Промышленность как антропогенный фактор формирования почвенно-экологической среды

Уровень антропогенного воздействия на природную среду непрерывно увеличивается. Чрезвычайно нежелательным результатом данного воздействия является химическое загрязнение почвы токсическими веществами, к которым относятся тяжелые металлы (ТМ)[5].Источниками поступления являются предприятия металлургии, машиностроения, энергетики, горнорудной промышленности, агрохимикаты (минеральные и органические удобрения, пестициды, гербициды)[3]. Одним из наиболее токсичных для живых организмов металлом является кадмий. Установлено, что в ряде регионов его содержание в почвах значительно превышает фоновые концентрации[2]. Поэтому защита окружающей среды и пищевой цепи от загрязнения тяжелыми металлами является актуальной экологической проблемой[1,4].

Почвы являются одним из компонентов природного комплекса. Этот поверхностный слой возник во взаимодействии организмов и продуктов их распада с горными породами продуктами их выветривания [7]. Являясь результатом взаимопроникновения литосферы, атмосферы, гидросферыи биосферы, почвы формировались в длительный исторический период [6].

Закладка почвенных разрезов проводилась с учетом всех природноклиматических и производственно - технологических условий, чтобы максимально охарактеризовать все многообразие факторов, влияющих на сельскохозяйственное производство.При выборе места для закладки реперного участка использовались материалы агрохимического и почвенного обследования предыдущих лет. Выбор расположения почвенного разреза осуществлялся по следующим критериям:

• 1.    разнообразие почвенного покрова, во Владимирской области выделяют: дерново-подзолистые, подзолистые, серые лесные, пойменные, болотные почвы.

• 2.   подтип почвы

• 3.    гранулометрический состав

Агрохимическая характеристика почвенного разреза заложенного в пределах зоны промышленного производства представлена в таблице 1

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почвенного разреза

pH (KCl)	Гумус, %	Подвижные формы		Нг	Обменные		Ca+Mg	V, %
		фосфор	калий		Ca	Mg
		мг/кг		мг-экв/100 г почвы
5,4	2,6	199	115	3,22	12,5	6,1	18,6	85

Одним из показателей экологического состояния территорий является характер загрязнения почв, принимающих на себя основную долю антропогенного воздействия.

Установлено что в горизонтах с более гумусированными качествами почвызначительно больше удерживают тяжелые металлы,в этих почвах количество токсических соединений, которые могут быть вымыты в грунтовые воды и поглощены растениями, значительно меньше, чем в дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных.

Одним из основных показателей, определяющих экологические функции почвы как незаменимого показателей звена и регулятора биохимических циклов элементов, является показатель рН.Содержание подвижного фосфора составил 99 – 389 мг/кг. Повышенное содержание подвижного фосфора в почве, впрочем, как и интенсивное применение фосфорных удобрений, способствуют закреплению тяжелых металлов в ППК путем осаждения в недоступные растениям фосфаты. Содержание калия в разных почвах колеблется от 0,5 до 3% и зависит от их механического состава. Больше содержится калия в глинистой фракции почвы. Поэтому тяжелые глинистые и суглинистые почвы богаче калием, чем песчаные и супесчаные. Содержание калия составил 86 – 325 мг/кг.

Послойное содержание кадмия в пределах почвенного разреза выявило разные концентрации содержания (таблица 2).

Таблица 2

Средние данные валового, подвижного и коэффициент подвижности кадмия в различных типах почв по профилю.

Слои,см	Вал	Под	Кп
0-20	0,40	0,08	0,20
20-40	0,35	0,08	0,23
40-60	0,31	0,08	0,26
60-80	0,32	0,07	0,22
80-100	0,32	0,08	0,25

Наиболее высокое содержание валовой формы выявлено в слое 0-20 см, тогда как с увеличением мощности наблюдается уменьшение содержания. В отношении подвижной формы четкой дифференциации не наблюдается. Также установлено, что с ростом глубины профиля наблюдается увеличение коэффц3иента подвижности.

Содержание кадмия в сельскохозяйственных культурах во Владимирской области. Максимальное количество кадмия накапливают озимые зерновые, минимальное - однолетние травы (таблица 3).

Таблица 3

Содержание кадмия в растениях в зоне действия промышленного производства

Сельскохоз. культура	Вид продукции	Cd, мг/кг
Озимые зерновые	Зерно	0,07
Яровые зерновые	Зерно	0,05
Однолетние травы	Зеленая масса	0,03
Многолетние травы	Зеленая масса	0,04

Отмечено преобладающее содержание в побочной продукции озимой пшеницы (табл. 4).

Таблица 4

Содержание кадмия в растительной продукции

зерновые		пшеница		однолетние травы	многолетние травы
основная	побочная	основная	побочная
0.24	0.49	0,22	0.52	0,08	0.13

Распределение тяжелых металлов в почвах - весьма сложный процесс, обусловленный рядом факторов, среди которых важнейшая роль принадлежит типам почв, их окислительно-восстановительным и кислотно-основным свойствам, содержанию в них органического вещества, гранулометрическому составу, а также водно-тепловому режиму и геохимическому фону.

Таким образом установлено, что с ростом содержания органического вещества в почве количество валовых форм кадмия увеличивается, а подвижных форм уменьшается. Такая же закономерность наблюдается при изменении рН от кислой до близкой к нейтральной.Гранулометрический состав, органическое вещество и кислотность почв определяют характер распределения кадмия по профилю почв.Уровень накопления кадмия в растениях в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей отдельных культур. Максимальное количество кадмия накапливают озимые зерновые, минимальное - однолетние травы. Содержание кадмия на уровне ПДК и выше не отмечено.