Природные и техногенные источники загрязнений почвы

 

2.2. Методика проведения  исследования токсичности почв

В связи с тем, что в твердых средах (грунтах) токсины редко распределены равномерно, существуют определенные методики отбора проб, позволяющие нивелировать последствия мозаичности. Для определения загрязнений промышленного происхождения отбор проб почвы производится один раз в год в летний период. Методика отбора почвенных образцов определяется поставленными перед исследователями задачами. Во всех случаях образцы должны наиболее полно характеризовать исследуемую площадь. Анализируется индивидуальные и смешанные образцы.

Метод конверта является наиболее распространенным способом отбора смешанных почвенных образцов и чаше всего применяется для исследования почвы гумусового горизонта. При этом из точек контролируемого элементарного участка (или каждой рабочей пробоотборной площадки) берут 5 образцов почвы. Обычно при изучении почвы отбирают пробы гумусового горизонта с глубины около 20 см., что соответствует штыку лопаты. Из каждой точки отбирают около 1 кг (по объему около 0,5 л), но не менее 0,5 кг почвы. Почвенные образцы упаковывают в полиэтиленовые или полотняные мешочки и снабжают этикетками (сопроводительными талонами) [16].Перед анализом почву тщательно очищают от корней растений и других растительных остатков, камней и прочих включений. Высушенные пробы растирают и просеивают через сито с отверстиями 0,25―1 мм [14].

Навеску почвы для анализа берут методом «средней пробы»: просеянный образец рассыпают тонким слоем (около 0,5 см) на листе бумаги в виде квадрата и делят его шпателем на мелкие квадратики со стороной 2―2,5 см. Из каждого квадратика шпателем отбирают часть образца [17].Во всех случаях показания ферментативной активности переводят на вес воздушно-сухой или абсолютно сухой почвы, и обязательно указывается, в каких образцах почвы (сухих или естественно-влажных) выполнены анализы. Ферментативная активность определяется в нескольких повторах, при вычислении окончательных результатов проводится статистическая обработка данных [14].

Оценка уровня загрязнения почв с помощью биоиндикатора

Однолетнее растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению субстрата тяжёлыми металлами, поэтому он может быть использован в качестве биоиндикатора загрязнённости среды.

Чашки Петри заполнить до половины исследуемым субстратом (10 г почвы). Субстрат увлажнить одним и тем же (10 мл) количеством отстоянной водопроводной (в опыте ― дистиллированной, для предотвращения возможного влияния загрязняющих веществ воды) воды до появления признаков насыщения. В каждую чашку на поверхность субстрата уложить по 20 семян кресс-салата, затем покрыть их тем же количеством исследуемого субстрата. В течение 10―15 (в опыте ― 7) дней наблюдать за прорастанием семян, поддерживая влажность субстратов примерно на одном и том же уровне (для этого необходимо закрыть чашки Петри).

В зависимости от результатов опыта субстратам присваивается один из 4 уровней загрязнения:

1.  Загрязнение отсутствует: всхожесть семян 90―100 %, всходы дружные, крепкие, ровные.

2.  Слабое загрязнение: всхожесть семян 60―90 %, проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные.

3.Среднее загрязнение: всхожесть 20―60 %, проростки короче и тоньше, некоторые проростки имеют уродства.

4.  Сильное загрязнение: всхожесть семян очень слабая, менее 20 %, проростки мелкие и уродливые 

 

2.3 Определение токсичности почв на различных участках

Методы биотестирования все чаще используются для определения токсических свойств окружающих нас сред: воздуха, воды, почвы, промышленных отходов, материалов. Это обуславливается рядом обстоятельств: во-первых, указанные объекты обычно содержат большое количество ингредиентов, токсикологические свойства которых не всегда характеризуются простой суммой свойств каждого из них с учетом количественного состава, определяемого аналитическими методами; во-вторых, среда часто загрязнена неустойчивыми продуктами взаимодействия и распада, которые иногда токсичнее исходных веществ; в-третьих, количество присутствующих в окружающей среде загрязнителей значительно превышает число удовлетворительных физико-химических методов анализа, позволяющих контролировать их содержание на уровне ПДК. Помимо этого, биотестирование позволяет получить интегральную токсикологическую характеристику природных сред независимо от состава загрязняющих веществ, поскольку большая часть загрязняющих веществ, в связи с отсутствием оборудования, методик и стандартов, аналитически не определяется, в связи с чем методы биотестирования приобретают все большую популярность и внедряются повсеместно.

Экологическая обстановка определяется поступлением в окружающую среду разнообразного комплекса загрязняющих веществ. Оценка опасности загрязнения почвы определяется:

• эпидемиологической значимостью загрязненной химическими веществами почвы;
• ролью загрязненной почвы как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха

Особенно важно учитывать стимулирующий эффект тест – реакции при биотестировании ландшафтов около транспортных магистралей, где под воздействием техногенного прессинга возникают «целые букеты» различных концентраций тяжелых металлов

Проведение  системной работы в этом направлении позволит

1. Выявить тенденцию изменения токсичности (снижается, возрастает, не изменяется)
2. Оценить скорость  и характер локальных изменений токсичности почвы на конкретных участках.
3. Оценить скорость самоочищения почвы
4. Прогнозировать изменение экологической ситуации при изменении техногенной нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Почвы загрязняются различными вредными химическими веществами, пестицидами, отходами сельского хозяйства, промышленного производства и коммунально-бытовых предприятий. Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают ее плодородие. В связи с тем, что почва является неотъемлемым звеном биосферы и играет важнейшую роль в жизни общества всей планеты чрезвычайно важно изучение ее современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.

Таким образом, в настоящее время необходимо иметь такие методы оценки загрязнения почв, которые могли бы дать объективное представление о состояние почвы, то есть о том, насколько она способна выполнять отведенные ей функции. Рассмотренный метод, биотестирование загрязненных почв выполняет требования современности по исследованию загрязненных почв. Биотестирование является наиболее целесообразным методом определения интегральной токсичности почв. Он доступен и прост в применении, не требует сложного лабораторного оборудования и может быть рекомендован исследователям разных уровней подготовки. Это стало возможным после долгих лет исследований, когда были обнаружены наиболее информативные показатели, объективно отражающие уровень и последствия загрязнения и не требующие для своего определения дорогостоящего оборудования. В настоящее же время, когда обострено противоречие между экономикой и экологией, важно, чтобы методы оценки загрязнения почв могли не только давать объективное представление о состоянии почв, но, и были доступны в материальном плане.

 

Литература

 

1. Багдасарян А.С. Эффективность использования тест-систем при оценке токсичности природных сред// Экология и промышленность России, январь, 2007. – с. 64
2. Безуглова О.С., Орлов Д.С.. Биогеохимия: Учебник для вузов. – Ростов-на-Дону: Феникс, 199. – с. 228.
3. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и Биотестирование: Учебное пособие для студентов вузов / под ред. О.П. Мелеховой и Е.И. Егоровой. – М.: Академия, 2007. – с. 288.
4. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов / под ред. В.М. Захарова, Д.М. Кларк. – М.: Моск. отд. Международного фонда» Биотест», 1993.
5. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение: Учебник для вузов. – М.: ИКЦ «МарТ», 2004. – с.496.
6. Ганжара Н.Ф. Почвоведение. – М.: Агроконсалт, 2001. – с. 392.
7. Голубчиков, С.Н. деревья в городе// Биология, сентябрь, 1998. – с.16.
8. Гришина Л.А. Основы охраны почв. – М.: 1980. – с. 100.
9. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения: Учебник для вузов. – М.: ВЛАДОС, 1999. – с. 384.
10. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. – М.: Наука, 2000. – с. 180.
11. Егорова Е.Н. Биотестирование объектов окружающей среды: Учебное пособие. – Обнинск: ИАТЭ, 2000. – с. 162.
12. Звягинцев Д.Г. Биология почв. – М.: Издательство МГУК, 2005.
13. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растение. – Новосибирск: Наука, 1991. – с. 164.
14. Кабиров Р.Р., Сагитова А.Р., Суханова Н.В. Разработка и использование многокомпонентной  теста-системы для оценки токсичности почвенного крова городской территории //Экология, №6, 1997.
15. Казеев К.Ш. Колесников С.И. Вальков В.Ф. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований. – Ростов-на-Дону: издательство Ростовского университета, 2003. – с.204.
16. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. – Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2000. – с. 232.
17. Лескова О.А., Лесков А.П., Кирик Л.В. Химия окружающей среды. Прикладная химия: Лабораторный практикум. – Чита: Издательство Заб ГГПУ, 2008. – с. 68.
18. Орлов Д.С. Химия почв. – М.: 1985. – с. 376.
19. Патин С.А. Биотестирование как метод изучения и предотвращения загрязнения водоемов // Биотестирование природных и сточных вод. – М.: Наука, 1981.
20. Реймерс Н.Ф., Яблоков А.В. Словарь терминов и понятий, связанных с охраной живой природы. – М.: Наука, 1991.
21. РЭУЦЕ Н., Кырета С. Борьба с загрязнением почвы. – М.: Агропромиздат, 1986.
22. Сорокина Н.В. Растениеводство // Биология, май, 1998. – с. 16.