ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР, ВЫРАЩИВАЕМЫХ В ПРЕДЕЛАХ 15-КМ

Главная страница
Контакты

    Главная страница



ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР, ВЫРАЩИВАЕМЫХ В ПРЕДЕЛАХ 15-КМ



страница23/35
Дата18.08.2017
Размер7.7 Mb.


1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   35

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР, ВЫРАЩИВАЕМЫХ В ПРЕДЕЛАХ 15-КМ

ПРИГОРОДНОЙ ЗОНЫ Г. ЖИТОМИР
Т.Н. МЫСЛЫВА, доцент

Житомирский национальный агроэкологический университет,

г. Житомир, Украина
Усиление техногенного влияния на экосистемы приводит к ухудшению экологической ситуации не только на территориях, являющихся центрами развития промышленности, или в пределах урбоэкосистем, но и в аграрных регионах с низкой степенью концентрации промышленного производства [1]. Среди многочисленных антропогенных загрязнителей окружающей среды приоритетное значение имеют тяжелые металлы и их соединения, характеризующиеся значительной устойчивостью, высокой токсичностью, выраженными кумулятивными свойствами и негативно влияющие на здоровье населения [3]. Одной из особенностей пригородных населенных пунктов есть то, что, будучи приближенными к рынкам сбыта, они являются продуцентами значительного количества сельскохозяйственной продукции, которая потребляется как самим населением, так и реализуется на рынках [2]. Ни систематических, ни эпизодических (за исключением контроля при продаже продукции на организованных рынках) наблюдений за качеством картофеля и овощей, выращенных в личных приусадебных хозяйствах, прилегающих к урбанизированным территориям, в Украине не проводится. Учитывая то, что основная масса выращенной в частном секторе продукции реализуется в местах стихийной торговли, вопрос изучения особенностей аккумуляции тяжелых металлов в растительной продукции, выращиваемой в пределах пригородных населенных пунктов, является достаточно актуальным.

Исследования проводились в течение 2006-2012 гг. в пределах 15-км пригородной зоны г. Житомир, охватывающей такие сельские населенные пункты: Левков, Заречаны, Клитчин, Слобода-Селец, Довжик, Каменка, Олиевка, Тетеревка, Станишовка, Березина. Исследуемая территория представлена преимущественно дерново-подзолистыми и серыми оподзоленными легко- и среднесуглинистыми почвами, профиль которых частично или полностью нарушен в результате антропогенного воздействия, а свойства изменены. Отбор проб растений осуществляли равномерно со всего участка в двух диагональных направлениях, при этом отбирались только товарные плоды, корнеплоды и кочаны, здоровые и без дефектов. Содержание тяжелых металлов в растениях определяли в их зольных растворах методом атомно – абсорбционной спектрометрии, предварительно подвергнув растительные образцы сухому озолению при температуре 500 – 550 0С в муфельной печи до белой золы, с последующим получением зольного раствора (HNO3 1 : 2).

Установлено, что почвы в пределах исследуемых сельских населенных пунктов хорошо окультурены в процессе ведения индивидуального огородничества и характеризуются благоприятными для выращивания картофеля и овощей агрохимическими и физико-химическими свойствами. Приоритетными загрязнителями почвенного покрова являются сильнофиксированные формы меди (коэффициент концентрации Кр = 1,6 – 6,3), свинца (Кр = 5,4 – 20,5) и цинка (Кр = 43,3 – 72,3).

Однако, отнесение почвы к разряду загрязненной, исходя из содержания в ней тяжелых металлов, еще не означает, что выращиваемая растениеводческая продукция будет непригодной к употреблению из-за высокой загрязненности токсикантами. Установлено, что не всегда на загрязненной почве получают такую же продукцию, к тому же обнаружено, что различные овощные культуры способны в разной степени накапливать полютанты. В частности, все исследуемые сельскохозяйственные культуры, не смотря на повышенное содержание в почве сильнофиксированных форм меди, не содержали этот элемент в повышенных концентрациях. Причиной этого является то, что медь – малоподвижный в почве элемент, имеющий свойство образовывать комплексные соединения с ее органическим веществом, становясь таким образом временно недоступной для растений. Высокое же содержание гумуса и близкий к нейтральному рН почвенного раствора в почве сельских населенных пунктов нивелируют ее токсичность и снижают доступность для растений.

В овощной продукции, выращиваемой населением в пределах сельских населенных пунктов 15-км пригородной зоны, зафиксировано повышенное содержание свинца (10 – 83 % от общего количества проанализированных образцов), цинка (22 – 98 % от общего количества проанализированных образцов) и кадмия (42 – 100 % от общего количества проанализированных образцов). В разрезе отдельных культур наиболее загрязненными тяжелыми металлами оказались морковь столовая, петрушка листовая, кукуруза сахарная и фасоль белая. В частности, у моркови столовой каждый десятый проанализированный образец имел загрязнение свинцом, каждый пятый – цинком, а свыше 85 % проанализированных образцов содержали повышенные концентрации кадмия, которые были эквивалентны 2 – 12 ПДК. У петрушки листовой 60 % проанализированных образцов имели превышение содержания свинца, эквивалентное 1 – 3 ПДК, 77 % – превышение содержания цинка, эквивалентное 1,5 – 2 ПДК и 96 % – превышение содержания кадмия, эквивалентное 2 – 6 ПДК. У кукурузы сахарной вся продукция была загрязнена кадмием, концентрация которого колебалась от 0,06 до 0,36 мг/кг, а 98 % образцов содержали повышенные в 2 – 5 разы количества цинка. Неудовлетворительным является и качество зерна фасоли белой, поскольку 83 % проанализированных его образцов было загрязнено свинцом (1,2 – 1,6 ПДК), 89 % - цинком (1,5 – 2,5 ПДК) и 98 % – кадмием (2 – 5 ПДК). Такие культуры, как капуста белокочанная, огурцы, лук репчатый, перец сладкий и кабачки цукини имели от 42 до 95 % продукции, которая была загрязнена кадмием.

В целом, среди тяжелых металлов доминирующим загрязнителем растениеводческой продукции выступает Cd. Причиной этого, на наш взгляд, является высокая мобильность Cd: он подвижен в почве, хорошо растворяется в воде, легко поглощается растениями, проникает во все их органы и может замещать цинк во многих биохимических процессах, поскольку по химическим свойствам является очень близким к нему. Кроме того, на Zn-дефицитных почвах имеет место накопление кадмия в растениях даже при низком его содержании в почве. Значительное геохимическое подобие Zn и Cd предопределяет и подобие транспорта этих металлов в растения. При таких обстоятельствах загрязнение кадмием органов запасания ассимилянтов в большинстве сельскохозяйственных культур становится почти неминуемым. Проведенными исследованиями установлено, что представители семейства Cucubitaceae и капуста белокочанная накапливают наименьшие количества кадмия по сравнению с представителями других ботанических семейств, а максимальные количества этого токсиканта концентрируют кукуруза сахарная, фасоль белая и петрушка листовая. Для предотвращения получения загрязненной тяжелыми металлами растениеводческой продукции необходимо прежде всего воздерживаться от выращивания критических по отношению к накоплению тяжелых металлов сельскохозяйственных культур. Если выполнение такого мероприятия невозможно, следует удалять те органы растений, которые более всего накапливают тот или иной полютант.


ЛИТЕРАТУРА
1. Мислива Т. М. Агроекологічний моніторинг рослинницької продукції з присадибних ділянок Поліської та Лісостепової частин Житомирської області / Т. М. Мислива, Ю. А. Білявський // Вісн. ДАУ. – 2005. – № 2. – С. 57-61.

2. Мислива Т.М. Важкі метали в урбаноземах агроселітебних ландшафтів південно-західної частини м. Житомира / Т.М. Мислива, Л.О. Герасимчук // Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. – Сер. Агрономія. – 2011. – Вип. 162, ч. 1. – С. 155–165.

3. Мислива Т.М. Важкі метали у ґрунтах агроландшафтів Житомирського Полісся / Т.М. Мислива, В.А. Трембіцький // Агроеколог. журн. – 2009. – №4. – С. 30-35.
УДК 635.1/.8:579.222.4:669.018.674
Исследование накопления тяжелых металлов овощными культурами
Т.А.НОВИКОВА, студентка, Ю.В.БАСОВ, к.с.-х.н, научный руководитель

ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»


Цель работы - изучение особенностей накопления тяжелых металлов (свинца) сельскохозяйственными растениями в зависимости от биохимических свойств токсикантов и биоэкологических свойств растительных видов.

В исследовании использовались три культуры (по 12 сосудов на каждую), три различные вариации опыта (контроль; 1; 3; 6 ПДК), 3-х кратная повторность. Исследовали варианты:

1.Контроль (фон);

2.Почва, содержание Pb 1 ПДК;

3.Почва, содержание Pb 3 ПДК;

4. Почва, содержание Pb 6 ПДК.

В опыте использовалась такие овощные культуры как: столовая свекла сорта «Бордо», лук репчатый сорта «Стригуновский», капуста белокочанная сорта «Колобок». Растворы солей ТМ были внесены через две недели после посадки. Под данные культуры был внесен ацетат свинца водный (Pb(CH3COO)2*3H2O) в дозах 1; 3; 6 ПДК.
Таблица1. Концентрация ТМ (свинца) в почве по вариантам опыта


Металл

ПДК, мг/кг

Фон, мг/кг

Концентрация ТМ, мг/кг почвы

контроль

при 1 ПДК

при 3 ПДК

при 6 ПДК

Свинец

6,0

3,4

0,0

6,4

17,8

35,2

По ГН 2.1.7.2041-06
После сопоставления результатов анализа растений свеклы столовой, лука репчатого и капусты белокочанной (табл. 2), выросших на загрязнённых ТМ (свинцом) почвах, обнаружилось, что содержание ионов загрязнителей в них значительно колеблется и зависит не только от количества токсиканта в почве, но и от способностей растений к его накоплению. Различия оказались существенны. Так, при почти одинаковом содержании в почве свинца 32,4 мг/кг (1 ПДК), содержание данного поллютанта в луке составляет 0,63 мг/кг, в свекле и капусте 0,43 мг/кг и 0,24 мг/кг сухого вещества соответственно. При загрязнении почвы свинцом в концентрации равной 1 ПДК, содержание ТМ в растении лука составляет 1,2 ПДК, при увеличении концентрации загрязнителя в почве до 3 и 6 ПДК растения накапливают его в опасных для здоровья человека количествах, равных 3,3 и 6,2 ПДК соответственно.

По сравнению с контрольным вариантом в свекле столовой и капусте белокочанной поглощение свинца уменьшается в 2 раза, несмотря на увеличение его содержания в почве.

По результатам из таблицы 3 растения выявлено, что надземная часть растений поглощает меньшее количество свинца по сравнению с подземными органами. Так лук репчатый, при содержании в почве свинца в количестве 6,4 (1 ПДК), поглощает подземной частью около 70,5% от общего содержания в растении. Для свеклы столовой и капусты белокочанной данные значения соответственно равны 62% и 54,5%. Тенденция сохраняется при увеличении содержания свинца в почве.

Таблица 2. Содержание ТМ (свинца) в почве и исследуемых растениях

по вариантам опыта, мг/кг (2010-2012гг.)

Вариант


Содержание

в почве


Содержание в растениях

Лук

репчатый


Свекла

столовая


Капуста

белокочанная



1.контроль

3,4

0,6 ПДК


0,34

0,8 ПДК


0,31

0,7 ПДК


0,19

0,4 ПДК


2.

6,4

1 ПДК


0,63

1,3 ПДК


0,43

0,9 ПДК


0,24

0,5 ПДК


3.

17,8

3 ПДК


1,63

3,3ПДК


0,72

1,5 ПДК


0,46

1,0 ПДК


4.

35,1

6 ПДК


3,08

6,2 ПДК


1,36

2,8 ПДК


0,85

1,8 ПДК


ПДК подв форм Pb в почве - 6,0 мг/кг (ГН 2.1.7.2041-06);

ПДК для овощн. растений Pb - 0,5 мг/кг (СанПиН 2.3.2.1078-01)


Таблица 3. Содержание свинца в растениях по органам, мг/кг (2010-2012г г.)


Культура

Надземные органы

Подземные органы

Контроль

1 ПДК

3 ПДК

6 ПДК

Контроль

1 ПДК

3 ПДК

6 ПДК

Лук

репчатый


0,1

0,19

0,51

1,11

0,25

0,44

1,13

1,97

Свекла столовая

0,12

0,17

0,3

0,51

0,2

0,27

0,46

0,86

Капуста

белокачанная



0,08

0,11

0,22

0,39

0,11

0,13

0,24

0,46


Выводы:

1.Для лука репчатого метаболический барьер, препятствующий поступлению высоких доз токсиканта в растение, лежит за границей в 6 ПДК;

2.Для свеклы столовой и капусты белокочанной метаболический барьер, начинает действовать при низких концентрациях свинца в почве.
ЛИТЕРАТУРА
1. Давыдов, С.Л. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века / С.Л. Давыдов, В.И. Тагасов В.И. – М.: Изд-во РУДН, 2002. – 140 с.

2. Ильин В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях / Ильин В.Б., Сысо А.И. // Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях. – Новосибирск.: Изд-во СО РАН, 2001. - 229 c.

3. Круг, Г. Овощеводство / Г. Круг. – М.: Колос, 2000. – 574 с.
УДК 330.322:510.22
УПРАВЛЕНИЕ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ

БЕЗОПАСНОСТЬЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

ПРЕДПРИЯТИЙ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОГО

МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
А.Ф.РОГАЧЕВ, д.т.н., профессор

ФГБОУ ВПО Волгоградский аграрный университет, Россия, г. Волгоград

В.А. КУЗЬМИН, м.н.с.

ГНУ Поволжский научно-исследовательский институт Гидромелиоративных

технологий Российской академии сельскохозяйственных наук, Россия, г. Волгоград

А.В.КУЗЬМИН зав.отделением «Мелиорация и рекультивация земель»

ГБОУ СПО Волгоградский технический колледж, Россия, г. Волгоград
Современные условия функционирования сельскохозяйственных предприятий сопряжены с высоким уровнем неопределенности и наличием большого количества угроз внешнего и внутреннего характера, связанных с низким уровнем потребительского спроса, нестабильной экологической обстановкой, уменьшения ресурсного потенциала, снижением уровня инвестиционной и инновационной активности др. Действие таких угроз приводит к значительным убыткам и, как следствие, к снижению уровня экономической безопасности и формированию кризисного состояния предприятий.

Направлением решения этой проблемы является разработка моделей управления эколого-экономической безопасностью предприятия с целью сформировать опережающие реакции по их локализации. Синтез экономико-математических моделей в управления экологической безопасностью дает возможность, за счет повышения скорости реагирования на разные возмущающие воздействия, повысить эффективность функционирования, как отдельных подсистем, так и предприятия в целом.

Любое ответственное решение требует проведения эксперимента. При наличии математической модели мы избавляемся от необходимости дорогостоящих экспериментов, как правило, сопровождаемых многократными пробами и ошибками. Это можно делать на модели, которую, можно перенастраивать под соответствующие параметры и проигрывать различные ситуации. Это одно из достоинств модели. Другое заключается в том, что формализация дает возможность сформулировать реальную задачу и позволяет воспользоваться для анализа универсальным и мощным математическим аппаратом, который не зависит от конкретной природы объекта. Детальный количественный анализ модели, помогает предсказать, как поведет себя объект в различных условиях и получить рекомендации для выбора наилучших вариантов решения проблемы. Построение формальных моделей, их анализ и вывод практических рекомендаций – одна из приоритетных задач в условиях рискованного земледелия.

Решение проблемы обеспечения экологической безопасности требует создания математических моделей и оптимизации на их основе параметров системы эколого-экономического регулирования техногенного загрязнения среды в условиях трансграничного взаимодействия регионов. Разработка таких моделей требует создания, адаптации и использования адекватных экономико-математических методов, позволяющих учитывать неточность, неполноту и трудности формализации исходных данных и специфического взаимодействия рассматриваемой эколого-экономической системы с внешней средой. Разработке теоретических основ моделирования таких систем посвящены работы отечественных исследователей: Борисова А.Н., Дилигенского Н.В., Дымовой Л.Г., Королева В.А., Крумберга О.А., Недосекина А.О., Севастьянова П.В., Федорова И.П., а также ряда зарубежных ученых Adams G.,Williams C. ,BaderJ.,Biegun S., Eydeland A., Wolyniec K.

Содержанием модели комплексной оценки уровня эколого-экономической безопасности является построение интегрального показателя, который позволяет получить количественную оценку уровня эколого-экономической безопасности предприятия, который в свою очередь отображает разнообразное влияние большого числа

Одним из наиболее перспективных направлений научных исследований в области анализа, прогнозирования и моделирования экологических и экономических явлений является нечеткая логика (fuzzylogic). Нечетко-множественные модели, зачастую представленные в виде программного обеспечения для персональных компьютеров, позволяют как менеджерам различного уровня, так и собственникам предприятий, принимать обоснованные управленческие решения.

Нечёткие множества позволят учитывать качественные характеристики проектов, преобразуя их в численный вид. Применительно к количественным характеристикам, в т.ч. уровню эколого-экономической безопасности проекта, полученные средства для работы с неопределённостью применимы даже в тех случаях, когда имеющейся информации недостаточно, чтобы делать статистические выводы с необходимым уровнем достоверности.

С другой стороны, адаптирован аппарат для перехода от нечётких оценок к численным значениям параметров, что обеспечивает возможность формирования и оптимизации портфеля проектов на основе их нечётких оценок путём ранжирования параметров при решении соответствующей задачи математического программирования. Гибкость и мощность методов теории нечётких множеств позволяют рассматривать их как перспективное и эффективное средство для решения эколого-экономических задач, оптимизации бюджета проектов и их управления, а также обеспечения нормативных значений индикаторов эколого-экономической безопасности.


ЛИТЕРАТУРА


  1. Коротеев, М.В., ТерелянскийП.В. Нечетко-множественная модель oценки рисков инвестиционных проектов // Известия Волгоградского государственного технического университета: меж-вуз. сб. науч. ст. №14 (87). – Волгоград: ИУНЛВолгГТУ, 2011. – 196 с. – (Сер. Ак-туальные проблемы реформирования российской экономики (теория, практика, перспектива). Вып. 12. С. 189-193.

  2. Кузьмин В.А. Формирование развития стратегического потенциала предприятия на основе нечеткой оценки индикаторов экономической безопасности // Материалы Международной научно-практической конференции «Аграрная наука – основа успешного развития АПК и сохранения экосистем». Волгоград, 2012. С. 311-315.

  3. Недосекин, А. О. Оценка риска инвестиций для произвольно-размытых факторов инвестиционного проекта/ А. О. Недосекин, А. М. Кокош. – Сайт: http://sedok.narod.ru/sc_group.html .

  4. Недосекин, А.О. Оценка риска инвестиций по NPV произвольно-нечеткой формы/ А. О. Недосекин. – [Электронный ресурс] Режим доступа: http://sedok.narod.ru/sc_group.html .

  5. Рогачев, А.Ф., СкитерН.Н. Моделирование эколого-экономической политики на  рынках энергоносителей // Управление экономическими системами: электронный научный журнал, 2010. - № 1 (21). - № гос. рег. статьи. – [Электронный ресурс] Режим доступа: http://uecs.mcnip.ru.

  6. Скитер, Н.Н. Моделирование и анализ эффективности государственного регулирования производственного сектора / Н.Н. Скитер, А.Ф.Рогачев // Экономические науки.-2010.-№1 (62).- С. 28-33

  7. Скитер, Н.Н. Разработка системы поддержки принятия решений для обоснования параметров эколого-экономических систем / Н.Н. Скитер, А.Ф. Рогачев, Т.В. Плещенко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса, ВГСХА.- Волгоград.-2012.-№2 С. 238-242.

  8. Штовба, С. Д. Введение в теорию нечетких множеств и нечеткую логику. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://matlab.exponenta.ru/fuzzylogic/book1/1.php

  9. Яхъяева, Г. Э. Основы теории нечетких множеств [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.intuit.ru/department/ds/fuzzysets/1/ .

УДК 631.147 (1-4)


ОСОБЕННОСТИ МИНИМИЛИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПРИ ОРГАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Т.О. СКОРКИНА, аспирантка

С. В. ЖУРАВЕЛЬ, к. с.-х. наук, доцент, научный руководитель

Житомирский национальный агроэкологический университет
Введение. Обработка почвы всегда занимала в земледелии одну из главных позиций, ведь только путем механического воздействия на почву рабочими органами сельскохозяйственной техники возможно создать оптимальные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур, наиболее благоприятный эффект в использовании удобрений, регулировании мелиоративных процессов и снижении негативных влияний эрозии. На сегодняшний день учеными ведется дискуссия о наиболее эффективных способах обработки почвы, при этом достаточно динамично развивается два основных направления, традиционная обработка почвы, которая базируется на вспашке, и обработка без оборота пласта, что предусматривает применения различных почвообрабатывающих органов типа: плоскореза, чизеля, дисковой бороны.


Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789
123456789 -> Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, 4-5 курсов факультетов «Бизнес-управление»
123456789 -> Учебно-методическое пособие по дисциплине «корпоративное управление» Рассмотрено на заседании кафедры
123456789 -> Методические рекомендации для слушателей, обучающихся по специальности
123456789 -> Практикум по переводу с немецкого языка аспект «общественно-политический перевод»
123456789 -> Практикум по переводу с немецкого языка аспект «общественно-политический перевод»
123456789 -> Введение в глобалистику
123456789 -> Методические рекомендации для студентов заочной формы обучения, обучающихся по направлению подготовки
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   35

  • Исследование накопления тяжелых металлов овощными культурами
  • Концентрация ТМ (свинца) в почве по вариантам опыта
  • Содержание ТМ (свинца) в почве и исследуемых растениях по вариантам опыта, мг/кг (2010-2012гг.)
  • Содержание свинца в растениях по органам, мг/кг (2010-2012г г.)
  • УПРАВЛЕНИЕ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
  • ОСОБЕННОСТИ МИНИМИЛИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПРИ ОРГАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ