестве детоксиканта, оказался наименее эффективным при данном исследовании.
загрязнение почва тяжелый металл
Литература
1. Григорьева, Т.И. Влияние удобрений на накопление и доступность тяжелых металлов в дерново-подзолистой почве: Автореф. дис. с-х. биол. наук: 06.01.04: защищена 29.05.07/Григорьева Татьяна Ивановна. - Кемерово, 2007. - 22 с.
2. Дзапаров, В.Х. Исследование влияния тяжелых металлов на почву / В.Х. Дзапаров // Интелектуальные системы в производстве. - 2007. - № 2. - С.183-187.
3. Колесников, С.И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на содержание в черноземе обыкновенном подвижных форм азота и фосфора / С.И. Колесников, В.Д. Коваленко, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков // Агрохимия. - 1999. - № 2. - С.73-78.
4. Орлов, Д.С. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь - справочник. / Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова и др. - М.: Агропромиздат, 1991. - 3 03с.
5. Derome, J. Detoxification and amelioration of heavy metal contaminated forest soils by means of liming and fertilization / J. Derome // Environ. Pollut. - 2000. - Vol.107, № 1. - P.79-88.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
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 02.10.2015Превращение соединений азота в почве и растениях. Содержание нитратов в продукции растениеводства. Современные методы анализа овощей на содержание нитратов. Разработка и практическая эффективность путей уменьшения содержания нитратов в пищевых продуктах.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 01.11.2011Химическая характеристика почвы. Показатели для определения санитарного состояния почв. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве, степень их опасности. Методы отбора и подготовки проб, определения содержания микроэлементов в почве.
курсовая работа [53,9 K], добавлен 24.09.2012Оценка наличия ионов свинца и хлора в почве и соке пырея ползучего, собранных возле автомобильной дороги и на расстоянии 10,20,50 и 100 метров от нее (участок леса). Степень влияния ионов свинца и хлора на прорастание семян фасоли и развитие проростков.
практическая работа [30,1 K], добавлен 18.01.2011Проблема локальных загрязнений почвы, связанных с разливами нефти и нефтепродуктов. Снижение количества микроорганизмов в почве как следствие загрязнения почвы нефтепродуктами. Пагубное влияние загрязнений на пищевые цепи. Способы рекультивации земель.
презентация [795,2 K], добавлен 16.05.2016Содержание нитратов и нитритов в продуктах питания. Влияние нитратов и нитритов на организм человека. Пестициды: понятие, классификация, их воздействие на окружающую среду. Способы снижения количества нитратов, нитритов и пестицидов в продуктах питания.
реферат [28,9 K], добавлен 18.05.2015Действие автотранспорта на загрязнение окружающей среды свинцом, влияние данного элемента на живую природу. Методика определения свинца в растительных организмах и химический эксперимент по определению свинца в растениях. Уровни загрязнения воздуха.
презентация [471,0 K], добавлен 07.12.2010Основные источники поступления кадмия в природные среды и живые организмы. Гигиенические параметры использования элемента, его токсикологическая характеристика. Популяционные свойства, используемые для оценки состояния организмов под действием кадмия.
курсовая работа [62,6 K], добавлен 12.11.2014Строение и жизнедеятельность бактерий. Микробная индикация биологического, фекального и техногенного загрязнения водных экосистем. Микробиологическое исследование почвы. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы. Загрязнение почв тяжелыми металлами.
реферат [335,0 K], добавлен 01.10.2015Нитраты в продуктах питания. Исследователи проблемы повышенного содержания нитратов и нитритов в овощах и фруктах. Способы снижения количества этих веществ в продуктах растениеводства. Анализ методики определения нитратов и нитритов в овощах и фруктах.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 03.11.2013Содержание тяжелых металлов в дикорастущих и декоративных растениях при разном уровне их содержания в почве. Расчет коэффициентов биологического поглощения и транслокационных коэффициентов для амаранта и львиного зева по отношению к Cd, Cu, Ni, Co, Zn.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 23.09.2012Общая характеристика кадмия: история, физические и химические свойства, важнейшие соединения. Основные источники поступления кадмия в окружающую среду. Применение металла в производстве. Способы защиты от вредного воздействия высокоопасного вещества.
реферат [33,9 K], добавлен 15.05.2013Загрязнение городских почв свинцом: источник поступления, накопление, перспективы оздоровления. Техногенное содержание свинца в почвах г. Тюмени; моделирование загрязнения чернозема, определение экологически безопасной концентрации в пахотном слое.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 23.02.2011Общая характеристика калия, кальция, магния, натрия как элементов периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Основные пищевые источники данных элементов. Роль и значение калия, кальция, магния, натрия для человеческого организма.
реферат [23,9 K], добавлен 13.01.2015Постоянные и непредвиденные выбросы мусоросжигательных заводов; их влияние на окружающую среду. Почвы и растительность как индикаторы загрязнения атмосферы тяжелыми металлами и диоксинами. Технология "холодной" переработки токсичных зол и шлаков МСЗ.
курсовая работа [190,3 K], добавлен 23.02.2011Микробиологическая диагностика и индикация почв. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы и обеззараживание почвы. Минеральные удобрения как фактор воздействия на видовой состав почвенных микроорганизмов. Загрязнение почв тяжелыми металлами.
курсовая работа [45,7 K], добавлен 08.05.2012Характеристика почвенно-климатических условий Днепропетровской области, краткая характеристика почвы на территории Днепропетровской области, загрязнение почвы тяжелыми металлами, загрязнение почвы пестицидами, рекультивация и контроль за загрязнением.
курсовая работа [41,7 K], добавлен 06.02.2004Факторы, влияющие на распространение отработавших газов, химический состав и оценка негативного воздействия на окружающую среду. Загрязнения почв придорожных участков тяжелыми металлами, механизм трансформации. Расчет экономического ущерба от выбросов.
дипломная работа [81,2 K], добавлен 09.04.2015Нитраты, нитриты и пути снижения их содержания в овощах, азотсодержащие соединения и их влияние на организмы. Сорта и гибриды овощей, отличающиеся содержанием нитратов в период сбора урожая. Изучение лабораторных методов обнаружения нитратов в растениях.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 18.02.2011Свинец и его свойства. Источники загрязнения окружающей среды. Определение свинца в растительных организмах. Продукты сгорания бензина и его влияние на здоровье человека. Жидкости, которые заливают в автомобиль. Влияние автотранспорта на растительность.
презентация [470,6 K], добавлен 08.05.2013
