Миграция тяжелых металлов в системе «почва-растение» при внесении осадка сточных вод в малоплодородные бурые лесные почвы приамурья 03. 02. 08 экология (биология) (биологические науки)
| Вид материала | Автореферат |
- Удк количественное определение содержания тяжелых металлов в пробах почвы атомно-абсорбционным, 161.57kb.
- Медведева Федеральному Собранию Российской Федерации от 30 ноября 2010 года в целях, 912.61kb.
- Электрохимические и физико-химические аспекты фиторемедиации сточных и промывных вод,, 396.8kb.
- Очистка сточных вод, 34.57kb.
- Физико-химические методы очистки сточных вод Малкова С. В., Машкова С. А., Шапкин, 45.75kb.
- Микробиологические методы очистки городских почв и сточных вод от углеводородов 03., 404.71kb.
- Методы очистки сточных вод, 28.89kb.
- Цели: -продолжить работу по углублению представлений, 60.93kb.
- Д. В. Дьяченко Флотационная очистка сточных вод приборостроительных предприятий, 46.04kb.
- Метод биосорбции тяжелых металлов из промышленных сточных вод с использованием пивоваренных, 350.37kb.
На правах рукописи
КУЛИК ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА
МИГРАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА-РАСТЕНИЕ» ПРИ ВНЕСЕНИИ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД В МАЛОПЛОДОРОДНЫЕ БУРЫЕ ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ ПРИАМУРЬЯ
03.02.08 – экология (биология) (биологические науки)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Благовещенск – 2011
Работа выполнена в Амурском филиале Учреждения Российской академии наук Ботанического сада института ДВО РАН
| Научный руководитель - | доктор биологических наук Голов Владимир Иванович |
| Официальные оппоненты: | доктор биологических наук, академик РАСХН Тильба Владимир Арнольдович кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Прокопчук Валентина Федоровна |
| Ведущая организация - | ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет» |
Защита состоится «28» декабря 2011 г. в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 220.027.03 при ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университ», 675005, г. Благовещенск, ул Политехническая, 86, тел. (факс): 8(4162)49-10-44; 8(4162)51-32-42, e-mail: agrodis@mail.ru.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет». Автореферат размещен на сайтах: u.ru, u.
Автореферат разослан «00» ноября 2011 г.
У
чёный секретарь диссертационного совета,
канд. с.-х. наук Е.Б. Захарова^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность и новизна исследования. В связи со снижением плодородия почв необходимо совершенствовать систему удобрения, причем она должна быть рациональной, научно-обоснованной и экологически безопасной для окружающей среды. Использование с этой целью вторичного сырья как с экономической, так и с агроэкологической точки зрения представляет особый интерес. В первую очередь это касается осадков сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений.
При использовании ОСВ, которые всегда содержат некоторое количество ТМ, в качестве органоминерального удобрения в агроландшафтах необходимо исходить из прогноза их ожидаемого влияния на химический состав почвы. Попадая в почву, соединения ТМ претерпевают значительные изменения. На их растворимость и биодоступность большое влияние оказывают свойства почв и биологические особенности возделываемых культур. Благодаря буферным свойствам почвы, часть присутствующих в ОСВ ТМ инактивируется, но большая доля остаётся мобильной и активно потребляется растениями.
До тех пор, пока ТМ прочно связаны составными компонентами почв и труднодоступны, их отрицательное влияние на почву и окружающую среду будет незначительным. Однако если условия позволяют перейти ТМ в почвенный раствор, возникает вероятность проникновения их в растения и далее по трофической цепи в организмы животных и человека.
Поэтому особенно актуальными становятся исследования, направленные на выяснение механизмов трансформации ТМ при внесении в почву нетрадиционных удобрений, в частности ОСВ.
^ Целью данной работы явилось выявление особенностей миграции ТМ при внесении ОСВ на малоплодородных (бурых лесных) почвах Амурской области, изучение подвижности ТМ и их доступности растениям на основе изучения фракционного состава ТМ.
В ходе исследования были выполнены следующие задачи:
- Изучен химический состав ОСВ г. Благовещенска в зависимости от технологии переработки на очистных сооружениях.
- Проведено экологическое исследование состояния почв на территории захоронения ОСВ очистных сооружений г. Благовещенска.
- Изучено влияние ОСВ на содержание валовых и подвижных форм ТМ и агрохимические показатели бурой лесной почвы.
- Определено влияние ОСВ на биометрические показатели, качество и безопасность получаемой продукции сельскохозяйственных культур.
- Установлены особенности поглощения ТМ изучаемыми культурами при использовании ОСВ в качестве удобрений.
Научная новизна. Впервые для региона дана комплексная эколого-агрохимическая, санитарно-гигиеническая характеристика ОСВ очистных сооружений г. Благовещенска; исследована эколого-продукционная эффективность использования ОСВ при возделывании бобовых культур.
Впервые установлены закономерности распределения, подвижности и фракционного состава соединений ТМ в бурых лесных почвах при внесении ОСВ. Определено влияние доз внесенных ОСВ на подвижность и трансформацию ТМ в почве.
Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена технология утилизации и использования в качестве удобрения ОСВ. Определены оптимальные дозы их применения.
Экспериментально установлены различия в накоплении, поглощении и распределении ТМ вегетативной массой сои и фасоли.
^ Практическая значимость работы заключается в возможности использования ОСВ в качестве удобрений с целью их утилизации и повышения плодородия почв, путем вовлечения ОСВ в сельскохозяйственный оборот. Что позволит, в свою очередь, увеличить потенциальные возможности малоплодородных бурых лесных, и других малогумусных почв, повысить урожай возделываемых культур. Кроме того, обеспечит возможность вывода из нерациональной эксплуатации больших площадей, занимаемых иловыми площадками и другими техногенно-нарушенными территориями. Результаты работы также могут быть использованы при составлении научно обоснованного прогноза поведения Co, Ni, Cu, Cr, Pb, Mn и Zn в почвах и растениях при антропогенном загрязнении и при разработке мероприятий по охране почв.
^ Основные положения, выносимые на защиту:
- Осадок сточных вод можно использовать как органоминеральные, комплексные удобрения, содержащее обширный набор макро- и микроэлементов.
- Изменения фракционного состава ТМ в бурой лесной почве зависят от вида и дозы вносимого ОСВ, а так же от способностей к поглощению и усвоению удобрений возделываемыми культурами.
- Использование информации о содержании ТМ в почве, в зерне и соломе изученных бобовых культур показывает, что подбором оптимальных доз ОСВ и видов возделываемых культур можно добиться не только увеличения урожая, но и получения продукции соответствующей нормативным требованиям.
^ Апробация работы: Основные результаты работы были представлены на Международном экологическом форуме (Владивосток, 2007), на двух Международных научно-практических конференциях (Махачкала 2010) и (Пермь 2010), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (Саратов 2011).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 работ, из них 5 статей в изданиях, входящих в перечень ВАК.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 176 страницах печатного текста, содержит 44 таблицы, 26 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описание объектов и методов исследования (глава 2), 3-х глав экспериментальных исследований, выводов и списка литературы, включающего 187 наименования, в том числе 19 иностранных.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.б.н. В.И. Голову за консультативную, методологическую и редакционную помощь. Благодарю к.х.н. В.И. Радомскую, к.г.-м.н. Н.В. Моисеенко, за организационную, методическую и моральную поддержку при проведении исследований и при подготовке диссертационной работы.
Основное содержание работы
^ Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель, научная новизна, и практическая значимость работы, приведены основные защищаемые положения.
^ В первой главе проведен аналитический обзор публикаций, посвященных экологическим функциям почвы как особого природного объекта биосферы. Рассмотрены проблемы миграции, поглощения и закрепления ТМ в системе "почва-растение".
^ Во второй главе «Объекты и методы исследования» представлены основные объекты исследований, представлены схемы опытов, приведены почвенно-климатические и гидротермические условия проведения эксперимента, дана подробная характеристика методов исследований.
Работа проведена в 2006-2010 г.г. на земельном участке в с. Верхнеблаговещенское в пригородной зоне г. Благовещенска.
Главными объектами исследований явились: 1) осадки сточных вод с иловых площадок (ОИП); 2) механически обезвоженные осадки сточных вод обработанные реагентами (известью и хлорным железом) (кек); 3) бурая лесная почва, сформированная под естественной растительностью; 4) бобовые культуры – соя сорт (Соната) и фасоль сорт (Местная).
Схема опытов включала следующие варианты: 1) контроль (без внесения ОСВ); 2) ОИП 3,5 т/га; 3) ОИП 7 т/га; 4) ОИП 10 т/га; 5) кек 3,5 т/га; 6) кек 7 т/га; 7) кек 10 т/га. Опыт проводился в 3-х кратной повторности, расположение вариантов рендомизированное. Учетная площадь делянок 10 м2. ОСВ вносили вручную, вразброс с заделкой их на глубину 15-20 см.
Во избежание загрязнение почвы ТМ, дозы внесения ОСВ определяли согласно рекомендациям, представленным в СанПиН 2.1.7.573-96 для соответствующих типов почв. Агрохимические свойства осадков сточных вод и почвы определяли в соответствии с действующими ГОСТами.
Валовое содержание химических элементов в ОСВ, в почвенных образцах и в золе растений определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии на спектрофотометре 1-го класса точности, изготовленной фирмой «Hitachi», модель 180-50. Анализ проводили в жидкой фракции после кислотного разложения смесью плавиковой, азотной и соляной кислот (Обухов, 1992) в лаборатории химического анализа ИГиП ДВО РАН.
Фракционный состав ТМ определяли с учетом прочности связи элементов с почвенными компонентами методом последовательных селективных экстракций. Почвенные вытяжки подбирали на основании исследований отечественных и зарубежных авторов (Ладонин, 2002; Водяницкий, 2006, Тessier, Campbell, Bisson, 1979), было выделено 5 форм ТМ: I) водорастворимая – экстрагируемая водой при соотношении почва : вода, равном 1:10; II) непрочно сорбированные металлы – выделяемая раствором ацетатно-аммонийного буфера (ААБ) с рН 4,8; III) фракция, связанная с оксидами и гидроксидами Fe и Mn, экстрагируемая 1М раствором гидроксиламина гидрохлорида в 25 % уксусной кислоте при 96°С; IV) фракция металлов, связанная с почвенным органическим веществом и выделяемая 30% раствором Н2О2, подкисленным HNO3 до рН равного 2 при 85°С. Инертная V форма определялась по разности между валовым содержанием металлов и суммой выделенных фракций. Анализ вытяжек производился в аккредитованной лаборатории филиала ФГУ «ЦЛАТИ по ДВФО» «ЦЛАТИ по Амурской области» на приборе ААС «Аналист 400» по методике КХА ПНД Ф 14.1:2.214-06.
Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985). Уборка урожая проводилась вручную, результаты учета обрабатывались статистически с помощью стандартных программ.
В образцах почвы определяли влажность, рН водной вытяжки, содержание органического вещества, подвижные формы Р2О5 и обменные формы кальция и магния (Фомин, 2001).
В течение вегетационного периода проводились фенологические наблюдения за ростом и развитием сои и фасоли (МУ ВНИИ кормов, 1987); определялись биометрические показатели (Зайцев, 1984), которые подробно представлены в диссертационной работе.
Методики отдельных исследований и расчетные формулы представлены в каждой главе.
^ В третьей главе «Технология очистки сточных вод и осадка» рассмотрен технологический процесс очистки сточных вод и получения осадка на очистных сооружениях г. Благовещенска. Определена геохимическая характеристика ОСВ. Установлены отличия между основными типами осадков по влажности, зольности, минералогическому и химическому составу. Определено содержание ТМ, предложена концепция возможных причин и механизмов их накопления для разных типов ОСВ.
После механической очистки осадки формируются за счет тяжелых минеральных фракций, которые определяют низкую влажность и высокую зольность осадков, а элементный состав в основном определяется химическим составом минеральной компоненты. Большую роль в формировании ОСВ после биологической очистки играют микроорганизмы и повышенное содержание кислорода. Осадки (уплотненный ил) формируются за счет тонко взвешенных минеральных и органических веществ, присутствующих в сточной воде и способности микроорганизмов сорбировать и накапливать микроэлементы, в том числе ТМ. Часть уплотненного ила подается на иловые поля (ОИП), часть на химическую обработку (хлорным железом, известью) для обеззараживания (кек).
Биоценоз аэротенков ОСК г. Благовещенска представляет собой нитрифицирующий активный ил, являющийся наиболее экологически совершенным типом биоценозов. Об этом говорит большое содержание в активном иле прикрепленных инфузорий (Vorticella, Opercularia, Epistylis) и постоянное присутствие коловраток (Callidina, Philodina), а также малощетинковых червей типа Aelosoma.
Последнее время в активном иле наблюдается постоянное присутствие большого количества нитчатых бактерий, которые указывают на то, что сооружения работают с чрезмерными гидравлическими перегрузками и с избыточным количеством органических отходов.
На очистных сооружениях г. Благовещенска ежегодно образуется примерно 2731 т сухого осадка, в том числе 113 т песка из песколовок, 705 т избыточного и сырого ила, а также 1913 т осадка после цеха механического обезвоживания (кек), для хранения которого требуются значительные площади. Первоначально ОСВ складируются на территории очистных сооружений и в дальнейшем вывозятся на специально отведенный участок для захоронения в районе поселка Кантон-Коммуна, пригород г. Благовещенска.
В связи с поставленными задачами изучено содержание ТМ в растительных и почвенных образцах на территории складирования ОСВ. Объектом исследования выбраны Сarex и Artemísia, которые произрастали, как на территории захоронения, так и на участке, выбранном в качестве фоновой территории, расположенной на расстоянии 1-1,5 км от места складирования ОСВ.
По показателям химического загрязнения экологическая ситуация на территории захоронения ОСВ оценивается как средняя, за исключением локальных участков прилегающих к дороге, откуда происходит выгрузка вывозимых осадков, где уровень загрязнения характеризуется, как высоко опасный и чрезвычайно опасный. Это выражается в изменении значений концентрации ряда химических элементов в почвах и растительности относительно фоновых уровней – вплоть до превышения ОДК. Основные загрязнители из числа ТМ, в повышенных концентрациях встречающиеся в почвах на территории захоронения – Zn (378 мг/кг), Cu (148 мг/кг), Pb (72 мг/кг), Cd (1,2 мг/кг) и Ni (22 мг/кг).
Концентрация Cr в полыни, произрастающей на территории захоронения ОСВ в 7 раз, Pb в 2,7, Сd в 2, Cu в 1,6, Zn в 1,5 и Со в 1,4 раза выше, чем в растениях той же полыни, но отобранных на фоновых участках. В осоке установлено превышение по отношению к фоновым образцам Pb в 1,8, Cr в 1,7, Cu и Co в 1,4, Ni в 1,3 и Zn 1,2 раза.
Однако, не смотря на то, что растения на территории котлована произрастают на почвах, состоящих на 70-90% из осадков ОСВ, они сохраняют нормальную жизнеспособность, визуальных признаков угнетения установлено не было.
^ В четвертой главе «Экологическая оценка состояния почв при внесении ОСВ» рассмотрены соотношение валовых и подвижных форм в ОСВ, в исходной бурой лесной почве и в почве после внесения ОСВ по вариантам опыта.
С целью установления экологической безопасности применения ОСВ в качестве удобрения под сельскохозяйственные культуры, а также выявления доз внесения ОСВ была провидена их эколого-агрохимическая, санитарно-гигиеническая характеристика (табл. 1).
| Таблица 1 Агрохимическая и экологическая характеристика осадков сточных вод г. Благовещенска | |||
| Показатель | Кек | ОИП | СанПиН 2.1.7.573 |
| Влажность % | 81 | 75 | <82 |
| рН | 8,4 | 6,6 | 5,5-8,5 |
| Органическое вещество, % | 48 | 61 | >20 |
| Фосфор общий, % | 8,94 | 11,5 | >1,5 |
| Азот общий, % | 0,82 | 5,14 | >0,6 |
| Ni мг/кг | 39 | 39 | <400 |
| Cu мг/кг | 270 | 86 | <1500 |
| Zn мг/кг | 800 | 290 | <4000 |
| Fe мг/кг | 15034 | 16857 | |
| Pb мг/кг | 69 | 35 | <1000 |
| Cr мг/кг | 71 | 28 | <1200 |
| Cd | 2,35 | 2,36 | <30 |
Минеральная часть осадков представлена в основном оксидами кремния, железа, кальция и алюминия.
Исследованные закономерности распределения форм ТМ в ОСВ показали, что доминирующими формами нахождения являются соединения, связанные с силикатной частью (инертная фракция). На долю минерального состава ОИП приходится 78,3% Pb и 61,9% Cd, в кеке – 67 и 40% соответственно. Максимальное количество Co 55,2 - 84,4% и Ni 48,5 - 61,8% так же характерно для инертной формы. Доля элементов в инертной фракции для ОИП убывает в ряду: Co > Pb > Cd > Ni > Cr > Mn > Cu > Zn; для кека . Pb > Co > Ni > Cu > Cd > Zn > Cr > Mn.
Следующей доминирующей формой, но уже отражающей потенциальное количество миграционно-способных соединений ТМ в ОСВ, являются соединения, связанные с гидроксидами Fe и Mn. Наибольшее сродство элементов к данной фракции установлено в кеке, наибольшая доля от валового запаса – 77,4% характерна для Mn, 63,3% для Zn и 38,3% для Cd. Следует отметить, что по литературным данным (Кабата-Пендиас, 1989) Zn, связанный с гидроксидами Fe и Mn, вследствие его физико-химических свойств (амфотерности и растворимости) является достаточно доступным для растений. Ряд сродства ТМ к аморфным соединениям Fe и Mn, для ОИП выглядит следующим образом: Mn > Zn > Cd > Ni > Pb > Сu > Со >Cr; для кека - Mn > Zn > Cd > Ni > Со > Pb > Cr > Сu.
Наибольшее количество Zn (40,8%) и Сu в ОИП (80,6%) обнаружено во фракции органического вещества (IV). Наименьшее сродство установлено для Pb. Доля остальных металлов не превышает 21,3% от валового содержания. По способности образовывать прочные соединения с органическим веществом ТМ исследованных ОСВ располагаются в следующие ряды: ОИП - Cu > Cr > Zn > Cd > Ni > Co > Mn > Pb; кек – Cr >Cu > Cd > Ni > Mn > Pb > Co > Zn
На водорастворимую часть ОСВ приходится не более 4,3% от валового содержания металлов. По степени подвижности изучаемые металлы в водной вытяжке ОСВ располагаются в следующей последовательности: для ОИП - Mn > Pb > Co > Cu > Zn> Cr > Ni = Cd, для кека – Cu > Pb > Co > Cd > Ni = Cr > Mn > Zn.
До 20,6% валового содержания ТМ переходит в раствор ацетатно-аммонийного буфера. По мере уменьшения степени экстрагируемости этой вытяжкой металлы образуют следующий ряд: в ОИП - Zn > Mn > Pb > Ni > Cd > Co > Cu > Cr; в кеке – Ni > Co > Zn > Pb > Cu > Mn > Cr > Cd.
Таким образом, ОСВ г. Благовещенска отвечают требованиям ГОСТ Р 17.43.07–2001 и СанПиН 2.1.7.573–96 и могут быть использованы в качестве органоминерального удобрения, обладающего раскисляющим действием и содержащие в своем составе большинство необходимых питательных элементов – P (8,9-11,5%), N (0,82-5,14%), органическое вещество (48-61%), а так же микроэлементы.
Влияние осадков городских сточных вод на уровень концентрации в почве основных микро- и макроэлементов
Анализ показателей плодородия бурой лесной почвы выявил низкое содержание в ней гумуса и подвижного фосфора, что дает основание для внесения ОСВ с целью повышения ее плодородия (табл. 2).
Важнейшим моментом в охране окружающей среды и одной из экологических характеристик ТМ является знание их природного (фонового) содержания в почвах и параметры их возможного техногенного изменения, что позволяет осуществлять контроль над состоянием почвенного покрова, определять темпы и степень загрязнения его ТМ (Ильин, 1991). Поэтому для оценки загрязнения почв ТМ руководствовались ориентировочно допустимыми концентрациями (ОДК) валовых форм ТМ в суглинистых и глинистых почвах с рНКCl >5,5. Кроме этого, были, использовали средние фоновые содержания микроэлементов для почв Приморья и Приамурья (табл. 3) разработанные В.И. Головым (2002), а также общероссийские кларки по Виноградову (1957).
Таблица 2
Изменение агрохимических показателей бурых лесных почв при внесении ОСВ
| Доза внесения, т/га | рН | Органическое вещество, % | Подвижные формы Р2О5, мг/100 г почвы | Обменные основания | |
| Са2+ | Mg2+ | ||||
| мг-экв/100 г | |||||
| Контроль | 5,3 | 1,6 | 7,3 | 7,8 | 5,7 |
| ОИП 3,5 т/га | 5,3 | 1,7 | 7,4 | 8,8 | 6,2 |
| ОИП 7 т/га | 5,5 | 2,2 | 12,9 | 11,8 | 12,7 |
| ОИП 10 т/га | 5,6 | 2,9 | 16,6 | 13,8 | 13,7 |
| кек 3,5 т/га | 5,7 | 1,6 | 8,0 | 9,8 | 6,7 |
| кек 7,0 т/га | 6,0 | 1,9 | 11,5 | 14,8 | 8,7 |
| кек 10 т/га | 6,8 | 2,4 | 15,9 | 15,8 | 11,7 |
Таблица 3
Валовое содержание ТМ в бурой лесной почве при внесении ОСВ
| | Содержание, мг/кг | ||||||
| Cu | Zn | Со | Ni | Cr | Mn | Pb | |
| контроль | 19 | 74 | 12 | 22 | 20 | 470 | 30 |
| Кларк для почв России (Виноградов, 1957) | 20 | 50 | 10 | 40 | 100 | 850 | 10 |
| Кларк для почв Приморья и Приамурья (Голов, 2002) | 20 | 70 | 22 | 46 | 66 | 1510 | 32 |
| ОДК для суглинистых и глинистых почв | 66 | 110 | - | 40 | - | - | 65 |
| Средние фоновое содержание микроэлементов для почв Приморья и Приамурья (Голов, 2002) | 100 | 150 | 70 | 100 | 100 | 4000 | 300 |
| Доза внесения, т/га | Почва + ОИП | ||||||
| 3,5 т/га | 22 | 77 | 13 | 24 | 25 | 475 | 33 |
| 7,0 т/га | 30 | 97 | 17 | 33 | 30 | 540 | 36 |
| 10 т/га | 38 | 99 | 16 | 36 | 37 | 627 | 38 |
| Почва + кек | |||||||
| 3,5 т/га | 40 | 98 | 14 | 28 | 28 | 547 | 47 |
| 7,0 т/га | 43 | 113 | 17 | 36 | 36 | 599 | 51 |
| 10 т/га | 49 | 133 | 19 | 85 | 85 | 714 | 56 |
Элементный анализ почвы, отобранной в контрольном варианте (табл. 3), показал повышенное содержание Zn (74 мг/кг), Pb (30 мг/кг). Содержание Co, Ni, Cr, Mn в бурой лесной почве, в 1,2 − 8,4 раза ниже среднего фонового содержания микроэлементов для почв Приморья и Приамурья (Голов, 2002).
Как видно из табл. 2, внесение ОСВ по сравнению с контролем (1,6%) способствовало увеличению содержания органического вещества до 2,9% (ОИП 10 т/га). С увеличением дозы ОСВ возрастает степень насыщенности основаниями за счет Ca2+ и Mg2+. Под действием осадков снижается кислотность почвы с рН 5,3 до рН 6,8 (кек 10 т/га), что объясняется присутствием извести в данном типе осадка. По отношению к контролю происходит рост подвижного Р2О5 с 7,3 (контроль) до 16,6 (ОИП 10 т/га) мг/100 г почвы, что связано не только внесением данного элемента с ОСВ, но и тем, что при нейтрализации почвенной среды наблюдается интенсивная мобилизация почвенных фосфатов (Стрельченко, 1982).
К возможным, негативным последствиям следует отнести увеличение валового содержания по отношению к контролю в зависимости от типа и дозы вносимого ОСВ Co в 1,6; Zn в 1,8; Pb в 1,9; Cu в 2,6 и Ni в 3,9 раза (табл. 3). Тем не менее, массовая доля большинства токсичных элементов находилась ниже ОДК. Исключение составили варианты с внесением кека в дозе 7 и 10 т/га, где концентрация Zn (113 мг/кг) и Ni (85 мг/кг) выше ОДК для суглинистых и глинистых почв, но ниже среднего фонового содержания микроэлементов для почв Приморья и Приамурья (Голов, 2002). Во всех вариантах опыта на момент действия и последействия ОСВ содержание Cd находилось ниже чувствительности применяемого нами метода.
На основании рассчитанного показателя суммарного загрязнения (Zс) на момент внесения ОСВ, который для почвы с внесением ОИП составил 1,7; 3,7 и 4,8, для почвы с внесением кека – 4; 5,6 и 11,5, все варианты опыта характеризуются слабой степенью загрязнения почв ТМ (Zc<16) (Сает, 1990).
Экологическая оценка состояния почвы на момент сбора урожая и через год после внесения ОСВ
Лимитирующим фактором широкого применения ОСВ является возможный негативный токсикологический статус по ТМ. Распределение ТМ в определенной степени зависит от геохимических характеристик почв и связано с их типами и степенью сформированности, а также определяется биологическими особенностями растений.
Р
езультаты исследования показали, что в момент действия и последействия ОСВ в почвах под соей, отмечена положительная тенденция к снижению валовой концентрации всех ТМ, за исключением Mn, что подтверждается показателем суммарного загрязнения (Zс) (рис.1).