Влияние Новочеркасской ГЭС на содержание бенз(а)пирена в почвах
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
?ическому профилю почв в связи с почвообразовательными процессами и характером техногенного воздействия на почвенный покров.
Между тем система ПАУпочва очень информативна. С одной стороны почвы представляют собой достаточно устойчивую среду, в которой можно вполне корректно осуществлять наблюдение за эволюцией состава ПАУ и использовать их как маркеры почвообразовательного процесса. С другой стороны, изучение молекулярного состава данных соединений перспективно для получения информации о путях образования каждого молекулярного типа, особенностях их накопления и распределения в почвах фоновых и техногенных территорий и о функциональном состоянии почв (Геннадиев, 1990).
В силу своих химических и физических свойств почва являет собой нечто уникальное, способное принять, отдать, преобразовать, организовать, дезорганизовать и т. п. все, что бы с ней не соприкоснулось. ПАУ естественно не являются исключением.
Поступающие в почву ПАУ могут перемещаться по почвенному профилю с почвенным раствором, связываться с твердыми фазами почвы и взвесями почвенного раствора, трансформироваться в другие соединения. Возможен вариант накопления ПАУ сопровождающийся скоплением полезных ископаемых, то есть, загрязнение почвы при разработке месторождений. Из почвы ПАУ могут перемещаться в растения, воду и воздух. При проведении исследований было выяснено, что многие почвенные микроорганизмы (сапрофиты, кишечная палочка, грибы, актиномицеты) оказались высокочувствительными к действию ПАУ, что изменяет сложившиеся микробиоценозы и влияет на биологическую продуктивность почвы. Так, внесение в почву 3,4бенз(а)пирена в концентрациях 40100 мкг/кг резко угнетает рост сапрофитных микроорганизмов, но стимулирует размножение кишечной палочки и грибов, главным образом, актиномицетов. Именно из почвы ПАУ поступают в подземные части растений, что подтверждается установленной корреляцией между содержанием БП в почве и, например, в клубнях картофеля (Худолей, 1996).
Концентрация ПАУ в почве зависит от ландшафтнойгеохимической структуры и характера функционирования природной системы, в которой находится почва, интенсивности поступления ПАУ в почву. Вниз по профилю происходит уменьшение их содержания, достигая минимальных значений в материнских породах (Безуглова, 2001).
Исследования содержания 3,4бенз(а)пирена (Геннадиев, 1990) показали, что контрастность его накопления в почвах зависит от их генетического типа. Максимальное содержание 3,4бенз(а)пирена на незагрязненной территории (север Западной Сибири) было обнаружено в верхнем горизонте исследуемой почвы и составило 14,6 нг/ г. Минимальные концентрации 3,4бенз(а)пирена были зафиксированы в минеральных субстратах тундровоглеевых почв и в подзолах иллювиальножелезистых. Слабая подвижность 3,4-бенз(а)пирена была отмечена в почвенном профиле, несмотря ни на интенсивную вертикальную миграцию почвенных растворов, ни на легкий гранулометрический состав почв. По данным (Геннадиев, 1990.), концентрация 3,4-бенз(а)пирена от 7 до 22 раз больше на глубине 0-5 см, чем на глубине 5-20 см.
В связи с интенсивно развивающейся промышленностью, ростом количества единиц транспорта, содержание ПАУ в верхних горизонтах почв возрастает прямопропорцинально темпам развития. Например, в верхнем слое почвы Ротамстедской опытной станции (Великобритания), где единственным источником ПАУ могли быть только атмосферные выпадения, содержание ПАУ увеличилось от 250-300 нг/г до 1700-1800 нг/г с 1850 по 1985 год. С наибольшей скоростью нарастало содержание бензфлуорантена, флуорантена, пирена и 3,4-бенз(а)пирен.
На уровень содержания ПАУ в почвах наряду с источниками загрязнения влияет и латеральное перераспределение поллютантов в связи с особенностями мезо и микрорельефа. Ареалы наиболее загрязненных почв чаще приурочены к отрицательным формам поверхности. Почвы элювиальных позиций загрязнены в меньшей степени в связи с выносом поллютантов плоскостным смывом и внутрипочвенным стоком вниз по склону.
Согласно результатам, раннее проводимых исследований, диапазон содержания 3,4-бенз(а)пирена составляет в среднем: для США 90-1300 нг/г, для ФРГ 8-82 нг/г, для Франции 2-170 нг/г, России 0,1-350 нг/г, Исландии 0-785 нг/г. Наибольшие концентрации ПАУ были установлены в районах прилегающих к городам, наименьшие в удаленных от них лесных массивах.
1.7 Перемещение и разрушение ПАУ в почве
Снижение способности ПАУ оказывать вредное действие на живые организмы (токсичности) возможно за счет абиотических и биотических процессов перемещения (миграции), трансформации и разрушения ПАУ, происходящих в почве. Основные процессы из них следующие:
а) разрушение молекул ПАУ под влиянием солнечного света и кислорода;
б) химическое разложение молекул ПАУ под действием окислителей, кислот или щелочей присутствующих или вносимых в почву;
в) микробиологическая деструкция молекул ПАУ, осуществляемая микроорганизмами, использующими ПАУ как источник питания;
г) сорбция молекул ПАУ почвенными частицами (в результате ее токсичность ПАУ снижается, но может происходить их постепенное накопление со временем и проявление токсичных эффектов при достижении определенного уровня содержания);
д) поглощение молекул ПАУ корнями растений;
е) вынос молекул ПАУ из почвы водными потоками.
Время сохранения без значительного изменения концентрации 3,4бенз(а)пирена в почве измеряется 424 месяцами, в воде от нескольких часов до нескольких суток (Нурмухаметов,1971).
<