Валерко Руслана Анатоліївна. Важкі метали в урбоедафотопах та фітоценозах м. Житомира і його приміської зони : Дис... канд. наук: 03.00.16 - 2009.
Анотація до роботи:
Валерко Р. А. Важкі метали в урбоедафотопах та фітоценозах м. Житомира і його приміської зони. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. Житомирський національний агроекологічний університет, Житомир, 2009.
Викладені результати досліджень, присвячені питанням оцінки рівнів забруднення важкими металами (мідь, свинець, кадмій, цинк) урбоедафотопів та фітоценозів селітебної і рекреаційної зон м. Житомира, а також ґрунтового покриву і рослинницької продукції в особистих приватних господарствах у населених пунктах 15-кілометрової приміської зони, прилеглих до автошляхів Київ-Чоп, Житомир-Чуднів та Житомир-Сквира. Наведені відомості щодо комплексного впливу поліметалічного забруднення на хімічні, інформаційні та цілісні функції дерново-підзолистого грунту.
Встановлено, що на території рекреаційної зони м. Житомира (парк культури і відпочинку ім. Ю. О. Гагаріна) ґрунт сильно забруднений рухомими формами міді і свинцю, середньо забруднений рухомими формами цинку та слабко забруднений кадмієм і кобальтом. Для ґрунтів селітебної та 15-кілометрової приміської зон м. Житомира характерне забруднення рухомими формами міді, цинку та свинцю, а у рослинницькій продукції фіксується забруднення свинцем, кадмієм і цинком.
Встановлено, що поліелементне забруднення важкими металами не чинить негативного впливу на основні агрохімічні властивості грунту. Досить чутливо реагують на забруднення важкими металами ґрунтові ферменти, зокрема аскорбатоксидаза. Встановлено також зниження інтенсивності розкладання целюлози при забрудненні ґрунту на 6-37 % в залежності від рівня забруднення та строку експозиції.
Вапнування дерново-підзолистого супіщаного грунту, забрудненого важкими металами, вапняковими добривами Білокоровцького родовища, сприяло зниженню вмісту в ґрунті рухомих форм міді, цинку і свинцю, але викликало підвищення вмісту рухомих форм кадмію. Внесення вапна в одинарній нормі (3,78 т/га СаСО3) в
19
грунт, забруднений міддю, свинцем і цинком на рівні 1 ГДК, сприяло зниженню вмісту зазначених елементів в буряку столовому та моркві.
У дисертації узагальнено результати оцінки рівня забруднення важкими металами ґрунтового покриву і фітоценозів рекреаційної, селітебної та 15-кілометрової приміської зони м. Житомира, а також впливу комплексного забруднення міддю, цинком і свинцем на хімічні, фізико-хімічні, біохімічні, цілісні та інформаційні функції дерново-підзолистого ґрунту.
Встановлено поліметалічне забруднення рекреаційної зони м. Житомира (парк культури і відпочинку ім. Ю. О. Гагаріна), на території якої антропогенно змінений ґрунт сильно забруднений рухомими формами міді – 2,6 ГДК і свинцю –
Ґрунти селітебної зони м. Житомира забруднені рухомими формами міді, цинку та свинцю, перевищення ГДК яких складають 4,6-11,4; 1,7-5,9; і 6,9-10,8 разів відповідно. У рослинницькій продукції, вирощеній на ґрунтах присадибних ділянок у межах індивідуальної житлової забудови, спостерігається підвищений вміст Cu, і Zn та високий вміст Pb і Cd.
Пріоритетними важкими металами, що містились у ґрунтах присадибних ділянок в населених пунктах 15-кілометрової приміської зони (с. Тетерівка, с. Станишівка, с. Березина, садово-городнє товариство „Кам`янка”), були мідь, цинк і свинець.
В овочевій продукції та картоплі, вирощених на присадибних ділянках в межах 15-кілометрової приміської зони, не виявлено перевищення нормативів вмісту міді; в переважній більшості овочів зафіксовано підвищений вміст кадмію – 1,2-5,3 ГДК, найбільші кількості якого накопичували петрушка та квасоля, та свинцю – 6,2-7,6 ГДК, якого особливо багато накопичувалось в петрушці. Небезпечні для здоров’я людини кількості цинку – 1,1-1,9 ГДК накопичувались в бульбах картоплі, кукурудзі цукровій та зерні квасолі.
Визначено, що поліелементне забруднення дерново-підзолистого грунту важкими металами не чинить помітного негативного впливу на його основні агрохімічні властивості, за виключенням рН сольового: спостерігалось підкислення ґрунтового розчину – на 0,8-1,3 одиниці рН через 90 і 180 діб після внесення в ґрунт полютантів.
Досить чутливо реагують на забруднення ґрунту важкими металами ґрунтові ферменти, зокрема аскорбатоксидаза: при концентрації забруднювачів на рівні 5-10 ГДК даний показник знижувався вдвічі порівняно з таким у незабрудненому ґрунті, а концентрація важких металів на рівні 15 ГДК спричиняла зниження аскорбатоксидазної активності ґрунту в 10 разів. Встановлено також зниження інтенсивності розкладання целюлози при забрудненні ґрунту на 4-29% залежно від рівня забруднення та строку експозиції.
Дія важких металів на мікроорганізми залежить від вмісту їх у ґрунті, концентрації та строку експозиції, а також від стійкості самих мікроорганізмів. За ступенем толерантності до забруднення дерново-підзолистого ґрунту важкими металами групи мікроорганізмів розташовуються таким чином: мікроскопічні гриби > азотобактер > стрептоміцети > оліготрофи > бактерії, що використовують мінеральні форми азоту > амоніфікатори > азотфіксуючі бактерії. Найбільш чутливими до дії важких металів виявились мікроміцети та азотобактер, що дає підставу використовувати ці групи мікроорганізмів в якості тест-об’єктів для індикації забруднення важкими металами дерново-підзолистого ґрунту.
Важкі метали в залежності від вмісту їх у дерново-підзолистому ґрунті та строку експозиції як пригнічували, так і стимулювали проростання насіння і ріст проростків озимої пшениці: за умови внесення в ґрунт 1 ГДК суміші Cu, Zn і Pb відзначалась стимуляція проростання і росту насіння, при вмісті важких металів у ґрунті на рівні 15 ГДК спостерігалось стимулювання проростання насіння, але пригнічення росту коренів та зелених проростків.
16
Встановлено, що комплексне забруднення дерново – підзолистого ґрунту міддю, цинком та свинцем на рівні 1, 5, 10 і 15 ГДК впливає на комплекс ґрунтових властивостей і процесів, які визначають екологічні функції ґрунту та його стійкість до антропогенних навантажень. При забрудненні важкими металами порушення інформаційних функцій відбувається вже за вмісту полютантів у ґрунті на рівні 1-5 ГДК; хімічних, фізико-хімічних, біохімічних та цілісних біогеоценотичних функцій – 5-15 ГДК.
Вапнування дерново-підзолистого супіщаного грунту, забрудненого важкими металами, вапняковими добривами з Білокоровцького родовища сприяло зниженню вмісту в ньому рухомих форм міді, цинку і свинцю, та викликало підвищення вмісту рухомих форм кадмію, тому вапнування ґрунту, забрудненого кадмієм, меліорантами, отриманими з Білокоровицького родовища, екологічно не виправдане. Внесення вапна в одинарній нормі (3,78 т/га СаСО3) в грунт, забруднений міддю, свинцем і цинком на рівні 1 ГДК, сприяло зниженню вмісту зазначених елементів в буряку столовому на 73,2 % 66,3 і 69,4 % відповідно, порівняно з варіантом, на якому детоксикація грунту не проводилась. Аналогічна закономірність спостерігалась і для моркви.
Зниження дози внесення вапна при розрахунку її за показниками кислотно-основної буферності дозволяє заощадити від 84 грн/га до 2100 грн/га залежно від місця придбання вапнякових матеріалів.
Той факт, що різні екологічні функції дерново – підзолистих ґрунтів порушуються за різних концентрацій важких металів в них, може бути покладено в основу екологічного нормування забруднення даних ґрунтів важкими металами і класифікації їх за ступенем забруднення на основі зниження інтегрального показника еколого-біологічного стану і порушення біогеоценотичних функцій.
Публікації автора:
Мислива Т. М. Вплив комплексного забруднення важкими металами на фітотоксичність дерново-підзолистого ґрунту / Т. М. Мислива, Р. А. Валерко // Вісник ДАУ. – 2006. - № 2. – С. 28-35. (Здобувачем проведені експериментальні дослідження щодо оцінки впливу важких металів на цілісні функції ґрунту).
17
Валерко Р.А. Вплив комплексного забруднення важкими металами на мікрофлору дерново-підзолистого ґрунту / Р. А. Валерко // Вісник НУВГП. – 2007. – Вип. 2 (38). – С. 3-9.
Валерко Р. А. Вплив комплексного забруднення важкими металами на екологічні функції дерново-підзолистого ґрунту / Р. А. Валерко, Т. М. Мислива // Вісник ДАУ. – 2007. - № 1. – С. 362-377. (Здобувачем опрацьовані сучасні літературні джерела та узагальнені результати досліджень).
Валерко Р. А. Забруднення важкими металами грунтового покриву і фітоценозів на території м. Житомира та прилеглих до нього агроекосистем / Р. А. Валерко // Вісник ДАЕУ. – 2008. - № 1. – С. 356-366.
Мыслыва Т. Н. Трансформация экологических функций дерново-подзолистой почвы, загрязненной тяжелыми металлами / Т. Н. Мыслыва, Р. А. Валерко, Ю. А. Белявский // Актуальные вопросы сельского хозяйства : межвузовский сборник научных трудов. – Калининград : Издательство ФГОУ ВПО «КГТУ», 2007. – С. 46-54. (Здобувачем опрацьовані сучасні літературні джерела, проведені експериментальні дослідження щодо вивчення впливу важких металів на інформаційні функції ґрунту).
Мислива Т. М. Ефективність вапнування як способу детоксикації грунту, забрудненого важкими металлами / Т. М. Мислива, П. П. Надточій, Р. А. Валерко // Вісник ЖНАЕУ. – 2008. - № 2. – С. 18-28. (Здобувачем проведено опрацювання літературних джерел).
Мислива Т. М. Формальна екологічна освіта як основа формування екологічної свідомості / Т. М. Мислива, Р. А. Валерко // Сучасні проблеми екології : ІІІ міжвузів. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених, 16-17 бер. 2006 р : тези доповідей. – Житомир, 2006. Ч.1. – С. 13-15. (Здобувачем проведено опрацювання літературних джерел).
Валерко Р. А. Міграція та акумуляція важких металів в агроценозах, прилеглих до автомагістралей / Р. А. Валерко, Т. М. Мислива // Наука. Молодь. Екологія – 2006 : ІІ міжвузів. наук.-практ. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених, 15-16 черв. 2006 р. : матеріали – Житомир, 2006. - С. 18-19. (Здобувачем проведені експериментальні дослідження).
Валерко Р. А. Комплексное влияние тяжелых металлов на микрофлору дерново-подзолистой почвы / Р. А. Валерко, Т. Н. Мыслыва // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК : VI междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, 12-15 марта 2007 г. : материалы. – Брянск. – 2007. – С. 86-91. (Здобувачем проведено статистичну обробку одержаних експериментальних даних та їх узагальнення).
Вплив комплексного забруднення важкими металами на фітотоксичність та біологічну активність дерново-підзолистого грунту / Т. М. Мислива, Р. А. Валерко, І. В. Ющенко [та ін.] // Наука. Молодь. Екологія – 2007 : III міжнар. наук.-практ. конф., 24-25 травня 2007 р. : збірник матеріалів. – Житомир, 2007. – С. 85-88. (Здобувачем проведені експериментальні дослідження).
Мислива Т. М. Вплив комплексного забруднення важкими металами на екологічні функції дерново-підзолистого грунту / Т. М. Мислива, Р. А. Валерко, Т. В. Мельник // Наука. Молодь. Екологія – 2008 : ІV міжнар. наук.-практ. конф., 22-23
18
травня 2008 р. : збірник матеріалів. – Житомир, 2008. – Т.1. – С. 154-158. (Здобувачем проведені експериментальні дослідження).
Валерко Р. А. Загрязнение тяжелыми металлами урбоэдафотопов и фитоценозов г. Житомира / Р. А. Валерко // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК : V Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, 2008 г. : сборник материалов. – Брянск : Издательство ФГОУ ВПО «Брянская ГСХА», 2008. – С. 32-36.
Валерко Р. А. Мікробний моніторинг дерново-підзолистого грунту, забрудненого важкими металами / Р. А. Валерко // Мониторинг природных и техногенных сред : матеріали Всеукраїнської наук. конф. 24-26 квітня 2008 р. – Симферопіль : ДИАЙПИ, 2008. – С. 117-118.
Валерко Р. А. Кислотно-основна буферність грунту як інтегральний показник стану агроекосистеми / Р. А. Валерко // Розвиток наукових досліджень 2008 : матеріали четвертої міжнародної наук.-практ. конф. 24-26 листопада 2008 р. – Полтава : «Інтерграфіка», 2008. – Т. 8. – С. 12-15.
