Geum.ru

Денисова Татьяна Викторовна

Вид материалаАвтореферат
8.4. Подходы к нормированию электромагнитного воздействия на почву
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

8.4. Подходы к нормированию электромагнитного воздействия на почву


До настоящего времени ПДУ для оценки воздействия ЭМП на окружающую среду в целом не разработаны ни в одной стране мира. Единственным объектом живой природы, для которого разработаны и внедрены соответствующие ПДУ как в России, так и за рубежом, является человек (Бинги, 2002; Григорьев и др., 2003; Рубцова и др., 2010). Экологические стандарты в отношении предельно допустимого воздействия ИИ на компоненты агроэкосистем, в настоящее время также отсутствуют (Удалова и др., 2010).

В работах С.И. Колесникова с соавторами (2001, 2002, 2006) и в наших совместных исследованиях (Колесников и др., 2007, 2010, 2011) предложены схемы нормирования антропогенного воздействия на почву (на примере химического загрязнения). Установлено, что нарушение экологических функций почвы происходит в определенной очередности. В качестве критерия степени нарушения экологических функций почвы, предложено использовать интегральный показатель биологического состояния (ИПБС) почвы. Если значения ИПБС уменьшаются менее чем на 10%, то почва выполняет свои основные экологические функции полноценно.

Используя методику расчета ИПБС, мы разработали и предлагаем возможные подходы к нормированию воздействия ЭМП на почву (на примере низкочастотного магнитного поля промышленной частоты) (табл. 7).

Таблица 7

Схема экологического нормирования электромагнитного воздействия

на почву по степени нарушения экологических функций

(на примере низкочастотного магнитного поля)

Почвы
Не загрязненные
Слабо-

загрязненные
Средне-

загрязненные
Сильно-

загрязненные

Степень снижения

интегрального

показателя1
< 5 %
5–10 %
10–25 %
> 25 %

Нарушаемые

экологические

функции2
–
Информационные
Химические, физико-химические, биохимические; целостные
Физические

Влияние низкочастотного магнитного поля промышленной частоты (50 Гц), мкТл

Чоб
< 54,3
54,3-174,5
174,5-561,2
> 561,2

Бл
< 77
77-902
902-10585,9
> 10585,9

Дк
< 122,8
122,8-248,4
248,4-2053,8
> 2053,8

Сп
< 101,6
101,6-205,6
205,6-1703,5
> 1703,5

1. Определение интегрального показателя по С.И. Колесникову, К.Ш. Казееву, В.Ф. Валькову (2000). 2.Классификация экологических функций по Г.В. Добровольскому и Е.Д. Никитину (1990). Чоб – чернозем обыкновенный; Бл – бурая лесная; Дк – дерново-карбонатная; Сп – серопески


Таким образом, экологически безопасными уровнями воздействия низкочастотного магнитного поля на почву являются следующие (табл. 7): для чернозема обыкновенного – 174,5 мкТл; для бурой лесной почвы – 902 мкТл; для дерново-карбонатной почвы (рендзины типичной) – 248,4 мкТл; для серопесков – 205,6 мкТл.


ВЫВОДЫ
  1. Электромагнитные поля ионизирующей и неионизирующей природы оказывают различное воздействие на биологические свойства почв разного генезиса и свойств. Реакция организмов и их метаболитов зависит от природы электромагнитного воздействия, его дозы (уровня), времени воздействия, типа почвы и др. Между дозой ионизирующего излучения и изменением биологических свойств почв зафиксирована линейная зависимость, а для неионизирующих излучений характерны нелинейные связи.
  2. Показатели биологической активности чернозема обыкновенного по радиочувствительности к воздействию гамма-излучения («сильные дозы») образовали следующий ряд: микромицеты>бактерии-аммонификаторы>споровые бактерии>бактерии-амилолитики>бактерии рода Azotobacter>дыхание (субстрат глюкоза)>дегидрогеназа>дыхание (субстрат вода)≥инвертаза>каталаза>ско-рость разложения мочевины≥гумус.
  3. В оптимальных условиях влажности и температуры в экспериментах по восстановлению облученного чернозема восстановление как микробиологических показателей, так показателей ферментативной активности носит нелинейный характер. Таким образом, нельзя однозначно сказать, что с увеличением времени инкубации происходит восстановление биологических свойств почвы. Для микрофлоры это проявилось более ярко по сравнению с активностью ферментов.
  4. Рентгеновское излучение («малые дозы») оказало стимулирующее влияние на показатели биологической активности чернозема, которое отразилось как на микроорганизмах, так и на ферментативной активности.
  5. Ряды устойчивости почв к СВЧ-излучению по показателям биологической активности образовали следующие ряды: а) активность ферментов: серопески>чернозем обыкновенный≥каштановая почва>бурая лесная почва; б) микробиологические показатели: чернозем обыкновенный>серопески>каштановая почва>бурая лесная почва.
  6. Под влиянием низкочастотных магнитных полей численность почвенных микроорганизмов в большинстве случаев снижалась, показатели ферментативной активности, роста и развития растений — не изменялись, либо снижались незначительно.
  7. Ферментативная активность почв юга России, резко различающихся по генезису, свойствам, сельскохозяйственному использованию: чернозем (обыкновенный, выщелоченный), каштановая, серая лесная, бурая лесная, горно-луговая, дерново-карбонатная (типичная, выщелоченная) почва и серопески, сходным образом реагирует на воздействие низкочастотного МП (50 Гц). По степени устойчивости к НЧ МП ферменты образовали следующий ряд: каталаза > инвертаза > дегидрогеназа.
  8. Микроорганизмы, в отличие от ферментативной активности, более разнообразно реагируют на воздействие низкочастотного магнитного поля. В большинстве случаев низкочастотное МП оказало подавляющее воздействие на микрофлору почв. Толерантность разных групп микроорганизмов к электромагнитному воздействию зависит от типа почвы. Получены следующие ряды устойчивости: а) бактерии: бурая лесная почва>рендзина типичная>чернозем обыкновенный>серопески; б) микромицеты: бурая лесная почва>серопески>рендзина типичная>чернозем обыкновенный.
  9. Комплексную оценку электромагнитного воздействия на почву целесообразно давать, используя интегральный показатель биологического состояния почвы (ИПБС). По степени снижения ИПБС ряды почв юга России по их устойчивости имеют вид: а) к низкочастотному магнитному полю: бурая лесная почва>чернозем обыкновенный>рендзина типичная>серопески; б) к СВЧ-излучению: серопески>чернозем обыкновенный>каштановая почва>бурая лесная почва.
  10. Отличия в реакции разных почв на СВЧ-излучение проявляются в гораздо бóльшей степени по сравнению с откликом почвы на воздействие низкочастотного МП. Для НЧ МП различия в значениях ИПБС между уровнями составляют 8-18%, между почвами – 2-22%. Для СВЧ-излучения различия составляют 6-52% (по времени воздействия) и 2-87% (между почвами).
  11. Для биодиагностики влияния ЭМП на почву невозможно предложить универсальные биоиндикаторы, которые бы реагировали на воздействие независимо от уровня (дозы) и природы излучения. Высокая чувствительность и информативность к электромагнитному воздействию характерна для микрофлоры, обычно микроскопических грибов. Показатели ферментативной активности являются более устойчивыми и менее информативными. Содержание гумуса и показатели прорастания (тест-объектов) не чувствительны и неинформативны.



Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Всего опубликовано 117 работ, основные из которых следующие:

Статьи, опубликованные в изданиях из перечня ВАК РФ
  1. Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Влияние гамма-излучения на биологические свойства почвы (на примере чернозема обыкновенного) // Почвоведение. 2005. № 7. С. 877-881.
  2. Денисова Т.В., Казеев К.Ш. Восстановление ферментативной активности чернозема после воздействия γ-излучения // Радиационная биология. Радиоэкология. 2006. Т. 46. № 1. С. 89-93.
  3. Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Изменение биологических свойств чернозема обыкновенного после воздействия гамма-излучения // Почвоведение. 2007. № 9. С. 1095-1103.
  4. Денисова Т.В., Казеев К.Ш. Влияние переменного и постоянного магнитных полей на биоту и биологическую активность чернозема обыкновенного // Радиационная биология. Радиоэкология. 2007. Т. 47. №. 3. С. 345-348.
  5. Денисова Т.В., Казеев К.Ш. Радиочувствительность разных групп микроорганизмов чернозема обыкновенного к гамма-излучению // Экология. 2008. № 2. С. 110-115.
  6. Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Устойчивость ферментативной активности и численности микрофлоры разных почв юга России к воздействию переменного магнитного поля промышленной частоты // Радиационная биология. Радиоэкология. 2008. Т. 48. № 4. С. 481-486.
  7. Денисова Т.В., Колесников С.И. Влияние СВЧ-изучения на ферментативную активность и численность микроорганизмов почв юга России // Почвоведение. 2009. № 4. С. 479-483.
  8. Тащиев С.С., Денисова Т.В. Прикладные аспекты применения СВЧ-излучения в микробиологических исследованиях // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2010. № 5. С. 72-74.
  9. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф., Денисова Т.В. Методология нормирования химического загрязнения почв на основе нарушения их экологических функций // Экология и промышленность России. 2007. № 11. С. 48-51.
  10. Денисова Т.В., Капралова О.А., Козина А.А., Бабаян К.С., Крапивина А.Ю. Чувствительность и информативность показателей эколого-биологического состояния почв под влиянием электромагнитных полей // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2011. № 1. С. 63-64.
  11. Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Изменение ферментативной активности и фитотоксических свойств почв юга России под влиянием СВЧ-излучения // Агрохимия. 2011. № 4. С. 77-82.

Монографии
  1. Денисова Т.В., Казеев К.Ш. Устойчивость микроорганизмов и биологической активности чернозема обыкновенного к ионизирующему излучению. Ростов-на-Дону: Изд-во «Ростиздат». 2007. 117 с.
  2. Казеев К.Ш., Даденко Е.В., Везденеева Л.С., Денисова Т.В., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биогеография и биодиагностика почв Юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во «Ростиздат», 2007. 226 с.
  3. Вальков В.Ф., Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И., Кузнецов Р.В. Плодородие почв и сельскохозяйственные растения: экологические аспекты. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета, 2008. 412 с.

Статьи на английском языке
  1. Denisova T.V., Kazeev K.Sh., Kolesnikov S.I. and Val'kov V.F. The Influence of Gamma Radiation on the Biological Properties of Soil (Using the Example of Ordinary Chernozem) // Eurasian Soil Science. Vol. 38. N 7. 2005. P. 776-779.
  2. Denisova T.V., Kazeev K.Sh., Kolesnikov S.I., Valkov V.F. Changes in the biological properties of an ordinary chernozem to gamma radiation // Eurasian Soil Science. 2007. Vol. 40. N 9. P. 978-985.
  3. Denisova T.V., Kazeev K.Sh. Sensitivity of some groups of ordinary chernozem soil microorganisms to -irradiation // Russian Journal of Ecology. 2008. Vol. 2. N 2. P. 99-104.
  4. DenisovaT.V., Kolesnikov S.I. The influence of super-hight-frequency radiation on the enzyme activity and number of microorganisms in soils of southern Russia // Eurasian Soil Science. 2009. N 4. P. 479-483.

Учебно-методические пособия
  1. Денисова Т.В. Радиоэкология: Часть 1. Учебно-методическое пособие для студентов вузов. Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2006. 39 с.
  2. Денисова Т.В. (автор-составитель). Радиоэкология. Курс лекций. Учебное пособие для студентов вузов. Ростов-на-Дону: УПЛ ЮФУ, 2007. 48 с.
  3. Денисова Т.В. Радиоактивное загрязнение почв / Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение: Учебник для студентов вузов. 2-е изд-е. М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: Издат. Центр, «МарТ», 2006. 496 с. Раздел 4.3.10. С. 486-489.

Статьи и тезисы в других изданиях
  1. Денисова Т.В. Экологические последствия радиоактивного загрязнения почв / Мат-лы молодежн. научн. конф. «Экологические проблемы в сельском хозяйстве». пос. Персиановский. 2002. С. 24.
  2. Денисова Т.В. Влияние переменного магнитного поля промышленной частоты дозой 1500 мкТл на биологическую активность чернозема / Экология и биология почв Юга России. Вып. II. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2003. С. 81-84.
  3. Денисова Т.В. Сравнительная оценка влияния переменного и постоянного магнитных полей индукцией 6000 мкТл на биологические свойства чернозема обыкновенного // Экология и биология почв. Мат-лы Междунар. научн. конф. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2004. С. 105-108.
  4. Денисова Т.В., Казеев К.Ш. Динамика изменения численности микрофлоры чернозема обыкновенного после воздействия гамма-излучения // Экология и биология почв. Мат-лы Междунар. научн. конф. Ростов н/Д: Изд-во ЦВВР, 2004. С. 108-114.
  5. Денисова Т.В. Влияние загрязнения электромагнитным излучением на микрофлору чернозема обыкновенного / Тезисы Международной научной конф. «Современные проблемы загрязнения почв». Москва, ф-т почвоведения МГУ, 2004. С. 352-353.
  6. Денисова Т.В. Изменение биологических свойств почв под влиянием магнитных полей и СВЧ-излучения / Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биология почв Юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2004. Раздел 7.8. С. 280-292.
  7. Денисова Т.В. Изменение биологических свойств чернозема под влиянием гамма-излучения и динамика их восстановления после воздействия гамма-излучения / Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Биология почв Юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2004. Раздел 7.9. С. 292-306.
  8. Денисова Т.В., Казеев К.Ш. Влияние ионизирующего излучения на биологическую активность чернозема обыкновенного / Почвы – национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов: В 2-х кн. Новосибирск: Наука-Центр, 2004. Кн. 1. С. 614.
  9. Денисова Т.В. Влияние СВЧ-излучения на активность ферментов чернозема обыкновенного, бурой лесной почвы и серопесков // Экология и биология почв. Мат-лы Междунар. научной конф. Ростов н/Д: Изд-во Росиздат, 2005. С. 150-155.
  10. Денисова Т.В. О применимости показателей ферментативной активности в биодиагностике электромагнитного загрязнения почв // Экология и биология почв: проблемы диагностики и индикации. Мат-лы Междунар. научной конф. Ростов н/Д: Ростиздат, 2006. С. 151-154.
  11. Денисова Т.В. Оценка устойчивости некоторых почв Северо-Кавказкого региона к электромагнитному воздействию // Экономические и социально-экологические преобразования в системе устойчивого развития Северо-Кавказского региона. Сборник мат-лов межрегиональной научно-практ. конф. Майкоп: Качество, 2006. С. 312-314.
  12. Денисова Т.В. Влияние переменного магнитного поля промышленной частоты (50 Гц) на биологические свойства рендзин // Сборник трудов III-й научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее». Ростов н/Д: Изд-во «Ростиздат», 2005. С. 89-90.
  13. Денисова Т.В. Влияние рентгеновского излучения на численность микрофлоры чернозема обыкновенного / Черноземы России: экологическое состояние и современные почвенные процессы. Мат-лы Всероссийской конф. Воронеж: ВГУ, 2006. С. 280-281.
  14. Денисова Т.В., Казеев К.Ш. Устойчивость ферментативной активности почв Юга России к электромагнитному загрязнению / Сб. мат-лов II Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв». Москва: МГУ, 2007. Т. 2. С. 46-49.
  15. Денисова Т.В. Изменение биологических свойств почв Юга России под влиянием электромагнитных полей / Материалы V Всероссийского съезда общества почвоведов им. В.В. Докучаева, 18-23 августа 2008 г. / ЗАО «Ростиздат». Ростов-на-Дону, 2008. С. 285.
  16. Денисова Т.В. Разработка методологических основ оценки электромагнитного воздействия на почву при помощи биологических индикаторов // Тезисы докл. I Всероссийской научно-практич. конф. «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям». М.: МАКС Пресс. 2008. С. 190-191.
  17. Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Подходы к интегральной оценке воздействия электромагнитных полей на биологические свойства почв / VI Съезд по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность): Тезисы докладов Т. II (секции VIII-XIV). М.: РУДН, 2010. С. 170.
  18. Денисова Т.В. Использование различных показателей в целях биомониторинга и биодиагностики электромагнитного воздействия на почву // Биологическая диагностика экологического состояния почв Юга России / Отв. редактор К.Ш. Казеев. Ростов-на-Дону. Изд-во «Эверест», 2010. С. 37-56.
  19. Вальков В.Ф., Денисова Т.В., Казадаев А.А. Зоологические аспекты плодородия почвы // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2009. № 5. С. 83-84.
  20. Колесников С.И., Тлехас З.Р., Татлок Р.К., Казеев К.Ш., Денисова Т.В., Даденко Е.В. Оценка устойчивости дерново-карбонатных почв Северного Кавказа к химическому загрязнению по биологическим показателям // Экология и промышленность России. 2010. № 12. С. 48-51.
  21. Колесников С.И., Пономарева С.В., Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Изменение эколого-биологических свойств чернозема обыкновенного при загрязнении Ba, Mn, Sb, Sn, Sr, V, W // Агрохимия. 2011. № 1. С. 81-89.
  22. Denisova T.V. Postradiating restoration of ammonifying bacteria of chernozem ordinary in modelling experiment / Materials of The World Congress of Soil Science. Philadelfia, USA. 2006. P. 414.
  23. Denisova T.V. Effect of magnetic fields by frequency of 50 Hz by induction of 6000 mkTl on biological properties of chernozem ordinary / 13th International Symposium: Environmental pollution and its impact on life in the Mediterranean region, October 8-12, Thessaloniki, Greece. 2005. P. 244.
  24. Denisova T.V., Kazeev K.Sh. Effect of acute gamma-radiation on biological properties of chernozem ordinary / 13th International Symposium: Environmental pollution and its impact on life in the Mediterranean region, October 8-12, Thessaloniki, Greece. 2005. P. 245.
  25. Denisova T.V. Bioindication of electromagnetic pollution of soils / Abstracts of The 14th International symposium on environmental pollution and its impact on life in the Mediterranean region with focus on environment and health. Sevilla. Spain. 2007. P. 202.
  26. Denisova T.V., Kolesnikov S.I. Application of the method of magnetic permeability in soil – ecological researches / Abstracts of The 14th International symposium on environmental pollution and its impact on life in the Mediterranean region with focus on environment and health. Sevilla. Spain. 2007. P. 425.
  27. Denisova T.V. Changes of biological properties of soils the South of Russia under influence of electromagnetic fields / Abstracts of The Eurosoil Symposium. Vienna. Austria. 2008. P. 192.
  28. Denisova T.V., Kolesnikov S.I. Influence of electromagnetic pollution on biological properties of soils of the South of Russia / 15th International Symposium on Environmental pollution and its impact on life in the Mediterranean Region. October 7-11. 2009. Bari, Italy. P. 437.
  29. Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И., Вальков В.Ф. Интегральная оценка влияния электромагнитных излучений различной природы на биологические свойства почв юга России // Почвоведение. 2011 - в печати.



Список сокращений

Гр – Грей (единица измерения поглощенной дозы ИИ)

Гц – Герц (единица измерения частоты)

ИИ – ионизирующее излучение

ИПБС - интегральный показатель биологического состояния почвы

НЧ МП – низкочастотное магнитное поле

ПДУ – предельно допустимый уровень

ПМП – постоянное магнитное поле

ПЧ – промышленная частота

Тл – Тесла (единица измерения магнитной индукции)

ЭМП (ЭМИ) – электромагнитное поле (излучение)