WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Изменение биологических свойств почв республики адыгея при химическом загрязнении

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Тлехас Зара Рамазановна

Изменение биологических свойств почв

Республики Адыгея

при химическом загрязнении

03.00.27 – почвоведение

03.00.16 – экология

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону - 2008

Работа выполнена на кафедре землеустройства Майкопского государственного технологического университета

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Колесников Сергей Ильич

доктор биологических наук, доцент

Сиротюк Эмилия Айсовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Приваленко Валерий Владимирович

кандидат биологических наук, доцент

Минкина Татьяна Михайловна

Ведущая организация: Новочеркасская государственная мелиоративная академия (НГМА)

Защита диссертации состоится 6 мая 2008 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.208.16 по биологическим наукам при Южном федеральном университете (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 105, ЮФУ, ауд. 205, e-mail: kravtsova@bio.rsu.ru, факс: (863)2638723.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148).

Автореферат разослан 2 апреля 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент Кравцова Н.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Республика Адыгея обладает уникальными природными ресурсами. Однако все возрастающее антропогенное воздействие негативным образом сказывается на их состоянии. Одной из актуальных экологических проблем республики является загрязнение почв различными химическими веществами. Источниками загрязнения служат автотранспорт, промышленность, сельское хозяйство и др. Приоритетными загрязняющими веществами природных и естественных экосистем на Северном Кавказе являются Pb, Cu, Ni и Cr (Шеуджен, 2003; Дьяченко, 2004).

Особую актуальность работа приобретает в свете подготовки России к проведению зимних олимпийских игр в 2014 году в Сочи. Развитие инфраструктуры в районе олимпийских игр, а в частности реализация проекта строительства дорог к Красной поляне через Республику Адыгея, неминуемо негативно отразится на состоянии почвенных ресурсов Адыгеи.

Почвенный покров Адыгеи очень разнообразен: от черноземов до альпийских почв. В силу различий эколого-генетических свойств этих почв (содержание гумуса, реакция среды, интенсивность биологических процессов и др.), они сильно различаются по устойчивости к химическому загрязнению (Вальков и др., 2008).

Цель и задачи исследования. Цель работы — установить закономерности изменения биологических свойств почв Республики Адыгея при химическом загрязнении.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Установить закономерности изменения основных биологических свойств почв Адыгеи в условиях химического загрязнения, таких как ферментативная активность, обилие микроорганизмов, фитотоксичность и др.

2. Исследовать изменения свойств почв в зависимости от природы загрязняющего вещества (нефть и тяжелые металлы — Cr, Cu, Ni, Pb) и концентрации его в почве. Провести сравнительный анализ степени токсичности элементов и веществ, различающихся по химической природе и классам опасности.

3. Оценить устойчивость к химическому загрязнению основных почв Адыгеи: черноземов выщелоченных слитых, бурых лесных, серых лесных, дерново-карбонатных и горно-луговых (субальпийских) почв.

4. Определить возможность и целесообразность использования различных эколого-биологических показателей в целях мониторинга, диагностики, индикации и нормирования загрязнения почв Адыгеи.

5. Определить количественные ориентиры для разработки региональных нормативов содержания нефти и тяжелых металлов в почвах Адыгеи.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Загрязнение почв Адыгеи Cr, Cu, Ni, Pb, нефтью в подавляющем большинстве случаев ведет к ухудшению их эколого-биологических свойств.
  2. По степени устойчивости к химическому загрязнению исследованные почвы Адыгеи образуют следующую последовательность: черноземы выщелоченные слитые = дерново-карбонатные почвы > серые лесные почвы >= горно-луговые (субальпийские) почвы > бурые лесные почвы.
  3. По степени токсичности к исследованным почвам Адыгеи тяжелые металлы образуют следующий ряд: Cr > Cu = Pb >= Ni.
  4. Принятые ПДК не подходят для почв Адыгеи. Предложены региональные нормативы содержания Cr, Cu, Ni, Pb и нефти в основных почвах Адыгеи с учетом их эколого-генетических особенностей.

Научная новизна работы. Впервые для почв Адыгеи установлены закономерности изменения основных биологических свойств, таких как ферментативная активность, обилие микроорганизмов, фитотоксичность и др. в условиях химического загрязнения (нефть и тяжелые металлы — Cr, Cu, Ni, Pb). Дана сравнительная оценка устойчивости к химическому загрязнению основных почв Адыгеи: черноземов выщелоченных слитых, бурых лесных, серых лесных, дерново-карбонатных и горно-луговых (субальпийских) почв. Определены возможность и целесообразность использования различных эколого-биологических показателей в целях мониторинга, диагностики, индикации и нормирования загрязнения почв Адыгеи. Предложена схема экологического нормирования загрязнения почв Адыгеи тяжелыми металлами и нефтью по степени нарушения экологических функций почв.



Практическая значимость. Результаты исследования используются научными и могут быть использованы природоохранными организациями при мониторинге и диагностике экологического состояния почв и их загрязнения различными химическими веществами, оценке воздействия на окружающую среду, оценке устойчивости почв и экосистем в целом, экологическом нормировании загрязнения почв, оценке риска природных и антропогенных катастроф, проведении экологической экспертизы и т.д.

Материалы исследований используются при преподавании дисциплин по экологии, почвоведению, природопользованию и охране окружающей среды, экологической экспертизе, мониторингу и биоиндикации в Южном федеральном университете и Майкопском государственном технологическом университете.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии в сельскохозяйственном производстве» (Персиановский, 2006); Межрегиональной научно-практической конференции «Экологические и социально-экономические аспекты развития предгорной зоны Северного Кавказа» (Белореченск, 2007); Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2007); Международной научно-практической конференции «Ноосферные изменения в почвенном покрове» (Владивосток, 2007); III Международной научно-практической конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2007); Международной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, объемом 1,8 п.л., из них 1 статья в издании, рекомендованном ВАК. Доля участия автора в публикациях составляет 50% (1,0 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 151 странице печатного текста. Состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы. Содержит 42 таблицы, 35 рисунков и 2 картосхемы. Список литературы включает 202 источника, из них 16 на иностранных языках.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 07-04-00690-а и № 07-04-10132-к) и Федерального агентства по науке и инновациям (гранты № МД-3944.2005.4 и № МД-3155.2007.4).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. Экологические проблемы химического загрязнения почв

В главе представлен анализ проблемы загрязнения окружающей среды, в том числе почв, ТМ и нефтью. Охарактеризованы фоновое и предельное содержание в почве, источники загрязнения, поведение и трансформация в почве, значение для живых организмов, последствия недостатка и избытка, механизмы устойчивости живых организмов к повышенным концентрациям, проблемы нормирования, методы охраны почв от загрязнения, санации и рекультивации загрязненных земель.

Представлен подробный обзор влияния ТМ и нефти на морфологические, химические, физико-химические, физические и особенно биологические свойства почвы: численность и видовой состав микроорганизмов, состояние почвенных микробоценозов, активность биохимических процессов в почве, фитотоксичность почвы.

ГЛАВА 2. Почвы Республики Адыгея

В качестве объектов исследования были использованы следующие почвы Адыгеи: черноземы выщелоченные слитые, бурые лесные, серые лесные, дерново-карбонатные (рендзины) и горно-луговые (субальпийские) почвы. Эти почвы занимают основную территорию Республики Адыгея и существенно различаются между собой по эколого-генетическим характеристикам, таким как содержанию гумуса, щелочно-кислотным (рН) и окислительно-восстановительным условиям, содержанию карбонатов, поглотительной способности, биологической активности и другим свойствам, определяющим устойчивость почвы к химическому загрязнению.

Почва для модельных опытов была отобрана в следующих районах Адыгеи: чернозем выщелоченный слитой (окрестности с. Белое); серая лесная почва (окрестности с. Даховская); бурая лесная почва (окрестности п. Никель); дерново-карбонатная почва (окрестности плато Лаго-Наки); горно-луговая (субальпийская) почва (плато Лаго-Наки). Почва для модельных экспериментов была отобрана из слоя 0-25 см.

Основные эколого-генетические и эколого-биологические показатели почв Адыгеи представлены в таблице 1.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве загрязняющих веществ были выбраны нефть и ТМ. Эти вещества значительно различаются по своим свойствам. Из ТМ исследовали Cr, Cu, Ni, Pb, так как именно ими в наибольшей степени загрязнены почвы на Юге России (Шеуджен, 2003; Дьяченко, 2004). Кроме того, выбранные ТМ интересны для сравнения, поскольку имеют схожую степень токсичности — их ПДК составляют 100 мг/кг почвы. Использованы значения ПДК, разработанных в Германии (Касьяненко, 1992). Во-первых, потому, что ПДК в почве валовых форм меди и никеля в России отсутствуют. Во-вторых, «российская» ПДК свинца зачастую не может быть использована, так как меньше содержания этого элемента во многих почвах (Колесников и др., 2000).

Таблица 1

Эколого-генетические и эколого-биологические

характеристики почв Адыгеи

Почва Содержание гумуса, % рН Грануло-метрический состав Активность каталазы, мл О2/г почвы за 1 мин Активность дегидрогеназы, мг ТФФ /10 г почвы за 24 часа Обилие бактерий рода Azotobacter, % комочков обрастания
1. Чернозем выщелоченный слитой 5,1 6,3 глинистый 8,2 13,6 94
2. Серая лесная почва 3,7 6,6 тяжелосуглинистый 6,4 6,1 57
3. Бурая лесная почва 2,7 5,4 среднесуглинистый 3,2 5,3 8
4. Дерново-карбонатная почва 8,8 7,6 тяжелосуглинистый 3,5 9,9 79
5. Горно-луговая (субальпийская) почва 11,6 5,3 среднесуглинистый 2,4 2,7 43






Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.