CC BY
60
УДК 632.1 (571.51) В.А. Солошенко, А.И. Машанов
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ И ПЛОДООВОЩНЫХ КУЛЬТУРАХ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
В статье приведены результаты исследований, проведенных за последние годы на плодоовощном сырье и почвах в центральных районах Красноярского края. Сделаны выводы, что большинство районов региона подвержено воздействию сильнейших загрязнителей, оказывающих негативное влияние на состояние почв и систем.
Ключевые слова: почвенный покров, сельскохозяйственные растения, окружающая среда, вредоносность.
V.A. Soloshenko, A.I. Mashanov HEAVY METAL DISTRIBUTION IN SOIL A ND FRUIT-AND-VEGETABLE CULTURES IN KRASNOYARSK REGION
The results of the research having been conducted during the last years on the fruit-and-vegetable raw materials and soils in the Krasnoyarsk region central areas are given in the article. The conclusions that the majority of region areas is subject to the strongest pollutant influence which make negative impact on soils and system condition are drawn.
Key words: topsoil, agricultural plants, environment, harmfulness.
Введение. В связи с возрастающим вниманием к экологическим проблемам, связанным с неблагоприятным состоянием окружающей среды, важное значение приобретают вопросы комплексной экологогигиенической оценки ее состояния. Загрязнителями атмосферы являются автомобильный транспорт, алюминиевые, цементные, нефтеперерабатывающие, металлургические, целлюлозобумажные комбинаты, ТЭЦ [1,3].
Вклад выбросов автотранспорта составляет свыше 70 %, причем на первом месте среди канцерогенов стоит 1,3-бутадиен - 84 %, бензол - 8, формальдегид - 5,6, свинец, бензопирен, кадмий, никель - 0,4 % [1,2].
Красноярский край один из наиболее крупных индустриальных центров России, в то же время имеющий лидирующие позиции в показателях экологического загрязнения, причем в большинстве с выбросами 1-2 класса опасности. Изначально освоение промышленных зон происходило исходя из свободных территориальных возможностей и удобства коммуникативного обеспечения предприятий, не обращая внимание на особенности климатических зон, местной розы ветров [7].
На территории Красноярского края расположены такие крупные предприятия, как ОАО "Русал”, Красноярская ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3 и другие.
Валовые выбросы этих предприятий вносят огромный вклад в загрязнение атмосферного воздуха, почв пригородных зон. Дорожно-транспортный комплекс и автомагистрали являются мощнейшим источником загрязнения окружающей среды. Из общих показателей вредных выбросов 89 % приходится на долю автотранспорта и предприятий дорожно-строительного комплекса [5].
Отработанные газы двигателей внутреннего сгорания содержат более 200 наименований вредных веществ, в т.ч. канцерогенных. Очень богаты выбросы на содержание соединений свинца. Нефтепродукты, продукты износа шин и тормозных колодок, сыпучие и пылящие грузы, хлориды, используемые в качестве антиобледнителей дорожных покрытий, загрязняют придорожные полосы и водные объекты [6,13].
Почвенный покров является важнейшим природным образованием, его значение для жизни человека определяется тем, что почва является основным источником культивирования различных растений, обеспечивающих 97-98 % продовольственных ресурсов населения [2,11,16].
Загрязнители изначально попадают в атмосферу, гидросферу, почву, а затем в плодоовощную продукцию, выращенную на этой почве. Поллютанты, поступающие с пищей, в частности, с плодоовощной продукцией, постепенно нарушают здоровье человека.
В научной литературе недостаточно информации по оценке распределения солей тяжелых металлов в плодоовощной продукции и их воздействия на состояние здоровья населения.
Цель исследований. Определить уровень аккумуляции тяжелых металлов в почвах, расположенных вблизи промышленных предприятий, автомагистралей, крупных городов Красноярского края (Красноярск, Канск, Уяр), а также в плодоовощных культурах, произрастающих на этих почвах.
Объекты и методы исследований. Отбор образцов почв проводился на участках выращивания плодоовощных культур - картофеля, моркови, свеклы.
Вестник^КрасТАУ 2011. № 10
На обследуемых участках были выделены пробные площадки, размером 350*350 м, внутри они разбивались на 100 квадратов, со стороны каждого 35 м.
В каждом квадрате проводился отбор смешанного образца новым цилиндром из пяти точек. Общая масса образца составляла 0,5—1,0 кг. Исследование проводилось на шести пробных площадках размером 100*100 м. Выбор площадок проводился с учетом однородности культур и удаленности от магистрали. Образцы плодоовощного сырья отбирались в стерильные банки (0,5 л) с различных участков поля, по диагонали и с краев, из расчета 2 образца с квадратного метра. Отбор образцов проводился с пробных площадок, находящихся на различном расстоянии от автомагистрали (10-20 м; 500-550 м; 950-1000 м) [9,12].
Концентрацию тяжелых металлов (свинца, кадмия) устанавливали методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии согласно ГОСТ 29929-94. Всего было отобрано 120 проб почв и различного плодоовощного сырья.
Результаты исследований и их обсуждение. В результате проведенных исследований обнаружено различное содержание тяжелых металлов в пробах почв, плодоовощного сырья с принятыми в России допустимыми концентрациями этих элементов согласно СанПин 2.3.2.560-96.
Как показывают данные табл. 1, максимальное содержание свинца было выявлено на участке № 2 в районе г. Канска, составившее 16,2 мг/кг, что на 0,3 мг/кг больше, чем допустимый уровень. Содержание кадмия в придорожной зоне изучаемых городов находилось в пределах допустимого уровня.
Таблица 1
Содержание солей тяжелых металлов в придорожных почвах Красноярского края
Участок Место отбора проб Свинец, мг/кг Доп. уровень, мг/кг, не более Кадмий, мг/кг Доп. уровень, мг/кг, не более pH (КСІ), ед. pH
1 СПК "Солонцы” (Песчанка) 14,5 15,9 0,2 0,31 6,6
2 Район г. Канска 16,2 15,9 0,23 0,31 6,8
3 Район ОАО "Красмаш” 15,7 15,9 0,28 0,31 6,95
Содержание тяжелых металлов (свинца, кадмия) в плодоовощных культурах - картофеле, свекле -представлены в табл. 2. Из данных видно, что на участке №1 в г. Уяре, где культивировался картофель и свекла, содержание тяжелых металлов находилось в пределах допустимого уровня независимо от расстояния. На участке №2 содержание свинца в свекле превышало допустимый уровень на 0,07-0,08 мг/кг, а кадмия - ниже по сравнению с допустимым уровнем.
Таблица 2
Содержание тяжелых металлов в плодоовощном сырье, выращенном на разноудаленных участках
от автомагистралей
Участок Культура и расстояние от автомагистрали Тяжелые металлы
Свинец, мг/кг Допустимый уровень, мг/кг Кадмий, мг/кг Допустимый уровень, мг/кг
г. Уяр Картофель
10-20 м 0,021 0,03 0,019 0,03
500-550 м 0,023 0,03 0,017 0,03
950-1000 м 0,022 0,03 0,024 0,03
Свекла
10-20 м 0,05 0,05 0,013 0,05
500-550 м 0,043 0,05 0,019 0,05
950-1000 м 0,04 0,05 0,023 0,05
СПК "Солонцы” г. Красноярск Картофель
10-20 м 0,031 0,03 0,014 0,03
500-550 м 0,035 0,03 0,015 0,03
950-1000 м 0,023 0,03 0,014 0,03
Свекла
10-20 м 0,13 0,05 0,009 0,05
500-550 м 0,12 0,05 0,006 0,05
950-1000 м 0,1 0,05 0,003 0,05
Анализ полученных данных показывает, что в почвах, расположенных на различном удалении от автомагистралей, обнаружено содержание свинца и кадмия. В плодоовощных культурах, выращенных на участках, удаленных от автомагистрали в пределах 1 км, содержание свинца и кадмия наблюдается в картофеле, причем кадмий больше аккумулируется в свекле.
Таким образом, исследования по выявлению солей тяжелых металлов в почве, плодоовощном сырье - картофеле, свекле, выращенных в разных техногенных зонах Красноярского края, указывает на широкий диапазон усвояемости этих элементов культурными растениями.
В связи с этим возникает необходимость проведения комплексных исследований и мероприятий по оценке опасности содержания свинца, кадмия и других тяжелых металлов в плодоовощном сырье в пригородных техногенных зонах Красноярского края. Такие исследования позволят выявить и определить территории, пригодные для выращивания плодоовощной продукции и получения экологически безопасных продуктов растениеводства.
Литература
1. Ахмедов А.А. Состояние здоровья населения в загрязненных районах Таджикского алюминиевого завода // Гигиена и санитария. - 2001. - № 2. - С. 35-38
2. Игамбердиев В.М. Методологические аспекты воздействия на экосистемы // Экология человека. -1994. - № 2. - С. 5-11
3. Искаков А.Ж., Боев В.М., Засорин Б.В. Оценка риска для здоровья населения факторов окружающей
среды // Гигиена и санитария. - 2009. - № 1. - С. 4-5.
4. Новиков Ю.В. Экология окружающей среды и человек. - М.: ФИАР-Пресс, 1999. - С. 320.
5. Наплекова Н.Н., Степанова М.Д. Биоиндикация загрязнения почв свинцом и кадмием по микробным ценозам. - Новосибирск, 2000. - С. 124.
6. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Распределение свинца и кадмия в растениях пшеницы, произрастающих на загрязненных этими металлами почвах // Агрохимия. - 1981. - № 5. - С. 114-119.
7. Экологический кризис г. Красноярска, цифры и факты: проект В. Беседина. - Красноярск: Стап, 1997. - С. 40.
8. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе «почва-растение-удобрение» // Химия в сельском хозяйстве. - 1995. - № 4. - С. 8-17.
9. Потатуева Ю.А., Сидоренкова Н.К., Прищеп Е.Г. Агроэкологическое значение примесей ТМ и токсичных
элементов в удобрениях // Агрохимия. - 2002. - № 2. - С. 85-96.
10. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2001. - С. 264.
11. Свинец в окружающей среде / под ред. В.В. Добровольского. - М.: Наука, 1987. - С. 181.
12. Закономерности перехода радионуклидов и тяжелых металлов в системе почва-растение-животное / А.Н. Сироткин [и др.] // Химия в сельском хозяйстве. - 1995. - № 4. - С. 16-18.
13. Степанова М.Д. Микроэлементы в органическом веществе почв. - Новосибирск: Наука, 1976. -С. 106.
14. Тяжелые металлы в окружающей среде: мат-лы междунар. симп. - Пущино, 1997. - С. 321.
15. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В. Химическое загрязнение почв и их охрана: сл.-справ. - М.: Агропромиздат, 1991. - С. 304.
16. Черных Н.А. Закономерности поведения тяжелых металлов в системе почва-растение при различной антропогенной нагрузке: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - М., 1995. - С. 39.
---------♦'-----------
