авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 ||

Эколого-агрохимический мониторинг состояния и научные основы охраны агроэкосистем от химического загрязнения в центральном предкавказье

-- [ Страница 2 ] --

Результаты радиологического обследования региона КМВ показали, что содержание радионуклидов стронция-90 и цезия-137 в поверхностном горизонте почв обследованной территории значительно ниже предельно допустимых уровней. Результаты замеров гамма-фона также не вызывают опасений, мощность эквивалентной дозы ниже допустимой.

Несколько иная ситуация в городах, расположенных в области влияния гор лакколитов. В городах Лермонтове и Железноводске выявлены участки с радиоактивным загрязнением. Город Лермонтов практически целиком находится в одной из радоноопасных зон Кавказских Минеральных Вод и объемная активность радона в некоторых местах превышает опасный уровень.

В первом и втором агроклиматическом районе Центрального Предкавказья расположены многочисленные предприятия нефтедобывающей промышленности.

На территории региона функционируют большое количество промысловых и магистральных нефтепроводов, крупнейшим из которых является нефтепроводная система Каспийского Трубопроводного Консорциума (КТК).

Поскольку строительство и эксплуатация нефтепроводной системы КТК может повлечь за собой дополнительные изменения в экологическом состоянии земель и нефтепровод в основном проходит по землям, вовлеченным в сельскохозяйственное производство, нами проводился мониторинг загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами и углеводородами нефти.

Проведенные исследования показали, что в течение всего периода мониторинга не были выявлены площадные аномалии с содержанием тяжелых металлов и углеводородов нефти, превышающим нормативные.

Отмечались отдельные превышения фона тяжелыми металлами: в зоне кашта новых почв для валового хрома и независимо от типа почв для валового кадмия.

Наиболее же частое (а зачастую повсеместное) превышение фона фиксировалось:

на строительном этапе подвижной формой меди и на послестроительном этапе подвижной формой цинка. Анализируя различные факторы, влияющие на подвижность тяжелых металлов, существующие превышения фонового содержания объясняются уплотнением почвы и снижением содержания гумуса, вызванными строительными работами. Однако, несмотря на отдельные превышения фона, содержание всех тяжелых металлов (валовых и подвижных форм) значительно ниже допустимых концентраций и по группировке почв для экологической оценки по содержанию тяжелых металлов почвы относятся к 1 и группам (чистая почва и допустимый уровень загрязнения соответственно).

Также не было выявлено участков трассы нефтепровода, загрязненных нефтепродуктами. Максимальное содержание углеводородов нефти в почвах ниже, чем принятый норматив загрязнения (1000 мг/кг) более чем в три раза.

8. Пути совершенствования охраны агроэкосистем от химического загрязнения Антропогенные нагрузки если не предпринимать необходимых мер по снижению их отрицательного воздействия на окружающую среду могут быть причиной быстрого перехода биосферы в состояние неприемлемое для существования человечества. В различных агроклиматических условиях комплекс мероприятий по реабилитации загрязненных тяжелыми металлами почв существенно отличаться.

8.1. Совершенствование систем земледелия, воспроизводство плодородия, улучшение свойств и гумусного состояния почв При рациональной организации охраны агроэкосистем существенное значение приобретает развитие устойчивых биогеоценозов. В условиях Центрального Предкавказья с наличием большого разнообразия почвенно-климатических и хозяйственно-экономических условий мы предлагаем использование севооборотов разной специализации.

Так в очень засушливом районе с острым недостатком влаги и низким содержанием в почве гумуса наиболее эффективны зернопаровые севообороты с короткой ротацией: чистый пар – озимая пшеница или чистый пар – озимая пшеница – озимая пшеница. В местах локального загрязнения тяжелыми металлами хороший эффект возможен при внесении под чистый пар полуперепревшего навоза КРС 20 т/га с исключением применения на корм животных побочной продукции – соломы озимой пшеницы.

В засушливом районе, более благоприятном по увлажнению, широко применяются зернопропашные севообороты со следующим чередованием культур: пар – озимая пшеница – озимая пшеница – кукуруза (подсолнечник, сорго на силос) – озимый или яровой ячмень – пар – озимая пшеница – сорго на зерно.

На участках с локальным загрязнением тяжелыми металлами в севооборотах необходимо отдавать предпочтение таким устойчивым культурам, как озимая пшеница. При низком содержании в почве подвижного фосфора (менее 10 15 мг/кг) целесообразно внесение расчетных норм фосфорных удобрений.

В неустойчиво и умеренно влажном районах складываются более благоприятные условия для пропашных культур – сахарная свекла, подсолнечник, кукуруза на зерно. Культивирование чистых паров здесь не целесообразно, как с экономической, так и с экологической позиций. На этих землях наиболее приемлемы зернотравяные севообороты. Это в значительной мере предотвратит явление эрозии и дефляции, снизит коэффициент подвижности тяжелых металлов.

В влажном и избыточно влажном районах на локальных участках загрязненных тяжелыми металлами, наиболее широкий выбор устойчивых полевых культур для использования в севооборотах. На склоновых землях необходимо вводить почвозащитные севообороты с полосным размещением культур.

Используя подобную дифференциацию, возможно прогнозировать повышение устойчивости окружающей среды к антропогенному воздействию.

8.2. Обеспечение оптимального круговорота биогенных элементов Исследования круговорота и баланса элементов в различных почвенно климатических условиях позволяют обоснованно прогнозировать обстановку по загрязнению почвы и растительной продукции. Оценивая техногенные потоки веществ мы определяли количественное выражение процесса, учитывающего все источники поступления и расхода химических загрязняющих веществ.

В Центральном Предкавказье источниками поступления в почву сельскохозяйственных угодий тяжелых металлов являются органические и минеральные удобрения, химические мелиоранты и атмосферные осадки.

Максимальное количество свинца, цинка, меди и никеля поступает в почву с атмосферными осадками. Значительное количество кадмия поступает в почву с органическими удобрениями.

Среднегодовое поступление тяжелых металлов за период с 1986 по 1997 г.

составляло (г/га): Pb – 102,2;

Cd – 4,8;

Zn – 457,3;

Cu – 93-5;

Ni – 68,6.

За период с 1998-2008 гг. по сравнению с периодом 1986-1997 гг. поступление в среднем за год Pb снизилось на 9,2 г;

Cd – 2,3;

Zn – 31,2;

– 11,2;

Ni – 21,8 г/га. При этом снижение поступления Pb составило – 10,0;

Cd – 2,3;

Zn – 6,8;

Cu – 13,2;

Ni – 31,8 %. Снижение поступления в почву тяжелых металлов произошло в основном за счет уменьшения внесения органических и минеральных удобрений.

Изучение миграции тяжелых металлов, в пахотном горизонте Центрального Предкавказья позволило установить, что в сумме за год в почву в расчете на 1 га пашни поступает 602,1 г/га тяжелых металлов (табл. 15). По степени поступления в почву металлы расположились в следующем порядке Zn Pb Cu Cd. На долю цинка в общем поступлении приходилось 70,8 %, свинца – 15,4, меди – 13,5, кадмия – 0,3 %.

В пахотных угодьях Центрального Предкавказья по всем учтенным тяжелым металлам наблюдается их концентрация. Суммарный приход тяжелых металлов за вычетом детоксикации почв биоценозом агроэкосистем составил 365,0 г/га. Из них на долю Zn приходилось 74,1, Cu – 5,7, свинца – 20,1, кадмия 0,1 %. То есть «чистый» приход в среднем на 1 га пашни сельскохозяйственных угодий по региону больший по цинку, затем – по Pb, минимальный – по Cd.

Для прогнозирования возможных изменений геохимической миграции нами проведены исследования в зернопропашном севообороте многофакторного много летнего стационарного опыта на опытной станции СтГАУ.

Таблица 15 – Геохимическая миграция тяжелых металлов в пахотных угодьях Центрального Предкавказья в расчете на 1 га, за 2001-2008 гг. (с внесением минеральных и органических удобрений, гипсованием) Поступление тяжелых металлов Вы Объем нос Тяже минераль- органичес- концентр атмосферные из ации, г/га лые ные удобре- кие удобре- гипсование всего осадки почвы ния ния метал лы г/га % г/га % г/га % г/га % г/га % г/га + Zn 2,24 0,5 9,28 2,2 0,74 0,2 413,85 97,1 426,1 100 155,6 270,5 Cu 1,67 2,1 1,84 2,3 0,54 0,7 77,16 94,8 81,2 100 60,3 20,9 Pb 0,41 0,4 2,22 2,4 0,46 0,5 89,94 96,7 93,03 100 19,7 73,3 Cd 0,05 2,5 0,84 46,5 0,06 3 0,87 48 1,82 100 1,5 0,3 Моделируя нагрузки на агроэкосистемы, используя доминирующие факторы воздействия агропромышленного комплекса, прослежен круговорот элементов на фоне возрастания норм минеральных и органических удобрений при насыщен ности севооборота от 60 кг/га NPK (при соотношении N:P:K = 1,0:1,7:0,1) + 2, т/га навоза до 120 кг/га N:P:K (при соотношении N:P:K = 1,0:1,3:0,4) + 5,0 т/га навоза и до 180 кг/га NPK (при соотношении N:P:K = 1,0:1,2:0,4) + 7,5 т/га навоза.

Наибольшая концентрация тяжелых металлов в агроэкосистеме при насыщенности зернопропашного севооборота 180 кг/га NPК + 7,5 т/га навоза, увеличение составило 488 г/га. При этом на долю цинка приходилось 67,4 %, меди – 10,8, свинца – 21,3, кадмия – 0,5 %.

Для прогноза геохимической миграции в пахотных угодьях Центрального Предкавказья нами на основании многолетних данных составлены уравнения регрессий:

1) По цинку: у = 282,1 – 47,05 х1 – 14,13 х2 – 13,7 х3 – 0,005 х 2) По меди: у = 36,21 + 3,14 х1 + 4,83 х2 – 1,63 х3 – 0,14 х 3) По свинцу: у = 86,94 + 50,51 х1 – 0,66 х2 – 23,05 х3 – 0,28 х 4) По кадмию: у = – 2,75 – 5,7 х1 + 0,624 х2 + 1,7 х3 – 1,87 х где х1, х2, х3, х4 поступление химически загрязняющих веществ:

х1 – с минеральными удобрениями;

х2 – с органическими удобрениями;

х3 – с гипсом (фосфогипс);

х4 – с атмосферными осадками.

Прогнозирование геохимической миграции в сельскохозяйственных угодьях Центрального Предкавказья свидетельствует о том, что при современном уровне интенсификации агропромышленного производства (АПК), существенного изменения содержания химических загрязняющих веществ в почве ожидать не следует, за исключением локальных участков, на которых возможна концентрация тяжелых металлов.

8.3. Повышение устойчивости агроэкосистем к химическому загрязнению В своих исследованиях мы оценили способность агроэкосистем сохранять свои свойства при внешних воздействиях.

Почвы Центрального Предкавказья существенно различаются по способности противостоять техногенному воздействию. Аккумуляция поступающих в них химических веществ зависит от содержания гумуса, механического состава, реакции среды, карбонатности, емкости поглощения. Но все же основными факторами в Центральном Предкавказье являются водный режим, строение почвенного профиля, наличие почвенно-геохимических барьеров, способных задерживать загрязняющие вещества.

Территория умеренно влажного района и района избыточного увлажнения больше остальных подвержена накоплению биохимически активных техногенных веществ. Накоплению этих соединений в почве способствуют следующие процессы: 1) сорбция ионов металлов глинистыми минералами, особенно солонцовыми комплексами;

2) образование малоподвижных комплексных органометалических соединений;

3) соосаждение свежевыпавшими оксидами и гидроксидами, содержание которых особенно превалирует в районе влияния промышленных предприятий сосредоточенных в умеренно влажном районе.

Оценивая устойчивость агроэкосистем к техногенному воздействию, мы прежде всего отслеживали их способность к самоочищению от продуктов техногенеза. В оценке устойчивости агроэкосистем к химическому загрязнению особое значение имеет устойчивость почв. Это связано с тем, что почва является практически невосполнимым ресурсом жизнеобеспечения на планете.

Способность к самоочищению существенно зависит от водного и теплового режимов, сорбционных свойств, биохимической активности, интенсивности разложения растительных остатков. Значительно влияет величина поверхностного и грунтового стока, соотношение количества осадков и испарения, интенсификация агропромышленного производства и использование энергосберегающих технологий. Указанные параметры с учетом значения кислотности легли в основу балльной оценки интегральной устойчивости агроэкосистем в границах агроклиматических районов (рис. 8).

суммарный балл I II III IV V VI VII районы Рисунок 8 – Экспертная оценка интегральной устойчивости почв по агро климатических районов Центрального Предкавказья Экспертная оценка возможности самоочищения от химического загрязнения свидетельствует: высокие показатели отмечены во влажном районе, очень низкие в почвах сухой и очень засушливом районе, почвы умеренно влажного района, которые более всех подвержены техногенному воздействию обладают средней степенью. В целом же Центральное Предкавказье характеризуется малыми возможностями к самоочищению при антропогенном воздействии, это во многом обусловлено щелочной реакцией среды, низкой биохимической активностью гумусового горизонта, высокой степенью деградации земель, наличием факторов способствующих проявлению ветровой и водной эрозии.

8.4. Совершенствование методов эколого-агрохимического мониторинга Все прогнозы состояния агроэкосистем с целью увеличения устойчивости относятся к поисковым. В любых природных процессах присутствуют три составляющие: а) детерминированная, б) вероятная, в) случайная. В своих исследованиях мы рассматривали все процессы с детерминированными и вероятными составляющими. Прогнозы развития природных комплексов правильнее называть гипотезами.

Для подтверждения гипотезы развития необходимо учитывать ее составляющие (рис. 9) Источники загрязнения Атмосфера Почва Растение Поверхностные воды Подземные воды Рисунок 9 – Элементы агроэкосистемы испытывающие техногенную нагрузку Одним из важнейших путей совершенствования эколого-агрохимического мониторинга является адекватная оценка опасности. Это возможно достичь лишь при применении правильной системы критериев оценки экологического состояния агроэкосистем. Помимо использования общепринятых ПДК и ОДК необходимо широко применять региональные нормативы, значения фонового содержания химических веществ в границах агроклиматических районов, позволяющих выявить опасную тенденцию загрязнения на ранних стадиях.

Методы агроэкологического мониторинга должны быть составной частью регионального государственного мониторинга земель.

Комплексная региональная система мониторинга должна включать методы сплошного обследования земель, наблюдений на стационарных, реперных участках и оперативные обследования в случае возникновения природных или антропогенных экстремальных явлений. Наблюдения обязательно должны проводиться как наземными способами, так и с помощью дистанционного зондирования земли. Особое внимание при проведении мониторинга уделяется негативным процессам, приводящим к ухудшению состояния агроэкосистем.

Наиболее распространенными методами в настоящее время являются наземные полевые обследования, но они требуют больших затрат времени, трудовых и материальных ресурсов. Дистанционные (аэрокосмические) методы мониторинга (получение информации с самолетов и космических кораблей) более перспектив ны, а наиболее совершенными являются фотографические и многоспектральные радиотелевизионные средства дистанционного зондирования. Ведущее место среди них занимает аэрокосмическая фотосъемка. Положительной особенностью космических измерений является практически неограниченный пространствен ный размах наблюдений. Максимальная эффективность достигается комплексом наземных и дистанционных методов.

Объектами наблюдения будут являться поле, земельный участок, территория муниципального образования сельского поселения, территория района и региона.

Мониторинг проводится в соответствии с показателями и нормативной базой, обеспечивающими полную и объективную оценку ситуации.

Развитие и совершенствование системы мониторинга, безусловно, будет служить прочным фундаментом не только охраны агроэкосистем от химического загрязнения, но и стабильного развития и улучшения социально-экономического положения всего Центрального Предкавказья.

9. Экономическая, экологическая и социальная эффективность охраны агроэкосистем от химического загрязнения Поскольку агроэкосистемы являются составной частью окружающей природной среды, улучшение их состояния неизбежно сказывается и на других компонентах биосферы и в конечном итоге на здоровье и продолжительности жизни человека. Многие положительные последствия улучшения экологического состояния окружающей среды будут сказываться в долгосрочной перспективе и наша задача полностью оценить их экономический эффект.

Основой оценки экономической эффективности мероприятий по охране агроэкосистемы, ее компонентов от химического загрязнения являются методы, позволяющие определить величину затрат, направленных на предотвращение или снижение ущерба, размер предотвращенного ущерба в денежном выражении, объем получения дополнительной продукции в рублях.

В таком случае формула эффективности проведения мероприятия в общем виде представляется следующим образом:

Э = У + В – С, где Э — эффективность мероприятия;

У — величина предотвращенного ущерба;

В — объем дополнительной продукции;

С — затраты на проведение мероприятия.

Ущерб при загрязнении компонентов агроэкосистемы рассчитывается по формуле:

У = Уиз + Унед, где У — годовой ущерб, руб/год;

Уиз — ущерб от изъятия компонента агроэкосистемы из сельскохозяйственного оборота;

Унед — ущерб от недобора продукции растениеводства в результате снижения урожайности и качества.

Остальные показатели расчета экономической эффективности мероприятий осуществлены в соответствии с общепринятыми методологическими принципам.

Для расчетов приняты следующие значения: величина предотвращенного ущерба определена исходя из среднегодовой урожайности в зерновых единицах с 1 гектара — 3,2 т и условной стоимости зерна за 1 тонну — 4 тыс. руб, количество гектаров предотвращенных от выбытия для мероприятия по оптимизации применения удобрений — 1 % от рекомендуемого объема, для использования фонового содержания — 0,5 %, совершенствование методов мониторинга — 0,4 % от рекомендуемого объема, количество дополнительной продукции — 3 ц/га.

Среднегодовая окупаемость одного рубля затрат на оптимизацию применения удобрений на основе проектной документации составляет 1 руб. 33 коп., использование показателей фонового содержания химических загрязняющих веществ – 1 руб. 18 коп., совершенствование методов эколого-агрохимического мониторинга – 1 руб. 25 коп.

Кроме экономической значимости, охрана агроэкосистем от химического загрязнения имеет социальную и экологическую эффективность.

Социальная эффективность мероприятий выражается:

в повышении уровня доходов населения, участвующего в сельскохозяйст – венном производстве, за счет выручки от реализации дополнительной продукции, полученной в результате природоохранной деятельности;

в сохранении существующих и создании новых рабочих мест.

– Экологическая эффективность проявляется в виде:

сохранения почв как компонента биосферы;

– создания комфортной среды обитания для человека.

– Экологический эффект — эффект пролонгированного действия.

Выводы 1. Природные и антропогенные факторы определяют наличие, величину и динамику изменения содержания в почве, сельскохозяйственной продукции и воде тяжелых металлов, радионуклидов, нефтяных углеводородов 7 агроклиматических районов Центрального Предкавказья.

2. Основными источниками природного и антропогенного химического загрязнения агроэкосистем Центрального Предкавказья являются почвообразую щие породы, атмосферные осадки, отходы коммунального хозяйства, промышленные предприятия, транспорт, добыча полезных ископаемых, минеральные и органические удобрения. По степени химического загрязнения агроэкосистем источники загрязнения располагаются в следующем порядке:

почвообразующие породы удобрения и мелиоранты атмосферные осадки транспорт коммунальное хозяйство городов и других поселений промышленность.

По значимости негативного воздействия на агроэкосистемы Центрального Предкавказья тяжелые элементы выстроились в следующем порядке кадмий медь свинец никель цинк.

3. Среднее содержание тяжелых металлов в почвах исследованных агроэкосистем Центрального Предкавказья значительно ниже ОДК. Верхний предел их содержания в долях ОДК составляет: для свинца - 0,1;

цинка, марганца и никеля - 0,3-0,4;

кадмия - 0,5. Содержание меди в аллювиально-луговой почве выше, и составляет 0,7 ОДК, в большинстве других почв оно не превышает 0, ОДК.

Площадь сельскохозяйственных угодий, загрязненных тяжелыми металлами в исследованном формате не превысила 0,5 % от всей обследованной площади.

4. Факторами, определяющими радиационную обстановку на территории Центрального Предкавказья, являются: естественная радиоактивность, привнесенная радиоактивность в виде отходов, образующихся при добыче, транспортировке, переработке нефти, газа, термальных, питьевых и минеральных вод, радиоактивных руд, строительных материалов и радиационные аварии.

Территория региона на 90-92% сложена породами и почвами, обладающими низким уровнем гамма-фона. Лишь в южной части (умеренно влажная, влажная и избыточно влажная агроклиматические районы) глинистая толща майкопской серии содержит линзы с детритом, обогащенным ураном.

5. Проведенные исследования свидетельствуют, о ниже предельно допустимых уровнях содержания радионуклидов стронция-90 и цезия-137 в поверхностном горизонте почв региона: максимальное содержание стронция-90 при допустимом уровне 46,3 Бк/кг составляет 4,5±8,7 Бк/кг, максимальное содержание цезия- при допустимом уровне 770 Бк/кг составляет 12,2±6,1 Бк/кг.

Четких закономерностей уровня содержания радионуклидов в почвах по агроклиматическим районам, типам и подтипам почв не установлено.

6. За 2001-2008 гг. проанализировано 10,5 млн. тонн растениеводческой продукции, из них более 8 млн. т составили зерновые культуры. Ни в одной из 2535 проб превышения допустимых норм содержания тяжелых металлов и радионуклидов не обнаружено.

7. Основным химическим загрязняющим веществом природных вод региона из числа тяжелых металлов является свинец, содержание этого элемента превышает предельно допустимую концентрацию в 388 из 1913 проб воды отобранных в период исследований в поверхностных водах проточного, непроточного типов и подземных водах.

Распространенными загрязнителями являются медь и цинк. Эти токсиканты в количествах на уровне и выше ПДК встречаются преимущественно в рыбоводных водоемах.

Из других тяжелых металлов в опасных количествах встречаются кадмий и никель, реже цинк.

Большое содержание загрязняющих элементов характерно для водных объектов, расположенных вблизи городов региона.

Самыми загрязненными весной являются поверхностные воды непроточного типа, с содержанием токсичных элементов в концентрациях на уровне или выше ПДК, чем осенью.

Минимальное количество токсикантов обнаруживается в подземных водах.

8. Установлено, что при длительном систематическом применении высоких доз удобрений содержание тяжелых металлов в слое почвы чернозема выщелоченного 0-20 см увеличивалось. Содержание валовых форм цинка, меди, кобальта и свинца в варианте с внесением N1157P1500K463 + 130 т навоза было больше, чем на контроле соответственно на 13,6-18,2;

20,0-26,7;

8,3-16,7 и 40,0%.

На почвах ключевых участков Центрального Предкавказья определено, что внесение под полевые культуры минеральных удобрений в рекомендованных дозах не приводит к существенному изменению содержания и подвижности тяжелых металлов в пахотном горизонте.

Незначительное увеличение содержания валового цинка отмечено в темно каштановых почвах, южном и обыкновенном тяжелосуглинистых черноземах, меди в черноземе южном и темно-каштановых почвах.

9. Применение рекомендованных норм удобрений под сельскохозяйственные культуры во всех агроклиматических районах региона не оказывало существенного влияния на содержание тяжелых металлов и радионуклидов как в основной, так и в побочной части растительной продукции.

В стационарном многофакторном опыте установлено, что содержание свинца в зерне озимой пшеницы в удобренных вариантах повышалось с 0,25-0,26 до 0, мг/кг, но закономерной зависимости содержания от величины вносимых доз не установлено.

Содержание меди в зерне озимой пшеницы с внесением удобрений увеличивалось на 0,05-0,1 мг/кг, при этом содержание ее не зависело от их нормы.

Эта же закономерность отмечалась и в содержании в зерне кобальта. В вариантах с удобрениями его было на 0,01-0,02 мг/кг больше.

Содержание кадмия в зерне озимой пшеницы не превышало 0,05 мг/кг, а в отдельных вариантах, как с удобрением, так и без них отмечались лишь "следы".

10. Фосфогипс на солонцовых земель в научно обоснованных дозах и в соответствии с проектно-сметной документацией не увеличивает содержание фтора в слое почвы 0-20 см, отмечено лишь его повышение в иллювиальном горизонте на варианте в двойной дозой фосфогипса (0,030 %) по сравнению с контрольным вариантом (0,020-0,022 %).

11. Фоновые уровни содержания большинства исследуемых тяжелых металлов в почвах агроэкосистем различных агроклиматических районов отличаются, но имеют общую закономерность увеличения содержания от I к VI районе и некоторое снижение в VII по сравнению с VI.

Так, фоновое содержание меди составляет в I районе - 11,1±2,2 мг/кг, в VI 24,0±6,0, в VII - 14,8±5,0. Соответственно: цинка - 39,2±7,3;

48,4±5,3;

49,4±10,5;

марганца - 198±59;

391±54;

298±98;

кобальта - 5,6±0,4;

9,3±2,3;

8,4±5,1;

кадмия 0,40±0,06;

0,62±0,06;

0,52±0,06;

свинца - 10,5±1,2;

14,4±2,2;

14,1±8,8;

никеля 25,0±2,0;

33,5±5,2;

30,5±15,6 мг/кг.

Эта закономерность в незагрязненных почвах обусловлена валовым содержанием элементов в материнской породе, генезисом, процессами почвообразования, реакцией почвенной среды, содержанием в почве органического вещества, биологическим круговоротом элементов, гранулометрическим составом, разнообразием видового состава растительного покрова.

12. Фоновое содержание радионуклидов стронция-90 и цезия-137 в почвах агроэкосистем 6 агроклиматических районов региона имеет незначительное различие. По стронцию-90 от 2,1±0,8 до 3,1±1,4, цезию-137 от 11,3±1,6 до 15,6±5, Бк/кг. И лишь в VII агроклиматическом районе установлено увеличение по стронцию-90 до 4,1±0,2, цезию-137 до 26,2±0,4 Бк/кг.

Это связано с тем, что подавляющая часть территории региона, за исключением предгорий с горами лакколитами, сложена породами и почвами, обладающими низким уровнем радиоактивности.

13. При нормировании допустимого остаточного содержания нефтяных углеводородов в почвах агроэкосистем Центрального Предкавказья наиболее приемлемым критерием является интегральный показатель фитотоксичности — пороговый уровень содержания углеводородов в почве, при котором может проявиться их негативное влияние на прорастание семян, рост и развитие самых чувствительных сельскохозяйственных растений.

Для черноземов допустимое содержание нефтяных углеводородов в почве установлено в размере 600 мг/кг, для каштановых почв — 1000 мг/кг.

14. Для повышения эффективности охраны агроэкосистем от химического загрязнения необходим комплекс мер включающий в себя совершенствование методов эколого-агрохимического мониторинга агроэкосистем с использованием методов дистанционного зондирования Земли. Оптимизацию применения удобрений, промышленных и коммунально-бытовых отходов на основе проектной документации. Использование при оценке уровня химического загрязнения агроэкосистем не только величины предельно допустимых концентраций и ориентировочно допустимых концентраций, но и показателей фонового их содержания для раннего обнаружения негативных изменений в агроэкосистеме, своевременного выявления источников загрязнения, принятия необходимых оперативных мер по предотвращению загрязнения.

15. Изученные и предлагаемые меры по охране агроэкосистем от химического загрязнения имеют достаточно высокий экономический, социальный и экологический эффект.

Среднегодовая окупаемость одного рубля затрат на оптимизацию применения удобрений на основе проектной документации составляет 1 руб. 33 коп., использование показателей фонового содержания химических загрязняющих веществ – 1 руб. 18 коп., совершенствование методов эколого-агрохимического мониторинга – 1 руб. 25 коп.

Социальная эффективность мероприятий выражается в повышении уровня доходов населения за счет получения дополнительной высококачественной продукции, сохранении существующих и создании новых рабочих мест, устойчивом развитии сельских территорий.

Экологическая эффективность проявляется в виде сохранения почвы как важнейшего компонента биосферы, предотвращении изъятия компонентов агроэкосистем из биосферы, создания комфортной среды обитания для человека.

Предложения производству 1. При оценке степени загрязнения каштановых почв и чернозема обыкновенного в регионе рекомендуется использовать установленные нами фоновые значения содержания в пахотном слое Pb, Mn, Co, Cd, Ni, Zn, Cu.

2. Для биотестирования территорий загрязненных тяжелыми металлами целесообразно использовать растения-космополиты: пырей ползучий, ромашку ободранную, тысячелистник обыкновенный, подорожник большой.

3. При осуществлении рекультивации загрязненных земель нефтью, консервации, принятии решения о выведении из оборота, переводе из одной категории в другую рекомендуется использовать установленные региональные нормативы допустимого остаточного содержания нефти в черноземных почвах — 600 мг/кг, каштановых — 1000 мг/кг.

4. В целях своевременного обнаружения изменения содержания радионуклидов в почвах, водных источниках, растительной продукции в особо охраняемом курортном регионе Кавказских Минеральных Вод организовать 4 реперных участка в непосредственной близости к городам Железноводск и Лермонтов.

Список основных публикаций по теме диссертации 1. Монография 1. Подколзин, О. А. Состояние и охрана агроэкосистем от химического загрязнения в Центральном Предкавказье / О. А. Подколзин // Ставрополь :

АЛЬФАПРИНТ, 2009. – 352 с.

2. Статьи в изданиях, рекомендованных для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук 2. Есаулко, А. Н. Биологизация систем удобрений в севообороте / А. Н. Есаулко, В. В. Агеев, Ю. И. Гречишкина, О. А. Подколзин // Агрохимический вестник. – 2005. – № 3 – С. 18– 20.

3. Лобанкова, О. Ю. Минеральные удобрения как фактор повышения иммунитета растений / О. Ю. Лобанкова, О. А. Подколзин // Агрохимический вестник. – 2005. – № 4. – С. 12–14.

4. Подколзин, О. А. Фоновое содержание тяжелых металлов в почвах Ставропольского края / О. А. Подколзин, О. Б. Анциферов // Агрохимический вестник. – 2007. – № 6. – С. 4–5.

5. Подколзин, А. И. Реакция среды почвенного раствора земель агроландшафтов Ставропольского края / А. И. Подколзин, О. А. Подколзин, С. Н. Шкабарда // Агрохимический вестник. – 2007. – № 4. – С. 24–27.

6. Подколзин, О. А. Определение фонового содержания углеводородов в почвах Ставропольского края / О. А. Подколзин, О. Б. Анциферов // М. – Плодородие.

– 2007. – № 4(37). – С. 38–40.

7. Подколзин, О. А. Разработка региональных нормативов допустимого остаточного содержания нефти в почвах / О. А. Подколзин, О. Б. Анциферов // М. – Плодородие. – 2007. – № 4 (37). – С. 40–41.

8. Клишин, П. В. Агроэкологическое состояние земельных ресурсов Шпаковского района Ставропольского края / П. В. Клишин, О. А. Подколзин, С. В. Савинова // Агрохимический вестник. – 2008. – № 4. – С. 30–31.

9. Клюшин, П. В. Агроэкологическое состояние черноземов южных / П. В. Клюшин, О. А. Подколзин, А. Н. Марьин // Агрохимический вестник. – 2008. – №5. – С. 14–15.

3. Патент 10. А. с. об официальной регистрации программы для ЭВМ №2005611354, Российская Федерация. ARFA / Есаулко А. Н., Агеев В. В., Гречишкина Ю. И., Жаворонков М. И., Подколзин О. А. / ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет». – №2005610764 ;

заявл. 13.04.2005.

4. Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций 11.Жерновой, В. А. Практическое руководство по контролю за состоянием посевов озимой пшеницы в Ставропольском крае / В.

А. Жерновой, В. Д. Огарев, В. А. Яловой, О. А. Подколзин и др. // Ставрополь, 2000. – С. 31.

12.Есаулко, А. Н. Агрохимическое обследование и мониторинг почвенного плодородия / А. Н. Есаулко, В. В. Агеев, П. В. Клюшин, Ю. И. Гречишкина, А.

И. Подколзин, Л. С. Горбатко, В. И. Радченко, О. Ю.Лобанкова, О. А.

Подколзин, С. В. Динякова : учебное пособие. – Ставрополь : АГРУС, 2005. – 252 с.

13.Подколзин, О. А. Оценка почвообразующих пород Ташлянского ландшафта по содержанию микроэлементов и тяжелых металлов / О. А.Подколзин // Кн. 2.

Почвы – национальное достояние России : материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. – Новосибирск, 2004. – С. 284–285.

14.Подколзин, О. А. Тяжелые металлы в почвах Ставропольского края / О. А. Подколзин // Проблемы производства продукции растениеводства на мелиорированных землях : сборник научных трудов. – Ставрополь : АГРУС, 2005. – С. 506–510.

15.Клюшин, П. В. Эколого-токсикологическое состояние почв Петровского района / П. В. Клюшин, О. А. Подколзин, В. А. Стукало // Проблемы производства продукции растениеводства на мелиорированных землях : сборник научных трудов. – Ставрополь : АГРУС, 2005. – С. 511–513.

16.Подколзин, О. А. Тяжелые металлы в природных водах / О. А. Подколзин, С. В. Савинова // Природоустройство и рациональное природопользование – необходимые условия социально-экономического развития России : сборник научных трудов. Часть 1 МГУП, 2005. – С. 305–306.

17.Подколзин, О. А. Поступление тяжелых металлов в агроэкосистемы Ставрополья / О. А. Подколзин, С. В. Савинова // Актуальные вопросы экологии и природопользования : сборник материалов научно–практической конференции. Т. 2. – Ставрополь : АГРУС, 2005. – С. 153–156.

18.Подколзин, О. А. Изменение содержания тяжелых металлов в черноземе обыкновенном в зависимости от уровня минерального питания / О. А. Подколзин // Проблемы производства продукции растениеводства на мелиоративных землях. – Ставрополь : АГРУС, 2005. – С. 503–506.

19.Подколзин, О. А. Результаты агрохимического обследования почв колхоза – племзавода им. Чапаева Кочубеевского района / О. А. Подколзин, А. В.Лошаков // Энтузиасты аграрной науки : тр. КубГАУ. Вып. 4. – Краснодар, 2005. – С.

193–195.

20.Подколзин, О. А. Влияние удобрений на содержание тяжелых металлов в почве / О. А. Подколзин // Организация рационального природопользования в сельском хозяйстве / под общей редакцией профессора П.В Клюшина. – Ставрополь : СтГАУ, 2005 – С. 311–319.

21.Клюшин, П. В. Тяжелые металлы в агроценозах Ставрополья / П. В. Клюшин, О. А. Подколзин // Университетская наука – региону : сб. статей по материалам Юбилейной Научно-практической конференции. – Ставрополь : АГРУС, 2006.

22.Подколзин, О. А. Загрязнение почвенного покрова Ставрополья тяжелыми металлами / О. А. Подколзин, С. В. Савинова // Университетская наука – региону.: сб. статей по материалам Юбилейной Научно-практической конференции. – Ставрополь : АГРУС, 2006.

23.Бурлай, А. В. Оценка развития процессов подтопления в зоне влияния Право Егорлыкской оросительно-обводнительной системы / А. В. Бурлай, О. А. Подколзин, В. А. Чернов // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа : материалы 71-й научно-практической конференции. – Ставрополь Ставропольское книжное издательство, 2007. – С. 300–303.

24.Клюшин, П. В. Мониторинг земельных ресурсов Ставропольского края по данным дистанционного зондирования / П. В. Клюшин, О. А. Подколзин, С. В. Савинова // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа : материалы 71-й научно практической конференции. – Ставрополь : Ставропольское книжное издательство, 2007. – С. 362–365.

25.Подколзин, А. И. Результаты мониторинга биологической активности почв Ставропольского края в 2006 году / А. И. Подколзин, О. А. Подколзин, А. Б. Климченко, М. В. Климченко // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа : материалы 71-й научно-практической конференции. – Ставрополь : Ставропольское книжное издательство, 2007. – С. 376–378.

26.Подколзин, А. И. Состояние и тенденции изменения агрохимических свойств почв Ставропольского края / А. И. Подколзин, О. А. Подколзин А. Б.

Климченко, А. А. Макоед, С. Н. Шкабарда, Н. Н. Чапцева // Эволюция и деградация почвенного покрова : материалы III Международной научно практической конференции. – Ставрополь : СтГАУ, 2007. – С. 102–107.

27.Подколзин, А. И. Изменение гумусного состояния почв агроландшафтов Ставропольского края / А. И. Подколзин, О. А. Подколзин, С. Н. Шкабарда // Эволюция и деградация почвенного покрова : материалы III Международной научно-практической конференции. – Ставрополь : СтГАУ, 2007. – С. 108–113.

28.Подколзин, О. А. Выделение типов подтопления сельскохозяйственных земель / О. А. Подколзин, В. А. Чернов, В. П. Берестовой // Эволюция и деградация почвенного покрова : материалы III Международной научно практической конференции.– Ставрополь: СтГАУ, 2007. – С. 196–201.

29.Подколзин, А. И. Паспорт качества почв – важный элемент региональной системы повышения плодородия земель сельскохозяйственного назначения / А. И. Подколзин, О. А. Подколзин, С. Н. Шкабарда, О. Б. Климченко. // Эволюция и деградация почвенного покрова : материалы III Международной научно-практической конференции. – Ставрополь: СтГАУ, 2007. – С. 388–391.

30.Подколзин, О. А. Мониторинг водных ресурсов и засоленных почв Шпаковского района с применением ГИС-технологий / О. А.Подколзин, С. В. Савинова // Молодежная аграрная наука: состояние, проблемы и перспективы развития : сборник научных трудов / Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь : АГРУС, 2007. – С.

477–482.

31.Подколзин, О. А. Оценка развития процессов засоления почв Ставропольского края по результатам наблюдения на постоянных ключевых участках / О. А. Подколзин, С. Н. Шкабарда, А. В. Бурлай // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа :

материалы 71-й региональной научно-практической конференции. – СтГАУ, 2007. – С. 378–383.

32.Клюшин, П. В. Мониторинг плодородия почв сельхозпредприятий Шпаковского района с применением ГИС-технологий и их агроэкологическое состояние / П. В. Клюшин, А. Н. Марьин, О. А. Подколзин, С. В. Савинова // Молодежная аграрная наука: состояние, проблемы и перспективы развития :

сборник научных трудов / Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь : АГРУС, 2007. – С 450–454.

33.Клюшин, П. В. Кадастровая оценка почв сельхозпредприятий Шпаковского района с применением ГИС-технологий / П. В. Клюшин, А. Н. Марьин, О. А. Подколзин, С. В. Савинова // Молодежная аграрная наука: состояние, проблемы и перспективы развития : сборник научных трудов / Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь : АГРУС, 2007. – С.

454–458.

34.Клюшин, П. В. Мониторинг водных ресурсов и засоленных почв Шпаковского района с применением ГИС-технологий / П. В. Клюшин, О. А. Подколзин, С. В. Савинова // Молодежная аграрная наука: состояние, проблемы и перспективы развития : сборник научных трудов / Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь : АГРУС, 2007. – С.

477–482.

35.Подколзин, О. А. Мониторинг качества поверхностных вод Ставропольского края / О. А. Подколзин, В. А. Стукало, А. В. Лошаков, С. В. Савинова, Н. Ю. Хасай // Инновации аграрной науки и производства: состояние, проблемы и пути решения : сборник научных трудов / Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь : АГРУС, 2008. – С.

152–159.

36.Подколзин, О. А. Агроэкологический мониторинг региона Кавказских Минеральных Вод / О. А. Подколзин, О. Б. Анциферов // Удобрения и средства защиты растений в интенсивном земледелии : материалы научно-практической конференции / Донской государственный аграрный университет. – Ростов-на Дону: 2008. – С. 48–54.

37.Подколзин, О. А. Опыт мониторинга сельскохозяйственных земель с использованием дистанционного зондирования земли на Ставрополье / О. А. Подколзин, А. Н. Есаулко // Проблемы агрохимии и экологии. – 2008. – № 3. – С. 35–34.



Pages:     | 1 ||
 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.