Фитотоксичность городских почв
спектроскопии или нейтронно-активационным методом, так и методами
атомно-абсорбционной спектроскопии или полярографии в экстракциях.
Продукты техногенной эмиссии тяжелых металлов распространяются в
пространстве весьма неравномерно в зависимости от источника
эмиссии. метеорологических условий и пр. Соответственно очень
неравномерна аккумуляция техногенных масс металлов в почвенном
покрове. В первом приближении можно считать, что чем большая часть
площади подверглась загрязнению, тем сильнее загрязнена вся
площадь. С учетом этого допущения предлагается следующая градация
загрязнения почвенного покрова в зависимости от относительного
распространения загрязненных площадей.
| |
|Категория распространения участков Распространения |
|загрязнения % |
| загрязнения почвенного покрова площади района |
| металлами |
|1. Отдельные сигналы загрязнения < 1 |
|2. Ограниченное распространение 1-4.9 |
|3. Широкое распространение 5-20 |
|4. Очень широкое распространение >20 |
Для целей более тщательного экологического анализа нами
разработана система оценки состояния (на текущий момент)
загрязнения ТМ почвенного покрова в координатах: интенсивность
загрязнения металлами—распространение площадей с различной
интенсивностью загрязнения, в % от общей площади почвенного покрова
(табл. 4).
Таблица 4. Категории состояния загрязнения тяжелым металлом почвенного
покрова района (Добровольский)
|Интенсивность|Распространения загрязнения общей площади в %|
| | |
|Загрязнения | |
|(Ка) | |
| |<1 |1-4.9 |5.0-20 |>20 |
|Слабая | | | | |
|<5.0 | | |Сл |У |
|<1.0 |Н |Сл | | |
|Умеренная | | | | |
|1)5-10.0 | | |У |С |
|2)1.0-2.0 |Сл |Сл | | |
|Сильная | | | | |
|!)10.1-30.0 | | |С |ОС |
|2)2.1-6,0 |Сл |У | | |
|Очень сильная| | | | |
| | | |ОС |ОС |
|1)>30.0 |У |С | | |
|2)6.0 | | | | |
Примечание . Н – природная норма . Состояние загрязнения металлом всей
площадипочвенногопокрова района . Сл – слабое загрязнение , У –
умеренное загрязнение С – сильное,ОС – очень сильное
Рассмотренные показатели являются статическими, так как
характеризуют состояние загрязненности почвы металлами на момент
обследования. Однако для всесторонней оценки экологической
ситуации, включая прогноз событии, требуется анализ динамики
процесса. Теоретической основой прогноза могут служить,
представления о циклах массообмена тяжелых металлов в биосфере.
Целостность всей биосферы и ее отдельных звеньев вплоть до
элементарных экосистем (ландшафтов) обеспечивается циклами
массообмена химических элементов. Одним из главных циклов металлов
в биосфере является биологический круговорот - массообмен между
почвой и растительностью на протяжении года. В табл. 5 приведены
обобщенные данные о массах тяжелых металлов, вовлекаемых в
биологический круговорот в распространенных экогеосистемах гумидной
зоны Европейской России.
|Метал|Хвойный |Хвойный и |Широколиствен|Сфагновое |
|л |лес |лиственный |ный |лесное |
| |северной|Суббореальный |Суббореальный|болото |
| | |лес |лес | |
| |тайги | | | |
|Fe |30/4 |68 |126 |150 |
|Mn |36/4 |81 |151 |7.5 |
|Zn |4/6 |10.2 |18.9 |6.3 |
|Cu |1.2 |2.7 |50 |1.2 |
|Ni |0.3 |0.68 |1.26 |1.36 |
|Co |0.07 |0.17 |0.31 |0.23 |
Таблица 5. Средние значения масс тяжелых металлов,
вовлекаемых в биологический круговорот в распространенных
геохимически автономных ландшафтах лесной зоны Европейской
России, кг/км в год
(В.В. Добровольский )
Разумеется, в разных районах массы металлов, участвующие в
биологическом круговороте, имеют некоторые отклонения от значений,
представленных в табл. 5. В качестве примера приведены данные для
экосистемы елового леса южной Карелии (табл. 6). (В.В
Добровольский)
| | Металл |
|Механизм | |
|за- | |
|грязнения| |
| | |
| | |
| | |
| | | | | | | |
| |Fe |Mn |Zn |Cu |Ni |Co |
|Захват | | | | | | |
|приро- |50-1|220-4|3.7-|0.26-0|0.07-0|0.04-0|
|стом |20 |50 |8.6 |.66 |.14 |.11 |
|Поступлен| | | | | | |
|ие |40-1|190-3|3.0-|0.24-0|0.05-0|0.03-0|
|в почву с|10 |90 |8.3 |.64 |.13 |.07 |
|опа | | | | | | |
|дом | | | | | | |
Данные табл. 5 и 6 характеризуют массы тяжелых металлов,
мигрирующие в биологическом круговороте в условиях геохимического
фона. В условиях воздействия непрерывной техногенной эмиссии
металлы аккумулируются в почве. При достижении определенного
уровня, значительно превышающего местный геохимический фон, к
которому адаптирована растительность, металлы начинают оказывать
угнетающее воздействие на продуктивность растительности и
способствуют снижению плодородия почвы. Следовательно, процесс
снижения почвенного плодородия вследствии перегруженности их
металлами сопровождается возрастанием концентрации металлов в почве
и соответственно увеличением их масс в биологическом круговороте, а
затем - угнетением растительности, снижением ее продуктивности и
уменьшением масс металлов, вовлекаемых в биологический круговорот.
Чтобы следить за загрязнением почв и растительности тяжелыми
металлами с течением времени необходимы стационарные наблюдения на
протяжении не менее 4-5 лет. Систематизация ограниченных данных
позволяет предварительно наметить четыре категории прогрессирующего
- загрязнения (табл. 7).
Таблица 7. Концентрация металла-загрязнителя в верхнем горизонте почвы
(Добровольский)
|Категория воз- |Показатели увеличения|Изменение масс ме |
|растания | |талла , поступающей |
|концентрации |Средней концентрации |в |
|металла в почве |метал- |Биологический |
| |лов в почве, % |кругово- |
| |геохимического |рот , в данном |
| |фона в год |ландшафте |
|Стабильное | <10 |Изменение |
|состояние | |отсутствуют |
|Возрастание: |10-40 |Увеличение: |
|Умеренное |41-100 |Небольшие |
|Быстрое |>100 |Значительное |
|Очень быстрое | |Относительное |
| | |уменьшение |
В качестве исходного уровня концентрации металла принимается
значение геохимического фона почвы данного ландшафта. Увеличение
средней концентрации в верхнем горизонте почвы менее 10% значения
природной нормы (геохимического фона) в год при отсутствии
увеличения массы металла, поступающей в биологический круговорот,
можно диагностировать как стабильное состояние. Умеренное
возрастание концентрации металла в почве характеризуется
увеличением средней концентрации металла от 10 до 40%
геохимического фона в год. Это сопровождается небольшим, но
отчетливо выраженным увеличением массы металла, вовлекаемой в
биологический круг возрос.
При таком росте загрязнения через 10 лет верхнем горизонте почвы
концентрация металла возрастет от 2 до 4 раз по сравнению с
исходной при родной нормой данного ландшафта. Важно отметить, что в
рассматриваемом случае нарушение природного эколого-геохимического
равновесия может быть восстановлено самим лaндшaфтoм при условии
прекращения поступления металла-загрязнителя.
При сильном росте загрязнения экогеосистемы приращение значения
средней концентрация металла в почве составляет от 41 до 100%
геохимического фона в год. В этом случае концентрация металла в
верхнем горизо
| |  скачать работу |
Фитотоксичность городских почв |
