Вторник, 06.12.2016, 20:51
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Экология

ПРОЦЕСС ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОБЩЕЙ РТУТЬЮ КРОНЫ ДЕРЕВЬЕВ И ОЦЕНКА ЕЁ СЕЗОННОГО НАКОПЛЕНИЯ НА УСЛОВНО-ЧИСТОЙ И УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИЯХ

ПРОЦЕСС ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОБЩЕЙ РТУТЬЮ КРОНЫ ДЕРЕВЬЕВ И ОЦЕНКА ЕЁ СЕЗОННОГО НАКОПЛЕНИЯ
НА УСЛОВНО-ЧИСТОЙ И УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИЯХ

В.П.Зволинский1, В.А.Андрианов2, Л.И.Ермакова1, Е.Г.Булаткина3
1 Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия, Астраханская область, с. Соленое займище, 2Астраханский государственный университет, 3Инженерно-технический центр, ООО «Газпром добыча Астрахань»

Токсикация растений ртутью является наиболее опасным проявлением антропогенного воздействия и приводит к необратимым последствиям в физиологии всего растительного организма. Состояние листьев кроны растения позволяют диагностировать процесс накопления данного поллютанта, оценивать степень ртутного загрязнения растительного сообщества на исследуемом участке ландшафта и по его результатам разрабатывать эффективные меры по снижению этого негативного влияния. Условно-чистая территория, по сравнению с урбанизированной, - значительно ниже загрязнена ртутью.

Ключевые слова: урбанизированная территория, мониторинг, антропогенная нагрузка, ртутный поллютант, листья чёрного тополя.

 

Городская территория Астрахани и сельская местность с. Солёное Займище Черноярского района ввиду засушливого климата, с учётом организованных и неорганизованных стационарных и передвижных выбросов, являются значительно пылящей зоной Прикаспийского региона. Пылевидные частицы, содержащиеся в воздухе во взвешенном состоянии, оседают на листовой покров под действием гравитационных сил. Вследствие этого воздушные потоки, проходящие через древостой или травостой, очищаются от загрязняющих примесей. Осевшие на листьях сухие и мокрые пылевидные частицы - в большей или меньшей мере поступают во внутренние ткани листа и, тем самым, нарушают его нормальную жизнедеятельность [1, 2].

В настоящее время одним из самых распространенных и опасных токсикантов для окружающей природной среды является ртуть. Ртуть занимает первое место по степени негативного воздействия на человека и относится к 1 классу опасности как чрезвычайно опасный элемент. Коэффициент накопления ртути в окружающей природной среде - один из самых больших среди микрокомпонентов [5].

Ртуть относится к группе немногих элементов, которые находятся в жидком состоянии даже при комнатной температуре. Она очень летуча и поэтому особенно опасна [4].

Важнейшим фактором рассеивания ртути в нижних слоях атмосферы, определяющим особенности распределения на подстилающей поверхности её аномалий, являются метеоусловия [3]. Контуры почвенных многолетних аномалий ртути атмосферного генезиса формируются в зависимости от среднемноголетней годовой розы ветров, а очертания зон накопления ртути на стеблях растений также в значительной мере зависят от сезонного приоритетного направления ветров.
Поступление ртути из нижних слоёв атмосферы в клетки листьев осуществляется через устьица, покровные ткани и цитоплазматические мембраны. Изменение структуры защитных барьеров клеток повышает скорость проникновения ртути в цитоплазму, и она транспортируется по ксилеме на верхушку или края листа.

«Листовая диагностика» химического состава древесных растений является одним из самых информативных показателей при различных типах и уровнях эмиссионных нагрузок [8].

В настоящее время многие виды хозяйственной деятельности человека, включая и не связанные напрямую с производством или применением ртути, существенно нарушают естественный биогеохимический цикл ртути, что приводит к значительным отклонениям ее содержания в различных объектах окружающей природной среды от фоновых значений [7].

Спектральный анализ был проведён на атомно-абсорбционном спектрометре (ртутном анализаторе «РА-915+» с термоприставкой РП-91С). Аналитическая работа велась по аттестованной методике М 04-64-2010. Отбор листьев (проб) осуществлялся два раза в год - весной и осенью.

Пробоподготовка заключалась в следующем: листья чёрного тополя (Popu- lusnigraL.), в лаборатории обмывались проточной водой из-под крана, обтирались слегка влажной мягкой салфеткой (чтобы исключить попадание налипших на лист частиц твёрдых осадков) и окончательно омывались дистиллированной водой. После чего листья укладывались на чистую фильтровальную бумагу и покрывались сверху таким же бумажным листом (для исключения возможного загрязнения в специальном помещении для хранения проб).

После высыхания до суховоздушного состояния при комнатной температуре (для исключения процесса парения и исключения потерь ртути недопустим искусственный нагрев проб). Затем производили измерение путём отбора с каждого листа небольших фрагментов - от 7 до 10 мг навески (по точкам, указанным на картосхеме листа) и введения её на кварцевой «лодочке» в приёмное гнездо термоблока ртутного атомизатора.

Для проведения полевой работы были определены места отбора образцов листьев чёрного тополя на территориях г. Астрахани и района с. Солёное Займище.

В городской черте образцы листьев отобраны в сквере у Астраханского государственного университета с тополя с внешней стороны кроны. По периметру сквера (ул. Савушкина и ул. Татищева) постоянно наблюдается насыщенное круглосуточное транспортное движение. В с. Соленое Займище пробы листьев взяты в нижней части села, где практически отсутствует транспортное движение.

Характер распределения ртути по площади листа имеет одинаковые свойства на обеих сравниваемых территориях (рис. 2 - позиция I и II).

Ассимиляционные органы - листья древесных растений являются важным звеном в функционировании всего организма, обладают высокой чувствительностью и стабильностью ответной реакции на влияние внешних факторов окружающей среды [8].

Полученная информация по проведённой работе показывает, что процесс сезонного накопления общей ртути в листьях чёрного тополя на урбанизированной и условно-чистой территориях значительно разнятся между собой. Коэффициент сезонного накопления за рассматриваемый период времени (май - сентябрь 2014 г.) в г. Астрахани составил 3,93, а на условно-чистой территории - 1,90 у.е. Содержание ртути в Астрахани (на листе) в 4,38 раза превосходит таковое в с. Солёное Займище.

Максимальные концентрации ртути фиксируются, как правило, в периферийных точках у верхушки листа, а минимальные - у его основания. Данное наблюдение указывает на направление перераспределения содержания поллютанта от кромки листа к побегам. Известно, что растения избирательно поглощают элементы питания, к которым относятся и микроэлементы. При этом они сортируют их на трёх фильтрах: корневом, ксилемном и репродуктивном. Физиологические барьеры с большой гарантией отсеивают тяжёлые металлы [6].


Рисунок 2 – Картосхемы распределения общей ртути в листе чёрного тополя, отобранного: I – весной и II – осенью 2014 г.; г. Астрахань, б) с. Солёное Займище

Сравнение представленных картосхем показывает, что степень ртутного загрязнения листьев черного тополя, отобранных на урбанизированной территории г. Астрахани превосходит уровень содержания ртути в листьях, отобранных на условно-чистой в районе с. Солёное Займище.

Таким образом, листовая диагностика зафиксировала и позволила оценить уровень сезонного накопления общей ртути в листьях чёрного тополя (PopulusnigraL.), причём по величине коэффициента накопления на городской территории можно сделать вывод, что урбанизированная территория более загрязнена этим поллютантом, чем сравниваемый объект.
Одновременно подтверждается тот факт, что происходит отток части накопленной в листьях ртути в побеги и далее - в первичную меристему побегов, что подтверждается характерной зональностью распределения ртути по площади листа. Такой процесс вызывает нарушение морфологического и анатомического строения формирующихся листьев. Визуально этот процесс обнаруживается по повреждениям на верхушке и центральной жилке листа, однако, во время ведения полевых работ заметных, явных повреждений листьев не выявлено в пробах листа на обследуемых территориях.

Библиографический список

1. Андрианов, В.А. Геоэкологические аспекты деятельности Астраханского газового комплекса [Текст] : монография /В.А. Андрианов. - Астрахань: Изд-во АГМА, 2002. - 245 с.
2. Андрианов, В.А. Система мониторинга на интенсивно эксплуатируемых территориях (на примере АГК) [Текст] / В.А. Андрианов// 41-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета: тезисы докладов. - Астрахань, 1997. - С. 81.
3. Богданов, Н.А. Экологическое зонирование: научно-методические приёмы. Астраханская область [Текст] /Н.А. Богданов. - М.: Едиториал УРСС. - С. 67-74.
4. Давыдова, С.Л. Экология и промышленность России [Текст] / С.Л. Давыдова, Е.В. Нико- норова. - М., 1997. - С. 28.
5. Дунаева, Е.Л. Современный уровень содержания ртути в почвах вновь осваиваемых территорий [Текст] /Е.Л. Дунаева, В.А. Андрианов, Г.И. Сокирко// Разведка и освоение нефтяных и газоконденсатных месторождений: научные труды. - Астрахань: НИПИгаз, 2005. - Вып. 7. - С. 233-235.
6. Метод определения предельно допустимых концентраций тяжёлых металлов в почвах [Текст] / М.Ю. Барсукова, Ю.И. Дудкин и др. // Плодородие. - №3. - 2002. - С. 18-19.
7. Степанова, И.К. Ртуть в абиотических компонентах озер Северо-Запада России [Текст] / И.К. Степанова, В.Т. Комов //Экология, 1996. - С. 198.
8. Cobata-Pendias A. Mikroelementy in soil and plants /A. Cobata-Pendias, K.H. Pendias. - М.: Mir, 1988 . - 440 p.
 

Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование № 3 (39), 2015

Категория: Экология | Добавил: x5443 (22.02.2016)
Просмотров: 140 | Теги: ртуть, загрязнение | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016