Помимо высокой обеспеченности осадков элементами питания, включая микроэлементы, стимулирующее действие ОСВ на развитие растений можно объяснить наличием в их составе физиологически активных компонентов: веществ белковой природы, ферментов, витаминов, сахаров, спиртов, низкомолекулярных органических кислот и др., многие из которых способны оказывать существенное влияние на жизнедеятельность растений.
Важнейшим показателем экологического и биологического качества растений является содержание в них тяжелых металлов. Анализ содержания ТМ в вегетативных органах растений, выращенных на различных вариантах смесей ОСВ с мелиорантами, демонстрирует существенную вариативность коэффициентов накопления металлов в биомассе растений (табл. 6). Коэффициенты накопления рассчитывались по отношению к растениям, выращенным на светло-серой лесной почве в условиях модельного эксперимента.
Таблица 6. Содержание ТМ в горчице, 1 – мг/кг, 2 – Кн
Образец | Cu | Cd | Ni | Pb | Zn | Mn | Fe | |||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |
Контроль | 0,40 | 1 | 0,01 | 1 | 0,02 | 1 | 0,20 | 1 | 5,00 | 1 | 4,52 | - | 9,03 | - |
ОСВ | 2,40 | 5,9 | 0,47 | 42,9 | 0,11 | 5,2 | 0,76 | 3,9 | 36,24 | 7,3 | 33,39 | 7,4 | 58,64 | 7,3 |
ОСВ/песок 2/1 | 2,19 | 5,4 | 0,43 | 39,2 | 0,10 | 4,4 | 0,58 | 3,0 | 26,82 | 5,4 | 24,14 | 5,3 | 35,34 | 4,4 |
ОСВ/песок 1/1 | 2,12 | 5,3 | 0,24 | 21,5 | 0,09 | 4,0 | 0,49 | 2,5 | 21,91 | 4,4 | 20,08 | 4,4 | 33,13 | 4,1 |
ОСВ/песок 1/2 | 2,05 | 5,1 | 0,24 | 22,0 | 0,11 | 4,8 | 0,67 | 3,4 | 24,80 | 5,0 | 22,95 | 5,1 | 30,05 | 3,7 |
ОСВ/песок 1/3 | 2,01 | 5,0 | 0,23 | 20,5 | 0,10 | 4,3 | 0,64 | 3,3 | 12,97 | 2,6 | 22,26 | 4,9 | 32,81 | 4,1 |
ОСВ/песок 1/1 + CaCO3 (50 г) | 0,84 | 2,1 | 0,19 | 17,5 | 0,08 | 3,4 | 0,33 | 1,7 | 17,02 | 3,4 | 14,44 | 3,2 | 27,21 | 3,4 |
ОСВ + CaCO3 (1,5%) | 1,02 | 2,5 | 0,28 | 25,7 | 0,09 | 4,2 | 0,59 | 3,0 | 27,58 | 5,5 | 28,47 | 6,3 | 29,03 | 3,6 |
ОСВ + CaCO3 (3%) | 1,01 | 2,5 | 0,20 | 18,5 | 0,10 | 4,4 | 0,61 | 3,1 | 25,79 | 5,2 | 21,02 | 4,7 | 28,30 | 3,5 |
ОСВ + CaCO3 (5%) | 1,03 | 2,6 | 0,20 | 18,4 | 0,07 | 3,3 | 0,37 | 1,9 | 24,19 | 4,8 | 20,02 | 4,4 | 31,93 | 4,0 |
ОСВ/песок 1/1 + CaSO4 (50 г) | 1,77 | 4,4 | 0,29 | 26,5 | 0,08 | 3,8 | 0,42 | 2,2 | 25,72 | 5,1 | 21,27 | 4,7 | 28,28 | 3,5 |
ОСВ/фосфогипс (1,5%) | 2,15 | 5,3 | 0,31 | 28,2 | 0,10 | 4,7 | 0,33 | 1,7 | 25,12 | 5,0 | 23,68 | 5,2 | 25,52 | 3,2 |
ОСВ/фосфогипс (3%) | 1,99 | 4,9 | 0,27 | 24,4 | 0,09 | 4,1 | 0,41 | 2,1 | 24,51 | 4,9 | 24,30 | 5,4 | 31,85 | 4,0 |
ОСВ/торф/песок | 1,58 | 3,9 | 0,22 | 20,0 | 0,08 | 3,7 | 0,56 | 2,9 | 22,05 | 4,4 | 11,42 | 2,5 | 28,10 | 3,5 |
ПДК | 5,00 | - | 0,03 | - | 5,00 | - | 0,50 | - | 10,00 | - | - | - | - | - |
Примечание: красным цветом выделены значения, превышающие ПДК.
Наиболее высокие коэффициенты накопления в растениях отмечаются для кадмия и цинка, которые являются основными поллютантами для исследованного осадка. Содержание кадмия в модельном осадке превышает ПДК приблизительно в 2,5 раза, а коэффициент накопления растениями Кн равен 42,9 при выращивании горчицы на немелиорированном осадке, минимальное значение отмечено на варианте ОСВ/песок 1:1 + 1,5% CaCO3 (Кн=17,5). Снижение накопления этого элемента растениями наблюдали при внесении карбонатов, а также при разбавлении высокими дозами песка.
Несмотря на высокую подвижность цинка в ОСВ (ПДК подвижных соединений превышена более чем в 6 раз), Кн его ниже, чем в случае с кадмием и характеризуется незначительной вариабельностью. Важно отметить, что внесение карбонатов и торфа мало влияет на способность накопления цинка растениями. Вероятно, это связано с низкой прочностью связи соединений цинка с органическим веществом.
Содержание меди и никеля в биомассе растений на вариантах с ОСВ в несколько раз превышает содержание в контрольных образцах, однако количество этих элементов во всех вариантах не превышает предельно допустимых концентраций.
Результаты опыта показали, что внесение мелиорантов и разбавление ОСВ песком снизило содержание ТМ в растениях горчицы. Но нормативное содержание для основных поллютантов (соединений кадмия, цинка и свинца) не было достигнуто даже при разбавлении ОСВ в 3 раза и внесении мелиорантов. Для рекультивации почв необходима разработка нормативов с учетом содержания ТМ в осадке и необходимой степени разбавления.
Заключение
В исследованных ОСВ и конструктоземах с использованием ОСВ велико содержание цинка, кадмия и меди. Наиболее подвижными являются соединения кадмия, доля которых в обменной и специфически адсорбированной фракциях составляет 45-55 %. Для остальных металлов доля этих фракций не превышает 25%.
Во фракции соединений, связанных с оксидами и гидроксидами железа, минимальна доля кадмия – 8-10 % и максимальна доля меди – 40-50 %. Доля остальных элементов находится в пределах от 15 до 40 процентов от их валового содержания.
Наибольшее содержание соединений, связанных с органическим веществом, отмечено для марганца: 36-56 %, а наименьшее – для кадмия 8-10 %. Доля остальных металлов в этой фракции изменялась от 10 до 20 %.
Изменение фракционного состава ТМ в осадке сточных вод под влиянием мелиорантов сильнее всего отразилось на фракции подвижных соединений при внесении фосфогипса. Содержание Cd, Zn, Cu и Ni в составе этой фракции снизилось более чем в два раза. Внесение в осадок карбонатов в количестве 1,5 и 5 процентов не вызывает заметного изменения фракционного состава этих элементов.
Отмечается снижение способности к миграции соединений ртути и кадмия с дренажными водами при внесении фосфогипса и карбоната кальция.
Установлено стимулирующее действие ОСВ на рост и биомассу растений горчицы, обусловленное высокой обеспеченностью осадков питательными элементами, а также наличием в их составе физиологически активных компонентов. При этом наблюдается высокое содержание ТМ в биомассе растений (существенно превышены ПДК для Zn, Cd, Pb). Наиболее высокие уровни накопления отмечаются для кадмия (Кн=42,9) в случае использования ОСВ без мелиорантов. Внесение мелиорантов и разбавление ОСВ песком снизило содержание ТМ в растениях горчицы, однако нормативное содержание для основных поллютантов (соединений Cd, Zn, и Pb) не было достигнуто.
Список использованных источников
1. , , Хомяков содержания тяжелых металлов и бенз(а)пирена в почвах Северного административного округа Москвы // «АгроЭкоИнфо», 2011, №2, http://agroecoinfo. *****/journal/STATYI/2011/2/st_21.doc. – \0019.
2. Хомяков возможности утилизации и использования осадков сточных вод для восстановления плодородия земель сельскохозяйственного назначения // «АгроЭкоИнфо», 2009, №1, http://agroecoinfo. *****/journal/STATYI/2009/1/st_05.doc. – \0002.
3. , А, , Мерзлая нормативной базы в области использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения / Развитие московской канализации. – М.: Можайск-Терра. – 2003. – 328 с.
4. Пинский и механизм катионного обмена в почвах // Автореф. дис. д. б. н. – М. – 1992. – 34 с.
5. , Бамбушева методы изучения состояния тяжелых металлов в почвах и их сравнительная оценка // Почвоведение. – 2010. – №9. – С. .
6. , Гармаш тяжелых металлов, вносимых в почву с ОСВ, на урожайность пшеницы и качество продукции // Агрохимия. – 1989. – №7. – С. 69-75.
7. Минеев по агрохимии: Учебное пособие – М.: Изд-во МГУ. – 2001. – 689 с.
8. , , Обухов тяжелых металлов сельскохозяйственными растениями при внесении осадков сточных вод // Почвоведение. – 1995. – №12. – С. .
9. , Галиулина тяжелых металлов из загрязненных почв //Агрохимия. – 2003. – №3. – С. 77-85.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
