В. Г. Макарова, А. Р. Цыганов, В. А. Кирюшин, О. В. Коновалов, И. Р. Вильдфлуш, Ю. А. Можайский, Т. Ф. Персикова, В. И. Желязко Экологические и медико-социальные аспекты охраны природной среды и здоровья населения – Минск: бит «Хата», 2002
| Вид материала | Документы |
- Роль государства и граждан в охране окружающей природной среды. Экологические права, 44.33kb.
- К. И. Довбан; доктор сельскохозяйственных наук, профессор, 4142.05kb.
- Вопросы для педиатров, аттестующихся на врачебные категории по специальности «педиатрия», 93.36kb.
- Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной, 659.97kb.
- Стенограмма парламентских слушаний на тему "Охрана здоровья сельских жителей: медико-социальные, 780.52kb.
- Методика создания базы данных электронной модели рельефа. Современное состояние и экологические, 71.06kb.
- Ной и иной деятельности на окружающую среду и с обеспечением охраны и рационального, 2759.62kb.
- «О внесении изменения в смету доходов и расходов городского фонда охраны окружающей, 21kb.
- Охрана окружающей природной среды. Состояние нормативной экологической базы. Присоединение, 160.25kb.
- Опубликовано Госкомитетом по охране окружающей среды рб в Государственном докладе, 41.28kb.
Предельно допустимые уровни (ПДУ) внесения ТМ в почву с осадками сточных водах [224]
| Тяжелые металлы | ПДУ, мг/л |
| Марганец | 13 |
| Медь | 2 |
| Никель | 1 |
| Свинец | 0,5 |
| Цинк | 9 |
| Хром | 5 |
В Беларуси разработана группировка почв по содержанию подвижных форм меди, цинка кадмия и свинца (табл. 24).
Таблица 24
Градация дерново-подзолистых суглинистых почв по содержанию
и степени загрязнения валовых и подвижных форм (в 1М НС1) тяжелых металлов
| Уровни содержания ТМ в почве | Содержание, мг/кг почвы | |||
| кадмий | свинец | цинк | медь | |
| Валовые формы | ||||
| Фоновый | менее 0,12 | Менее 15,0 | менее 40,0 | менее 12,0 |
| Повышенный | 0,13-0,40 | 15,0-30,0 | 40,1-60,0 | 12,1-50,0 |
| Высокий | 0,41-0,60 | 30,1-60,0 | 60,1-80,0 | 50,1-90,0 |
| Избыточный | более 0,60 | Более 60,0 | более 80,0 | более 90,0 |
| Подвижные формы | ||||
| Фоновый | менее 0,04 | менее 5,0 | менее 3,0 | менее 1,5 |
| Повышенный | 0,05-0,25 | 5,1-15,0 | 3,1-5,0 | 1,6-3,0 |
| Высокий | 0,25-0,40 | 15,1-25,0 | 5,1-10,0 | 3,1-5,0 |
| Избыточный | более 0,40 | Более 25,0 | более 10,0 | более 5,0 |
Установить пределы безопасного содержания того или иного элемента в почве сложно. Уровень токсичности элементов зависит от гранулометрического состава почвы, ее кислотности, содержания гумуса, вида растений и т.д. Если культура снижает урожайность из-за присутствия в почве того или иного металла на 5-10%, то уровень его содержания в почве считается токсичным.
В ряде случаев на почвах, загрязненных ТМ, урожайность зерновых снижалась на 20-30%, сахарной свеклы – на 35, бобовых – 40, картофеля – на 47%. По данным Н.А. Черных, В.Ф. Ладонина (1995), гибель зерновых культур наблюдается при содержании кадмия 20 мг/кг, цинка – 500, свинца – 500, меди – 350 мг/кг почвы.
На кафедре агрохимии Белорусской государственной сельскохозяйственной академии для изучения влияния различных уровней загрязнения дерново-подзолистых легкосуглинистых почв свинцом, медью, цинком, кадмием на урожайность яровой пшеницы, яровой тритикале, картофеля, горохо-овсяной смеси, их накопление в зерне, соломе, клубнях, ботве, зеленой массе, а также для разработки мероприятий по снижению поступления тяжелых металлов в растения был заложен опыт с искусственно смоделированными уровнями загрязнения почвы ТМ.
При сильном загрязнении почвы медью урожайность однолетних трав снижалась на 20%, яровой пшеницы на 26%, яровой тритикале на 18% и картофеля на 69%. Таким образом, при сильном загрязнении почвы медью наиболее сильно снижалась урожайность картофеля (табл. 25, 26).
Цинк был менее токсичным для изучаемых сельскохозяйственных культур, чем медь. При сильном загрязнении почвы цинком урожайность однолетних трав снижалась на 24%, яровой пшеницы на 17%, яровой тритикале на 16% и картофеля на 15%. В то же время цинк более активно поступал в растения. Установлены следующие ряды по накоплению меди и цинка изучаемыми культурами с учетом МДУ:
для меди: горохо-овсяная смесь < яровая пшеница < картофель < яровая тритикале;
для цинка: картофель< яровая пшеница < яровая тритикале < горохо-овсяная смесь.
Таблица 25
Влияние уровней загрязнения почвы медью на урожайность культур
и накопление меди в растениеводческой продукции
| Уровни содержания подвижного Сu, мг/кг почвы | Горохо-овсяная смесь (среднее за 1996 – 1997 гг.) | Яровая пшеница (среднее за 1996 – 1998 гг.) | Яровая тритикале (среднее за 1998 – 2000 гг.) | Картофель (среднее за 1999 – 2000 гг.) | ||||
| Урожай, з/м, кг/м2 | Содержа- ние Сu в з/м, мг/кг | Урожай, з/м, г/м2 | Содержа- ние Сu в з/м, мг/кг | Урожай, з/м ,г/м2 | Содержа-ние Сu в з/м, мг/кг | Урожай, з/м,кг/м2 | Содержа-ние Сu в з/м, мг/кг | |
| 1. 1,4 (фон) | 4,93 | 3,8 | 316 | 3,4 | 406 | 3,47 | 2,46 | 3,4 |
| 2. 9,2 | 4,92 | 4,0 | 327 | 3,8 | 420 | 4,5 | 3,01 | 3,9 |
| 3. 26,1 | 4,62 | 5,3 | 362 | 4,6 | 441 | 5,0 | 3,10 | 4,8 |
| 4. 32,1 | 4,35 | 5,9 | 312 | 5,1 | 390 | 6,2 | 2,98 | 7,3 |
| 5. 103,2 | 4,14 | 8,5 | 296 | 5,5 | 375 | 6,7 | 2,74 | 8,1 |
| 6.137,8 | 3,95 | 9,2 | 234 | 6,0 | 335 | 7,1 | 5,24 | 5,8 |
| 7.78,3 (СаСО3) | 4,55 | 6,14 | 244 | 5,4 | 386 | 6,7 | 2,72 | 4,6 |
| 8.39,8 (2 СаСО3) | 4,78 | 6,06 | 287 | 5,0 | 411 | 6,0 | 2,93 | 6,3 |
| 9.50,7 (Навоз 50 т/га) | 4,30 | 6,53 | 240 | 5,0 | 381 | 6,2 | 2,96 | 5,1 |
| 10.40,7 (Навоз 50 т/га +СаСО3 ) | 4,30 | 5,71 | 261 | 4,6 | 386 | 5,9 | 3,30 | 4,5 |
| 11.50,9 (Биогумус 5 т/га) | 4,04 | 7,09 | 248 | 4,8 | 379 | 6,2 | 2,91 | 5,6 |
| ОДК и МДУ | | 30 | | 10 | | 10 | | 18 |
Известкование в двойной дозе на гидролитической кислотности снижало токсическое действие на растения однолетних трав и яровой тритикале сильного загрязнения почвы медью, и их урожайность в этом варианте не отличалась от фоновой. Наиболее эффективным приемом, устранявшим отрицательное действие на урожайность клубней картофеля сильного загрязнения почвы медью, было сочетание известкования с внесением 50 т/га навоза.
С увеличением уровня загрязнения почвы медью накопление ее в зеленой массе горохо-овсяной смеси, зерне яровой пшеницы и яровой тритикале, клубнях картофеля возрастало, но его содержание не выходило за пределы допустимого (ОДК и МДУ).
Следовательно, горохо-овсяная смесь, яровая пшеница, яровая тритикале и картофель являются культурами, которые накапливают мало меди в товарной части урожая и их можно возделывать даже на сильно загрязненных этим металлом почвах.
Цинк хотя и был менее токсичным для изучаемых культур, но на сильно загрязненных почвах его накопление в продукции значительно превышало ОДК и МДУ. На загрязненных цинком дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах получение зеленой массы горохо-овсяной смеси и зерна яровой пшеницы с допустимым содержанием этого тяжелого металла было возможным при сочетании известкования с внесением 50 т/га навоза. Для картофеля эффективными приемами, позволяющими получить клубни с допустимым уровнем содержания цинка, было внесение 50 т/га навоза, известкование по гидролитической кислотности в одинарной или двойной дозе, а также применение 5 т/га биогумуса. Ни один из названных приемов не позволил получить зерно яровой тритикале с допустимым уровнем содержания в зерне цинка, поэтому такую культуру не следует выращивать на сильно загрязненных цинком почвах.
Таблица 26
Влияние уровней загрязнения почвы цинком на урожайность культур
и его накопление в растениеводческой продукции
| Уровни содержания подвижного Zn, мг/кг, почвы | Горохо-овсяная смесь (среднее за 1996 – 1997 гг.) | Яровая пшеница (среднее за 1996 – 1998 гг.) | Яровая тритикале (среднее за 1998 – 2000 гг.) | Картофель (среднее за 1999 – 2000 гг.) | ||||
| Урожай, з/м, кг/м2 | Содержа-ние Zn, в з/м, мг/кг | Урожай, з/м кг/м2 | Содержа-ние Zn, в з/м, мг/кг | Урожай, з/м кг/м2 | Содержа-ние Zn, в з/м, мг/кг | Урожай, з/м кг/м2 | Содержа-ние Zn в з/м, мг/кг | |
| 1. 5,2 (фон) | 5,04 | 16,5 | 320 | 5,6 | 404 | 12,0 | 3,0 | 9,1 |
| 2. 9,4 | 5,06 | 38,8 | 332 | 7,9 | 416 | 23,1 | 3,1 | 15,4 |
| 3. 37,2 | 5,07 | 48,1 | 316 | 24,0 | 430 | 45,7 | 2,9 | 19,8 |
| 4. 79,0 | 5,05 | 69,5 | 300 | 27,9 | 384 | 62,6 | 2,8 | 23,6 |
| 5. 119,3 | 4,53 | 81,4 | 304 | 47,6 | 352 | 68,0 | 2,7 | 27,9 |
| 6. 291,9 | 3,84 | 113,5 | 268 | 63,5 | 339 | 87,2 | 2,6 | 41,5 |
| 7. 226,7(СаСО3) | 4,76 | 69,1 | 309 | 54,6 | 384 | 62,2 | 2,7 | 22,8 |
| 8.128,4(2 СаСО3) | 5,05 | 61,2 | 345 | 43,0 | 435 | 60,6 | 2,0 | 20,7 |
| 9.286,9 (Навоз 50 т/га) | 4,12 | 51,4 | 296 | 59,5 | 415 | 64,8 | 2,9 | 22,8 |
| 10.267,2 (Навоз 50 т/га +СаСО3 ) | 4,21 | 39,6 | 314 | 43,2 | 432 | 58,9 | 3,3 | 21,2 |
| 11.280,3 (Биогумус 5 т/га) | 4,35 | 52,8 | 297 | 59,6 | 409 | 62,6 | 2,9 | 22,6 |
| ОДК и МДУ | | 50,0 | | 50,0 | | 50,0 | | 36,0 |
Наиболее существенное влияние на снижение подвижности меди и цинка в почве оказало известкование в двойной дозе по гидролитической кислотности (табл. 26).
На почвах с сильным загрязнением почвы свинцом урожайность зерна яровой пшеницы снижалась на 23% и клубней картофеля на 17% (табл. 27).
Таблица 27
Влияние уровней загрязнения почвы свинцом на урожайность культур
и накопление в растениеводческой продукции
| Содержание подвижного свинца в почве, мг/кг | Яровая пшеница (среднее за 1996–1998 гг.) | Картофель (среднее за 1998 – 2000 гг.) | ||
| урожайность зерна, г/м2 | содержание Pb в зерне, мг/кг | урожайность клубней, кг/м2 | содержание Pb в зерне, мг/кг | |
| 1. 1,5(фон) | 317 | 0,18 | 2,98 | 1,55 |
| 2. 18,5 | 322 | 0,19 | 2,87 | 26,15 |
| 3. 43,3 | 310 | 0,28 | 2,80 | 39,96 |
| 4. 105,9 | 264 | 0,37 | 2,72 | 104,42 |
| 5. 108,4 | 260 | 0,50 | 2,16 | 151,19 |
| 6. 196,7 | 244 | 0,55 | 2,47 | 193,07 |
| 7. 136,1(СаСО3) | 281 | 0,37 | 2,70 | 160,76 |
| 8.71,9(2 СаСО3) | 300 | 0,23 | 2,94 | 129,77 |
| 9.117,5 (Навоз 50 т/га)* | 251 | 0,39 | 3,40 | 116,52 |
| 10.78,0 (Навоз 50 т/га +СаСО3 ) | 264 | 0,37 | 3,26 | 124,25 |
| 11.146,0 (Биогумус 5 т/га)* | 269 | 0,44 | 3,38 | 115,81 |
| МДУ | | 0,5 | | 0,5 |
Примечание.* Под картофель в 9-м варианте вместо навоза применялось 60 т/га мелиоранта, а в 11-м вместо биогумуса – 60 т/га торфа.
Наиболее эффективным приемом смягчения отрицательного влияния сильного загрязнения почвы свинцом на урожайность картофеля было известкование в двойной дозе по гидролитической кислотности.
Отрицательное влияние сильного загрязнения почвы свинцом на урожайность клубней полностью устранялось внесением 50 т/га навоза, 60 т/га мелиоранта (органогенный композиционный материал, разработанный Белорусским институтом проблем использования природных ресурсов и экологии) и 60 т/га торфа (табл. 27).
На почве, сильно загрязненной свинцом, его содержание в зерне превышало допустимые пределы. Известкование в одинарной и двойной дозе по гидролитической кислотности, внесение 50 т/га навоза, 5 т/га биогумуса и сочетание известкования с внесением 50 т/га навоза давали возможность получать зерно пшеницы с допустимым содержанием свинца даже при очень сильном уровне загрязнения почвы этим элементом (табл. 27).
На почвах, сильно загрязненных кадмием, урожайность зерна яровой пшеницы снижалась на 33%, яровой тритикале – на 18% и клубней картофеля на 21% (табл. 28).
Таблица 28
Влияние загрязнения почвы кадмием на урожайность культур и его накопление
в растениеводческой продукции
| Содержание подвижного Cd, мг/кг почвы | Яровая пшеница (среднее за 1996 – 1998 гг.) | Яровая тритикале (среднее за 1998 – 2000 гг.) | Картофель (среднее за 1999 – 2000 гг.) | |||||
| Урожай, зерна, г/м2 | Содержание Cd, г/кг | Урожай, зерна г/м2 | Содержание Cd, г/кг | Урожай, клубней кг/м2 | Содержание Cd, мг/кг | |||
| 1. 0,23 | 350 | 0,150 | 401 | 0,173 | 2,96 | 0,029 | ||
| 2. 1,03 | 334 | 0,208 | 392 | 0,228 | 2,90 | 0,302 | ||
| 3. 1,83 | 320 | 0,267 | 384 | 0,278 | 2,81 | 0,556 | ||
| 4. 2,05 | 311 | 0,379 | 358 | 0,339 | 2,69 | 0,854 | ||
| 5. 3,82 | 274 | 0,606 | 350 | 0,477 | 2,56 | 1,025 | ||
| 6.5,39 | 236 | 0,829 | 330 | 0,582 | 2,36 | 1,666 | ||
| 7.4,90 (СаСО3) | 287 | 0,673 | 368 | 0,503 | 0,63 | 0,989 | ||
| 8.4,60 (2 СаСО3) | 312 | 0,651 | 400 | 0,436 | 2,90 | 0,622 | ||
| 9.4,74 (Навоз 50 т/га)* | 293 | 0,705 | 382 | 0,495 | 3,33 | 0,550 | ||
| 10.4,33 (Навоз 50 т/га +СаСО3 ) | 326 | 0,633 | 393 | 0,419 | 3,19 | 0,569 | ||
| 11.4,83 (Биогумус 5 т/га)* | 308 | 0,669 | 385 | 0,427 | 3,31 | 0,562 | ||
| ОДК и МДУ | | 0,1 | | 0,1 | | 0,1 | ||