Содержание
Введение
1. Обзор литературы
1.1 Медь в природных объектах
1.1.1 Источники поступления меди в почву
1.1.2 Трансформация тяжелых металлов в почве
1.1.3 Поступление меди в растения
1.1.4 Токсикологическое действие меди на растения, животных, человека
1.2 Адсорбционная способность почв по отношению к меди
1.3 Приемы реабилитации почв, загрязненных медью
1.4 Биологические и морфологические особенности диагностических культур
2. Условия проведения опыта
2.1 Характеристика климатическихи погодных условий
2.2 Агрохимическая характеристика чернозёмов выщелоченныхЧелябинской области
3. Экспериментальная часть
3.1 Методика закладки и проведения полевого стационарногоопыта
3.2 Характеристика мелиорантов
3.3 Общая характеристика почвы полевогоопыта
3.4 Содержание в почве подвижных форм меди
3.5 Урожайность культур экспериментального севооборота
3.6 Содержание меди в продукции культур севооборота
4. Экономическая оценка применения мелиорантов на почве,загрязненной медью
5. Безопасность жизнедеятельности
5.1 Охрана труда
5.1.1 Государственное управление охраной труда. Обязанностиработодателя и работника в области охраны труда
5.2 Охрана природы
Выводы
Список литературы
Введение
Среди множества проблем, стоящихв настоящее время перед человечеством одно из первых мест занимает проблемазагрязнения окружающей среды различными химическими веществами — продуктамитехногенеза, большая часть которых накапливается в почве. Среди загрязнителейзначительное место занимают тяжелые металлы. Основным фактором остроты этойэкологической ситуации остается высокая концентрация природозагрязняющих иприродоразрушающих производств, преобладание таких экологически опасныхотраслей промышленности, как черная и цветная металлургия, химическая игорнодобывающая промышленность, машиностроение и другие.
К тяжелым металлам относятсясвыше 40 химических элементов таблицы Менделеева с атомными массами,превышающими 50 атомных единиц или химические элементы с удельным весом свыше5г/см3. Не все ТМ представляют одинаковую опасность для живыхорганизмов. По токсичности и способности накапливаться в пищевых цепях, лишьнемногим более десяти элементов признаны приоритетными загрязнителями биосферы,в их число входит и медь. А также ртуть, свинец, цинк, кадмий, молибден,кобальт, никель, ванадий.
В связи с увеличивающимсязагрязнением биосферы особый интерес и важное практическое значение имеет, содной стороны, познание механизмов и закономерностей поведения и распределенияТМ в окружающей среде, а с другой, тот факт, что свыше 90% всех болезнейчеловека прямо или косвенно связано с состоянием окружающей среды, котораяявляется либо причиной возникновения заболеваний, либо способствует ихразвитию.
Челябинская область относится кчислу регионов с критическим состоянием окружающей природной среды. Загрязнениеее территорий ТМ распределяется очень неравномерно, и медь является одним изосновных загрязнителей. Уровень загрязнения превышает предельно допустимыеконцентрации металлов в почве (ПДК) в десятки и сотни раз (А.И. Левит, 2001).
В сложившейся ситуации актуаленвопрос необходимости разработки мероприятий по восстановлению почв досостояния, пригодного для получения растениеводческой продукции, отвечающейсанитарно-гигиеническим требованиям. Для этого на опытном участке Институтаагроэкологии нами был проведен полевой опыт по изучению приемов агрохимическоймелиорации чернозема выщелоченного, загрязненного медью.
Цель исследований:
изучить эффективность различныхприемов химической мелиорации чернозема выщелоченного, загрязненного медью впочве, их влияние на содержание подвижных форм меди в почве, урожайностьсельскохозяйственных культур и качество продукции.
Задачи:
в полевом стационарноммелкоделяночном опыте сравнить различные химические мелиоранты по их действиюна подвижные формы меди, урожайность сельскохозяйственных культур и содержаниеметалла в полученной продукции;
на основе полученных данных вполевом стационарном опыте определить коэффициент экономической эффективности исрок окупаемости капитальных вложений.
1. Обзор литературы1.1 Медь в природных объектах
Все основные циклы миграции ТМ вбиосфере (водные, атмосферные, биологические) начинаются в почве, потому что вней происходит мобилизация металлов и образование различных миграционных форм.
По определению И.В. Синявского (2001)почва как один из главных объектов загрязнения — сложная полидисперснаясистема. Она обладает обменно-катионной поглотительной способностью,буферностью концентрации солей и величиной pHпочвенного раствора. Тяжелые металлы при попадании в почву вступают вфизические сорбционные процессы, химические реакции с элементами почвенногораствора и в физико-химические обменные реакции почвенного поглощающегокомплекса.
Почва имеет ведущее значение впроизводстве сырья для многих видов промышленности, продуктов питания и кормовдля сельскохозяйственных животных. В основу нормирования таких загрязняющихвеществ, какими являются ТМ, положен принцип, допускающий возможность ихпоступления в количествах, безопасных для человека и окружающей среды. Почвы, вкоторых содержание ТМ превышает фоновое, но не является опасным для здоровьячеловека, следует считать слабозагрязненными (В.Б. Ильин, 1991). Фоновоесодержание ТМ в почвах можно считать исходным их количеством, естественнымуровнем загрязнения. На черноземах выщелоченных валовое фоновое содержание медисоставляет в пахотном горизонте 62 мг/кг, а в слое 0-10 возрастает до 140 мг/кг(А.П. Козаченко, 1999). Под предельно допустимыми количествами ТМ в почвеследует понимать такую их концентрацию, которая при длительном воздействии напочву и произрастающие на ней растения не оказывает патологических измененийили аномалий в ходе биологических процессов и не приводит к накоплениютоксичных элементов в возделываемых культурах, а, следовательно, и в продукции(О.А. Соколов, В.А. Черников, 1999). ПДК меди в почве 3 мг/кг.1.1.1 Источники поступления меди в почву
Значительные количества выбросовпромышленных предприятий, содержащих высокие концентрации ТМ и токсичныхвеществ в атмосферу, ведут, в свою очередь, к ежегодному попаданию в почвуболее 960 тыс. т. оксидов и более 1,4 млн. т. активных химических веществ.Следствием этого является не только снижение плодородия почв, но и созданиеусловий, наряду с агротехническими нарушениями, для образования ежегодно до 1,4млн. га эрозионных и эрозионноопасных земель.
Поступление тяжелых металлов, вчастности меди, в почву вследствие техногенного рассеяния осуществляетсяразнообразными путями. По данным Д.С. Орлова, Л.К. Садовниковой (2002)важнейшим из них является выброс при высокотемпературных процессах: черной ицветной металлургии, обжиге цементного сырья, сжигании минерального топлива.Воздушными потоками выбросы переносятся на большие расстояния (до 10 км),причем большая их часть выпадает на расстоянии 1-3 км от эпицентра. Ежегодновыбросы специфических загрязняющих веществ составляют 750-800 т, из них меди — 95т (А.П. Козаченко, 1999). Надо сказать, что техногенная доля меди вокружающей среде составляет примерно 75%.
Кроме того, источникомзагрязнения почвы медью может служить орошение ее водами с повышеннымсодержанием этого металла. Согласно публикации комплексного докладаЧелябинского областного центра по гидрологии и мониторингу окружающей среды (2000)река Миасс — одна из крупнейших водных артерий Челябинской области. Ниже городаМиасса под влиянием промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод качествоводы р. Миасс существенно ухудшается. Содержание в ней меди составляет от 2,5до 3,0 ПДК.
Загрязнение земель медьюпроисходит не только за счет выбросов предприятий промышленности, но и за счетвеществ, потребляемых самим сельским хозяйством, например, пестицидов. Такоезагрязнение называется агрогенным (А.И. Левит, 2001). Пестицидами называютсяхимические вещества, которые защищают растения от сорняков и вредителей,стимулируют их рост, защищают от болезней. Являясь важнейшим средствомсохранения и приумножения урожаев, они в то же время представляют значительнуюугрозу для окружающей природы. Их остатки загрязняют почву, снижаютбиологическую активность, накапливаются в листьях и стеблях растений, вызываяих повреждение (А.И. Левит, 2001).
Согласно публикациям А.Д. Бандман,Г.А. Гудзовского, Л.С. Дубейковской и др. (1988) многие соединения мадииприменяются в качестве пестицидов в чистом виде, как оксид меди (I) и сульфат меди (II), или в составесложных препаратов. Гидроксидхлорид меди (II)применяется с добавкой сульфитно-спиртовой барды и декстрина. Фунгицидныйпрепарат купрозан содержит 37,5% этого соединения, а купронил — 35%гидрокарбоната меди (II).
По мнению А.И. Левит (2001)опасное загрязнение земель происходит и в тех случаях, когда нарушаются нормыхранения или запасы ядохимикатов, содержащих в своем составе медь,выбрасываются, складируются в неположенных местах — близ дорог, водоемов.
Мощным источником загрязненияпочв медью также могут являться и агротехнические мероприятия, направленные наповышение урожайности сельскохозяйственных культур. Например, необходимостьприменения минеральных удобрений одновременно с повышением урожайности можетвызвать загрязнение почв тяжелыми металлами, в частности медью, вследствие аккумуляцииизбыточного количества удобрений в почвенном профиле при передозировке илинеравномерном внесении. Подобный эффект может наблюдаться при бесконтрольномиспользовании в качестве минеральных удобрений отходов различных отраслейпромышленности (О.С. Орлов, 2002).
По данным В.И. Артамонова (1996)избыточное внесение экскрементов животных в почву ведет к увеличению содержанияв ней подвижной меди.
Итак, критический уровень, т.е.величина, при которой поступление ТМ в окружающую среду не приводит к накоплениювыбросов в почве составляет для меди 3-30 кг/км2 в год.Загрязненная почва, в которой содержание меди превышает допустимый уровень,теряет четкую структуру, общая порозность ее уменьшается. Разрушение структурыприводит к нарушению водопроницаемости, ухудшению вводно-воздушного режима (А.Д.Бандман и др., 1988).1.1.2 Трансформация тяжелых металлов в почве
Выпадающие на поверхность почвыТМ аккумулируются в слое 2-5 см и подразделяются на фиксирующую и мигрирующуючасти. Значительная реакционная поверхность минерального вещества, наличиепочвенных растворов и органического вещества, насыщенность микроорганизмами,мезофауной и корнями высших растений, гранулометрический состав,вводно-тепловой режим и геохимический фон региона создают сложнейшую системутрансформации ТМ в почве.
Согласно публикациям Д.С. Орловаи др. (2002) первым этапом трансформации оксидов ТМ в почвах являетсявзаимодействие их с почвенным раствором и его компонентами. Даже в такойпростой системе, как вода, находящиеся в равновесии с СО2атмосферного воздуха, оксиды ТМ подвергаются изменениям и существенноразличаются по своей устойчивости. Оксид меди — наиболее стабилен и менеерастворим.
Парциальное давление СО2 впочвенном воздухе во много раз превышает таковое в атмосфере и поэтому в почвепреобладают более устойчивые гидрокарбонаты и карбонаты меди.
Следующими реакциями являютсякатионный обмен и специфическая адсорбция. Ионы ТМ, в частности меди, способныспецифически адсорбироваться почвами с образованием прочных связейкоординационного типа с некоторыми поверхностными функциональными группами.
Специфическая адсорбция болееизбирательна, чем неспецифическая, и зависит как от свойств сорбируемых ионов,так и от природы поверхностных функциональных групп, поэтому ТМ энергичноадсорбируются почвами из растворов.
Таким образом, процесстрансформации поступившей в почву в ходе техногенеза меди включает следующиестадии:
1) преобразование оксидов меди вгидроксиды (карбонаты, гидрокарбонаты);
2) растворение гидроксидов (карбонатов,гидрокарбонатов) меди и адсорбция соответствующих катионов твердыми фазамипочвы;
3) образование фосфатов меди иих соединений с органическими веществами почвы (Д.С. Орлов и др., 2002).
Так работы В.Н. Переверзева, Т.Е.Свейструп, М.С. Стрелковой (Почвоведение, 2002-№3) показывают, что пылевыевыбросы, с которыми в почву поступают ТМ, локализуются в верхнем слоеподстилки, и только сравнительно небольшая их часть переходит в обменноесостояние (не более 10% от валового содержания их в этом слое). В отношениимеди характерны следующие закономерности. Наибольшее ее содержание отмечается всамом верхнем слое органогенного горизонта, но при переходе к следующему слоюколичество подвижной меди резко, а не постепенно, уменьшается и продолжаетуменьшаться к нижележащим горизонтам.1.1.3 Поступление меди в растения
Медь относится к числумикроэлементов, необходимых для жизнедеятельности растений. Она играетзначительную роль в фотосинтезе, дыхании, перераспределении углеводов,восстановлении и фиксации азота, метаболизации протеинов. Отмечается большоевлияние меди на проницаемость для воды сосудов ксилемы, а следовательно, ибаланс влаги. Кроме того, этот элемент контролирует образование ДНК и РНК, егодефицит заметно тормозит репродуцирование растений.
По данным Н.А. Черных и др. (1999)содержание меди в растениях незагрязненных областей колеблется от 1 до n10 мг/кг сухой массы. При этом диапазон концентраций данногоэлемента в зерне злаковых составляет 1,3-10,3 мг/кг. Более высокие концентрациимеди в органогенном горизонте отрицательно сказываются на росте и развитиисельскохозяйственных культур.
Одной из причин токсичностиэтого металла является то, что медь относится к числу элементов, интенсивнонакапливающихся в растениях. В результате этого у растений возникают симптомыотравления: хлороз листьев, слабое развитие корневой системы, происходитповреждение тканей, изменение проницаемости клеточных мембран и ингибированиепроцессов фотосинтеза, замедляется прорастание семян (И.В. Синявский, 2001).
Тяжелые металлы поступают впочву в форме различных соединений (карбонатов, оксидов) с ограниченнойрастворимостью. Поэтому только часть из них может быть усвоена растениями. Длярастений представляет опасность так называемая доступная форма элемента,которая может быть усвоена непосредственно через корневую систему. Доступнымисчитаются те соединения, которые переходят в вытяжку 2М азотной кислоты или 1Нраствор соляной кислоты. Именно эти формы ТМ поступают из почвы в растения иоказывают токсическое действие.
Итак, исходя из публикаций О.А. Соколова(1999) главный путь поступления ТМ, в частности меди, в растения — этоадсорбция корнями. Поглощение этих химических элементов корнями растенийвключает следующие этапы: преодоление пектоцеллюлозной мембраны клеточнойоболочки, затем прохождение через плазмалемму, цитоплазму и тонопласт (вакуолярнаямембрана). Этот путь связан с прохождением ионов ТМ через поры мембраны поградиенту концентрации, прохождением через поры мембраны с потокомрастворителя, липоидной диффузией, поступлением с участием переносчиков,обменной диффузией, активным метаболическим переносом ТМ и никоцитозом.Мембраны, обладая биокаталитической активностью, осуществляют перенос ТМ.Пассивная диффузия составляет только 2-3% от всего количества усвоенныхэлементов.
Основные пути поступления ТМ врастения — апоплазматический и симплазматический. Апоплазматический путьосуществляется по свободному пространству клеточных оболочек и межклетников попринципу диффузии и потока воды с растворенными в ней ТМ. Поступлениехимических элементов в растения по этому пути возрастает с повышением ихсодержания в почвенном растворе.
Апоплазматическим путем ионыметаллов поступают преимущественно в вегетативные части растений. Симплазматическийпуть поступления ТМ между клетками по плазмодесмам носит избирательный характери способствует поступлению ионов металлов в репродуктивные органы растений.
Поступление ТМ в растительныеорганизмы происходит не только через корни. Существует еще один путь — поглощение металлов через листовую поверхность. При этом растворенная пыль,содержащаяся в атмосфере вследствие интенсивного развития промышленности иавтотранспорта, способна проникать как прямо в устьица, так и диффундироватьчерез покровные ткани листовой пластинки. При этом скорость проникновенияэлементов в организм зависит от толщины кутикулы.
Поступление ТМ в растенияобусловлено влиянием множества факторов, важнейшими из которых являются:свойства почв и динамика почвенных процессов, химические свойства металлов,состояние и трансформация их соединений, физиологические особенности растений (Н.А.Черных, 1999).1.1.4 Токсикологическое действие меди на растения,животных, человека
Действие ТМ на живые организмызачастую скрыто, но они передаются по трофическим цепям с выраженнымкумулятивным эффектом, поэтому проявления токсичности могут возникатьнеожиданно на отдельных уровнях трофических цепей. Токсичность ТМ для живыхорганизмов определяется как свойствами и уровнем концентраций самих элементов,так и их миграционной способностью в различных компонентах экосистемы, а такжестепенью накопления в органах и тканях.
По мнению Б.А. Ягодина (1995),для комплексной оценки воздействия для каждого химического элемента необходиморазличать четыре уровня концентрации:
дефицит элемента, когда организмстрадает от его недостатка;
оптимальное содержание,способствующее хорошему состоянию организма;
терпимые концентрации, когдадепрессия организма лишь начинает проявляться;
губительные для данногоорганизма.
Медь относится к группе жизненнонеобходимых для живых организмов элементов. В организме человека она образуеткомплексы с аминами и соединениями серы, способствует синтезу гемоглобинакрови, ускоряет формирование эритроцитов, восстановление костной ткани,усиливает действие инсулина, препятствует распаду гликогена в печени,способствует синтезу витаминов В1, С, Р, РР и Е (О.А. Соколов, В.А. Черников,1990). Но при высоких уровнях содержания этот элемент обладает широким спектромтоксического действия. Ионы меди способны блокировать SH-группыбелков, в особенности ферментов. Острая интоксикация ионами Cu2+сопровождается выраженным гемолизом эритроцитов. Интоксикации соединениями медимогут сопутствовать аутоиммунные реакции и нарушение метаболизма моноаминов (В.И.Артамонов, 1996).
Избыток меди оказывает вредноевоздействие на организм теплокровных. Попадание значительных количеств меди илиее соединений с пищей может вызвать тяжелое отравление, которое будетсопровождаться схваткообразными болями в животе, тошнотой, приступами кашля,раздражением слизистых. По утверждению А.Л. Бандмана (1988), медь относится кгруппе высокотоксичных металлов, способных вызывать острое отравление человекаи животных, и обладающих широким спектром токсического действия смногообразными клиническими проявлениями.1.2 Адсорбционная способность почв по отношению кмеди
Исследования по определениюадсорбционной способности почвы проводились на кафедре агроэкологии-агрохимии-почвоведения.
Одним из важных аспектов даннойпроблемы являлось определение емкости поглощения и установления того предела,при котором ТМ нейтрализуются за счет собственной емкости поглощения почвы, безприменения химических мелиорантов.
В итоге проведенныхэкспериментов были получены следующие результаты.
Чернозем выщелоченный обладаетдостаточно высокой поглотительной способностью по отношению к меди. Предельнаяпоглотительная способность его по отношению к меди, которая нейтрализуется засчет собственной емкости поглощения баз применения химических мелиорантов,составила 19 г/кг. Такую высокую поглотительную способность черноземавыщелоченного можно объяснить значительным содержанием органического вещества (гумуса).По данным А.П. Козаченко (1999) оно в большинстве случаев превышает 6% вотносительном исчислении и 150 т/га при определение запаса в пахотном слое0-20см.
Большое значение имееткислотность (щелочность) почв. В среде с pH выше 6единиц большинство ТМ находиться в форме труднорастворимых гидроокисей. В этомслучае концентрация в почвенном растворе и токсичность ТМ резко снижается (Т.В.Тетюева, 1999).1.3 Приемы реабилитации почв, загрязненных медью
Выработка критериев для оценкистепени деградации и токсичности почвенного покрова, а также разработка приемоввосстановления плодородия загрязненных ТМ почв, являются в настоящее времявесьма актуальными задачами. В целом все приемы снижения токсичности почв,содержащих большие количества ТМ, можно подразделить на предупредительные иприемы по ликвидации уже существующего загрязнения. Основное мероприятие позащите почв и растений от загрязнения ТМ — это предотвращение загрязнения,которое базируется на совершенствовании технологий производства, созданиизамкнутых технологических систем, а также на контроле за внесением в почвуотходов промышленности в качестве удобрений и мелиорантов. Широкое применениесточных промышленных вод для орошения сельскохозяйственных угодий ставит задачуочистки этих вод от ТМ.
Меры по ликвидации ужесуществующего загрязнения подразумевают использование материалов и веществ,связывающих ТМ в недоступной для растений форме и способствующих повышениюплодородия почв (извести, органических удобрений, цеолитов, синтетических смоли др.), применение агротехнических приемов, приводящих к удалению металлов изверхних корнеобитаемых слоев почвы, а также возделывание на загрязненных почвахсельскохозяйственных культур, способных накапливать металлы в количествах, непревышающих их предельно-допустимые уровни.
Подвижность ТМ и доступность ихдля растений в значительной степени контролируются такими свойствами почв каккислотно-щелочные условия, окислительно-восстановительные режимы, содержаниегумуса, гранулометрический состав и связанная с ними емкость поглощения.
При планировании мероприятий повосстановлению почв конкретной территории необходимо учитывать ее положение вокружающем ландшафте, а также неоднородность, как почвенного покрова, так изагрязнения. При этом следует иметь ввиду также тот факт, что максимальноеколичество ТМ аккумулируется в верхних наиболее плодородных горизонтах почв.
Итак, реабилитация почв,загрязненных ТМ, предусматривает следующие мероприятия (В.Т. Граковский и др.,1994):
1. Выбор способа использованиязагрязненных земель, который предусматривает перепрофилирование отраслейсельскохозяйственного производства, смену угодий, подбор севооборотов, а такжеотдельных сельскохозяйственных культур с целью максимального сниженияпоступления ТМ в товарную продукцию. При этом эффект санации достигается засчет того, что одни культуры выносят металлы из почвы сильнее, другие — слабее,одни используются в пищу непосредственно, другие — после переработки, третьи — вообще не пищевые. Так, на почвах, загрязненных ТМ выше ПДК, нельзя выращиватьсалат, шпинат, укроп, лук, петрушку, а также кормовые культуры. Эти земли можноиспользовать для производства зерна, семян, под технические и плодовыекультуры.
2. Приемы фитосанациизагрязненных почв, которые основываются на способности отдельных растенийпоглощать из почвы значительное количество ТМ. После выращивания биомасса такихкультур подвергается утилизации и захоронению.
3. Перемещение и удалениезагрязнителей из верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в нижележащие.Для этого применяют глубокую (на 30 см и более) или плантажную вспашку всочетании с внесением органических удобрений, что позволяет удалитьзагрязненный верхний слой почвы за пределы корнеобитаемого горизонта. Научастках, где загрязнение почвы достигает высокой и чрезвычайно высокойопасности добиться эффекта санации возможно только путем удаления верхнегозагрязненного слоя скрепером, грейдером, бульдозером и др. Однако могутвозникнуть проблемы, связанные со снижением плодородия почв и с захоронениемзагрязненного почвогрунта.
В случае равномерногораспределения ТМ по всей глубине плодородного слоя почвы применяют оченьдорогостоящий прием, заключающийся в переводе содержаний ТМ в подвижную форму (изменениекислотности, добавление солей, комплексообразователей) и их промывке в болееглубокие горизонты, где они становятся недоступными для корневой системырастений. Однако в результате такой санации почв возможно загрязнение другихприродных объектов, в частности подземных и поверхностных вод.
4. Дезактивация ТМ, загрязняющихпочву, путем их перевода в недоступное для растений состояние. Этот приемспособствует снижению поступления ТМ, как в растения, так и в природные воды.Он называется агрохимической мелиорацией, самым распространенным способомкоторой, по определению А.П. Козаченко, О.Р. Камеристовой и др. (2000),является известкование. Это создание нейтральной или слабощелочной среды,способствующей образованию труднорастворимых и малотоксичных солей (например, CuCO3). На выщелоченных и оподзоленных черноземахдозы известковых удобрений, как правило, рассчитываются по величинегидролитической кислотности.
При химической мелиорациизагрязненных ТМ почв можно применять любые известковые удобрения с учетомактивно действующего вещества в них, а также при обязательном контроле засодержанием токсичных примесей.
Внесение органических удобрений.
Применение органическихудобрений (торфонавозных компостов, навоза, сидератов, соломы), увеличивающихзапасы органического вещества в почве, ее буферную способность и емкостьпоглощения, является эффективным средством снижения подвижности большинства ТМ.Наибольший эффект дает использование торфокомпостов. При загрязнении почв ТМорганические удобрения применяют в максимально возможных дозах с учетомпотребности сельскохозяйственных культур в азоте, чтобы не происходилоизбыточного накопления нитратов в растительной продукции.
Применение фосфорных удобрений.
Взаимодействие в почве ТМ сфосфат-ионами в большинстве случаев приводит к снижению их подвижностивследствие образования труднорастворимых соединений. Эффективность примененияфосфорных удобрений зависит от содержания металлов в почве и реакции среды.Так, фосфоритную муку целесообразно применять на почвах с pH
Из агротехнических мероприятийеще эффективно применение природных сорбентов (вермикулита, монтморилонита,глауконита и др.) и всех других веществ, после обработки которыми ТМ почвыпереходят в труднорастворимое состояние (например, угольной и сернойкислотами). Установлено, что природные цеолиты — гидроалюмосиликаты (вермикулити монтморилонит) благодаря высокой адсорбционной способности переводят ТМ вмалоподвижное состояние (В.А. Большаков и др., 1993).
В последние годы появилисьисследования, посвященные изучению закрепления металлов в почве и снижения ихфитотоксичности с помощью микроорганизмов, способных сорбировать данные ТМ.Однако, имеющиеся данные еще достаточно противоречивы и на данном этапе немогут служить базой для широкого применения микроорганизмов в целях мелиорациизагрязненных тяжелыми металлами почв.
1.4 Биологические и морфологические особенностидиагностических культур
Яровая пшеница (Tritikum aestivum)
Семейство мятликовых — Poaceae.
Род — Tritikum.
Корневая система мочковатая,слабо развита. В глубину уходит до 1 метра. Основная масса корней находится впахотном слое почвы.
Стебель — грубая соломина,полая, высотой более 1 м. На стебле имеется от 4 до 7 междоузлий.
Листья ланцетно-линейной формы,широкие.
Колос состоит из колосовогостержня, на котором имеются уступы. На уступах сидят колоски. Колосок состоитиз двух колосковых чешуй и от двух до пяти цветков.
Цветок состоит из двух цветковыхчешуй, пестика с двухлопастным рыльцем и из трех тычинок. Кроме того, в нижнейчасти цветка имеется белая пленочка, которая называется лодикуле.
Во время роста и развитияпшеница проходит следующие фазы:
всходы;
кущение;
фаза выхода в трубку;
фаза колошения;
цветение;
созревание (молочная спелость,восковая спелость, полная спелость);
Прорастание семян яровой пшеницывозможно уже при температуре 1-20С, жизнеспособные всходы появляютсяпри 5-70С, наиболее благоприятная температура для прорастания 12-150С.Всходы переносят непродолжительные заморозки до — 100С.Благоприятная температура для роста и развития от 18 до 250С.Температура выше 300С и сухие ветра неблагоприятно сказываются нарастениях и ведут к снижению урожайности и качества зерна. Сумма активныхтемператур за период всходы-созревание составляет 1500-17500С.
Яровая пшеница — влаголюбиваякультура. Для прорастания семян требуется 55-65% воды от массы семени мягкойпшеницы и 70-80% от массы семени твердой пшеницы. Наиболее благоприятна длярастений влажность почвы в пределах 70-75% наименьшей влагоемкости.Транспирационный коэффициент 400-500.
К почве яровая пшеница весьматребовательна, предпочитает плодородные почвы, насыщенные питательнымивеществами. Хорошие урожаи ее можно получать на почвах слабокислых инейтральных (pH 6,0-7,5). При кислой pHпшеница выпадает из травостоя. Лучше всего растет на уплотненных почвах (1,1-1,2г/см3), но пахотный слой должен быть глубоким.
Вегетационный период мягкойпшеницы 85-105 дней, твердой пшеницы — 110-115 дней.
Ячмень (Hordeum vulgare)
Семейство мятликовых — Poaceae.
Род — Hordeum.
Ботаническая характеристикатакая же, как у пшеницы.
Ячмень — культура умеренныхтемператур. Семена начинают прорастать при температуре 1-30С, новсходы будут изреженные. Ранние и дружные всходы появляются при температуре 5-70С.Оптимальная температура для прорастания 15-200С. Всходы выдерживаюткратковременные заморозки до — 6-80С. Благоприятная температура дляроста и развития от 17 до 240С. Температуры выше 400Сячмень переносит лучше, чем пшеница и овес. Для полного развития ячменятребуется сумма активных температур 1000-15000С для скороспелыхсортов и 1800-20000С для позднеспелых.
Среди ранних яровых зерновыхячмень — самая засухоустойчивая культура. Для прорастания семян требуется45-70% влаги от массы семени. Если влажность почвы не ни же 65-75% наименьшейвлагоемкости, то ячмень развивается хорошо. Транспирационный коэффициент350-403.
Ячмень возделывается наразличных почвах, однако лучшими для него являются плодородные структурныепочвы с нейтральной реакцией (pH 6,5-7,5), насыщенныекалием и фосфором.
Ячмень самая скороспелаякультура, длительность вегетационного периода 60-110 дней.
Овес (Avena sativa)
Семейство мятликовых — Poaceae.
Род — Avena.
Ботаническое строение как уяровой пшеницы.
Овес — сравнительнохолодостойкая культура. Семена начинают прорастать при температуре 2-30С,благоприятная температура 80С. Всходы переносят заморозки до — 8…-100С.Благоприятная температура для роста и развития 18-220С. Высокуютемпературу (более 35-400С) овес переносит хуже, чем пшеница иячмень. Он подвергается “запалам” и “захватам" при температуре 38-400С,паралич устьиц у него наступает через 4-5 часов, тогда как у пшеницы через 5-10часов, у ячменя вообще через 25-30 часов. Сумма активных температур от всходовдо созревания составляет для раннеспелых сортов 1000-15000С, длясреднеспелых — 1350-16500С и для позднеспелых — 1500-18000.
Овес более влаголюбив, чемпшеница и ячмень. Для прорастания семян необходимо 65% от массы семени.Влажность почвы при высеве должна быть не менее 60% полной влагоемкости.Транспирационный коэффициент 474.
К почвам овес не требователен,может произрастать и давать неплохие урожаи на супесчаных, суглинистых,глинистых и торфяных почвах. Овес выносит повышенную кислотность почвы, егоможно возделывать на кислых почвах (pH 5-6) и приосвоении торфяников. Солонцеватые почвы для данной культуры непригодны.
Длительность вегетационногопериода в зависимости от почвенно-климатических условий и сорта составляет80-125 дней. Овес созревает позднее, чем пшеница и ячмень.
2. Условия проведения опыта2.1 Характеристика климатических и погодных условий
Климат является одним изважнейших факторов в процессах почвообразования. Северная лесостепьпредставляет собой Зауральскую холмистую равнину. По биоклиматическимпоказателям территория лесостепного Зауралья подразделяется на подзоны:умеренно влажную северную, периодически засушливую центральную и полузасушливуююжную. Красноармейский район Челябинской области относится к подзонеЦентральной, которая является главной почвенной базой земледелия региона.
Климат данной подзоныхарактеризуется периодической засушливостью и четко выраженной континентальностьюклимата. По многолетним данным ряда метеостанций средняя температура самогохолодного месяца (января) составляет -18,60, а самого теплого (июля)+170, то есть годовые колебания среднемесячных температур равны 35,60.Континентальность климата проявляется и в резком переходе по времени годаположительных температур в отрицательные и, наоборот, отрицательных вположительные, в многократном возврате холодов в весенний и раннелетний период.
Переход отрицательныхсреднесуточных температур в положительные приходится на конец первой декадыапреля. Температура выше +50устанавливается в третьей декадеапреля, а выше +100 — только в первой декаде мая. Продолжительностьпериода со среднесуточными температурами выше +100 составляет125-145 дней (примерно с 8 мая по 18 сентября). Сумма положительных температурбольше 100колеблется в пределах 2000-23300С. Однако,безморозный период заметно короче 100-110 дней, а на почве температура беззаморозков бывает 90-105 дней. Оттаивание почвы заканчивается 6-21 мая. Позднееоттаивание и связанная с ним низкая температура почвы отрицательно сказываетсяна деятельности полезных микроорганизмов и на развитие растений.
Осадков за период активнойвегетации растений выпадает в пределах 240-250 мм. Влагозапасы в метровом слоепочвы к моменту посева зерновых культур бывают достаточными — 140-170 мм.Гидротермический коэффициент (по Селянинову) в весенне-летний период составляет1,2-1,4.
Поэтому центральная лесостепьЗауралья одна из наиболее благоприятных для развития земледелия. Все сортаосновных зерновых культур здесь обеспечены теплом.
Устойчивый снежный покровустанавливается в середине ноября, достигая 30-40 см, и сохраняется 150-160дней. Он обеспечивает благоприятные условия для перезимовки озимых культур.
Погодные условия при проведенииполевых исследований за три наблюдаемых года (2000, 2001, 2002) былиразнообразными (табл.1).
В 2000 году ГТК за вегетациюсоставил 1,04, что говорит о недостаточном увлажнении. В мае 2000 года суммаосадков значительно превысила норму, а температура воздуха была несколько нижесредних значений. В результате переувлажнения почвы посев был перенесен наболее поздние сроки, а низкие температуры стали причиной задержки в прорастаниисельскохозяйственных культур. Июнь был более жарким и сухим, чем в предыдущиегоды. Температуры воздуха выше средних значений, сумма осадков ниже нормы впервой и второй декадах и ненамного выше в конце месяца.
В июле 2000 года температуры иколичество осадков были близки к норме и благоприятны для роста и развития растений.
Август — более сухой. Лишь вовторой декаде сумма осадков несколько превысила среднее значение, а к концумесяца осадки практически прекратились, заметно облегчив уборку культур.
2001 год характеризовался, какнаиболее благоприятный для возделывания кормовых и зерновыхсельскохозяйственных культур. В мае 2001 года при достаточно высокихсреднесуточных температурах, осадки распределились равномерно с преобладанием вконце месяца. Это, наряду с достаточно большими запасами влаги, способствовалодружным всходам всех сельскохозяйственных культур.
Июнь и июль 2001 года отличалисьтемпературами превышающими среднемноголетние значения как по декадам, так и вцелом по месяцам, но благодаря достаточно большому количеству прошедших дождей(июнь — 110,0 мм, при среднемноголетнем — 52,0 мм; июль — 55,5 мм, присреднемноголетнем — 82 мм) засухи характерные для этих месяцев, были исключены.
В августе 2001 года непроисходило резкого понижения среднесуточных температур воздуха, даже в третьейдекаде. Температура оставалась на уровне 16-180С. Осадки, хотя инезначительно, превысили обычное для этого месяца количество, но это несказалось отрицательно на прохождении фаз спелости зерновых культур. Благодаряэтому и достаточно тёплому, сухому сентябрю уборочные работы прошли воптимальные для Зауралья сроки.
Гидротермический коэффициент поСелянинову составил 1,38, что подтверждает вывод о том, что 2001 год былблагоприятный для возделывания сельскохозяйственных культур.
Май 2002 года характеризовалсянебольшим количеством осадков, с наибольшим показателем в начале месяца.Среднемесячная температура составила 10, 20С. Июнь 2002 года отличалсяпониженной температурой по сравнению с двумя предыдущими годами, а количествовыпавших осадков превысило среднемноголетние данные на 16,2 мм. В июлепроисходило снижение температуры по декадам, а август 2002 годахарактеризовался недостаточной обеспеченностью теплом и большим количествомосадков.
2.2 Агрохимическая характеристика чернозёмоввыщелоченных Челябинской области
Выщелоченные чернозёмы являютсялучшими пахотными почвами Зауралья. В Челябинской области они занимают площадь1,36 млн. га. Выщелоченные чернозёмы имеют сравнительно большую мощностьгумусового горизонта (30-50см), карбонаты в них залегают менее глубоко посравнению с оподзоленными чернозёмами. Для выщелоченных чернозёмов характернозаметное уплотнение переходного (АВ) и иллювиального (В) горизонтов, отсутствиекремнеземистой присыпки и ореховатой структуры. Благодаря сравнительно мощному пахотномуслою они характеризуются благоприятными для большинства сельскохозяйственныхкультур водно-физическими и физико-химическими свойствами. Однако они нередкоимеют низкую обеспеченность доступными элементами питания, особенно фосфором (И.В.Синявский, 2001).
Выщелоченные чернозёмы Зауральяхарактеризуются достаточно высоким содержанием пылеватой и илистой фракции, тоесть частиц размером 0,01-0,001 мм и менее 0,001 мм. Они имеют преимущественномелкопылевато-иловатый и иловато-пылеватый тяжелосуглинистый, режесреднесуглинистый и легкосуглинистый состав, но встречаются разновидности иногогранулометрического состава (А.П. Козаченко, 1999).
На опытном поле Институтаагроэкологии почва представлена черноземами выщелоченными среднесуглинистыми.Равновесная объемная масса пахотного слоя черноземов выщелоченных опытного поляколеблется в пределах 1-1,1 г/см3, что обеспечивает общую порозностьбиологически активного слоя 57-60%, то есть такую, которая обеспечиваетоптимальный водно-воздушный режим. Устойчивость сложения обеспечена высокимсодержанием водопрочных агрегатов более 0,25мм.
Физико-химические свойства почвыоцениваются по показателю кислотности: актуальной (водная вытяжка), обменной (вытяжкараствором нейтральной соли KСl), и гидролитической (вытяжка растворомгидролитически щелочной соли CH3COONa). Актуальная кислотностьобусловлена повышенной концентрацией в почвенном растворе ионов Н+ посравнению с ОН — и выражена значением отрицательного логарифмаконцентрации водородного иона рН, который непосредственно обеспечивает ту илииную степень кислотности почвы. Для черноземов выщелоченных опытного поляхарактерна слабокислая реакция в пахотном горизонте. На этом уровне онасохраняется до горизонта ВС и С. Гумуса в пахотном слое содержится 7,63%, а запассоставляет 210 т/га. По принятой градации это высокий показатель гумусовогосостояния.
Определение содержания и запасаазота подтверждает известную связь между количеством в почве этого элемента игумуса. Как показывает таблица2, со снижением содержания гумуса вниз по профилюпочвы следует соответственно снижение содержания азота. В пахотном слое азотасодержится 0,264% или 7,84 т/га. Однако, только 3,1-4,3% этого количестваприходится на легкогидролизуемую фракцию, которая наиболее доступна почвенным микроорганизмами является ближайшим резервом для трансформации в минеральную, усваиваемуюрастениями форму.
Слабокислая среда черноземоввыщелоченных создает условия для повышения подвижности фосфатов. Концентрацияфосфора в пахотном слое составляет 0,135% в подпахотном — 0,089% или 3,72 и1,56 т/га. В то же время содержание его подвижных фракций как правило низкое.
По отношению к валовому фосфору подвижные фракции составляют менее0,5%. Черноземы выщелоченные имеют среднюю и повышенную обеспеченность калием,если судить по содержанию его обменной фракции. В пахотном слое его содержится7,22% или 61,7 т/га, в подпахотном — 2,23% или 39 т/га. В поглощающем комплексена долю обменного калия приходится 0,55-0,90%.
Агрохимическая характеристика чернозема выщелоченного опытного поляИнститута агроэкологии представлена в таблице 2.
3. Экспериментальная часть3.1 Методика закладки и проведения полевогостационарного опыта
Для разработки,совершенствования и сравнения по эффективности различных способов химическоймелиорации чернозема выщелоченного, загрязненного медью, на опытном полеИнститута агроэкологии в 1999 году заложен мелкоделяночный стационарный опыт вэкспериментальном севообороте пар — яровая пшеница — ячмень — овес. Площадьделянки 2м2, размещение рендомизированное в четырех кратнойповторности (табл.3).
Таблица 3 — Чередование культур в экспериментальном севообороте за период одной ротацииГод Чередование культур на полях севооборота 1 2 3 4 2000 пар яр. пшеница ямень овес 2001 яр. пшеница ячмень овес пар 2002 ячмень овес пар яр. пшеница 2003 овес пар яр. пшенца ямень 2004 пар яр. пшенца ямень овес
Загрязнение черноземавыщелоченного медью проводили, используя соль серной кислоты — сульфат меди.Доза внесения CuSO4∙5H2O составила 30,4г на делянку (2м2). Соль вносили врастворенном виде равномерно на всю площадь делянки, рыхлили с помощью штыковойлопаты и затем содержали по типу чистого пара. Все операции по механическомувоздействию на почву чистых и загрязненных фонов были идентичны.
После парования внесли вразбросмелиоранты: глауконит — 10 т/га, из расчета на чистый минерал; известь — 5т/га, в соответствии с рекомендациями по известкованию кислых почв и в расчетена рН 7,0; фосфоритную муку — 5 т/га, согласно выводам Н.А. Черных ссотрудниками (1999). Каждый из используемых химических мелиорантов обладаетразличным действием.
Известь — снижает подвижностьметалла за счет взаимодействия его с карбонатами почвенного раствора при рНблизкой к нейтральной среде.
Фосфоритная мука — обеспечиваетвзаимодействие металла с фосфат-ионами до нерастворимых соединений.
Глауконит — природный сорбент,обладающий высокой емкостью поглощения по отношению к меди.
Перед посевомсельскохозяйственных культур почву рыхлили (вручную). Высевали яровую пшеницусорта Казахстанская раннеспелая, ячмень Медикум 85, овес сорта Скакун. Длякаждой культуры было подготовлено 8 вариантов опыта, на которых изучалосьдействие мелиорантов на урожайность культур и показатели плодородия почв.
Вариант 1. Почва в исходном состоянии
Вариант 2. Почва + Zn (контроль дляцинка)
Вариант 3. Почва + Zn + глауконит,10 т/га;
Вариант 4. Почва + Zn + известь, 5т/га;
Вариант 5. Почва + Zn + фосфоритнаямука, 5 т/га;
Вариант 6. Почва + Cu (контроль длямеди)
Вариант 7. Почва + Сu + глауконит, 10т/га;
Вариант 8. Почва + Сu + известь, 5т/га;
Вариант 9. Почва + Сu + фосфоритнаямука, 5 т/га.
Схема приведена на рисунке 1.
Схема полевого опыта *
/>
/>оросительныйканал
/>/>
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/> без
мелиоранта
Zn незагр. Cu Zn незагр. Cu Zn незагр. Cu Zn незагр. Cu
почва почва почва почва/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
1 м
/> глауконит
/>/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/> известь
фосфорит.
мука
пар яровая ячмень овёс
пшеница
Рисунок 1. Схема полевого опыта.
* Схема первого повторения полевогоопыта. Дальнейшее размещение вариантов рендомизированно.
Перед закладкой опыта весной1999 года провели общую агрохимическую характеристику опытного участка, в томчисле и на содержание меди. Для этого:
отобрали смешанные образцы скаждого поля и каждой повторности из слоев 0-10; 10-20; 20-40 см.
в почвенных образцах определяливаловое содержание гумуса, подвижные формы азота, фосфора и калия, составпоглощенных оснований, рН, подвижные формы меди.
Наблюдения и учеты.
1. Отбор почвенных образцовперед посевом сельскохозяйственных культур по горизонтали в слоях 0-10; 10-20;20-40 см по вариантам опыта.
2. Отбор растительных образцов.
3. Определение содержания меди восновной и побочной продукции.
4. Отбор почвенных образцовпосле уборки сельскохозяйственных культур в горизонтах 0-10; 10-20; 20-40 см повариантам опыта.
5. Определение подвижных форммеди в почвенных образцах.
Содержание меди в почвенных ирастительных образцах определялось на атомно-адсорбционном спектрофотометре.3.2 Характеристика мелиорантов
В опыте использовали глауконитУсть-Багарякского месторождения (Челябинская область) следующего химическогосостава: Si2 — 52,89; Al2O3 — 11,83; Fe2O3 — 16,74; MnO — 0,03; MgO — 4,31; СaO — 0,82; K2O — 8,57 и Na2O — 0,14%. Удельный вес глауконита колеблется от 2,3 до 2,9г/см3. Цвет от светло-, темно-зеленого или почти черного.Используемый в опыте глауконит имел зеленовато-серый цвет. Емкость катионногообмена природных глауконитов колеблется в пределах 250-350 мг-экв. на кгминерала. Используемый в опыте концентрат глауконита имел емкость обмена450-470 мг-экв. /кг. Как показали лабораторные исследования, опытный образецминерала обладал высокой адсорбционной способностью относительно меди — 781,2 ±7,5 мг/кг навески. Степень извлечения из кислых растворов 90%, из основных — 84%.
Глауконит, используемый в опыте,характеризуется малым содержанием тяжелых металлов: Cu -5,4; Zn — 38,1; Pb -1,6; Cd — 0,78; Cr — 69,2 и Ag — 13,6 мг на кг, реакция солевой вытяжки — pH 4,8,валовое содержание азота (N) 0,13%, фосфора (P2O5) — 0,09% икалия (К2О) — 1,575.
Для проведения известкованиятакже использовали местный материал — известь, производимую в АО «Мечел»из известняков Сибайского и Тургоякского месторождений. Мелиорант имеетвлажность менее 2%, содержит только следы вредных примесей и 97,1% CaCO3. Эффективность данного мелиоранта повышаетсяс уменьшением размера его частиц. Известь является основным материалом,используемым на всех кислых почвах под различные сельскохозяйственные культуры.
Фосфоритная мукапредставляет собой размолотые природные фосфаты или продукты их обогащения безкакой-либо химической переработки. Это порошок серого цвета разных оттенков.Фосфор в фосфоритной муке представлен неусвояемым растениями трехкальциевымфосфатом Ca (PO4) 2.
Растения могут использоватьфосфоритную муку только при внесении ее в кислую почву, где под влияниемпочвенной кислотности фосфор постепенно переходит в растворимую и доступную длярастений форму СаНРО4*2Н2О. Поэтому, чем меньше частицыфосфоритной муки и выше их удельная поверхность и площадь соприкосновения спочвой, тем интенсивнее будут проходить процессы перевода ее в доступное длярастений состояние.
Вследствие медленного разложенияфосфоритной муки в почве действие ее продолжается несколько лет. Данныймелиорант можно использовать в качестве основного удобрения на кислых почвах вдвойной дозе по сравнению с суперфосфатом. Не рекомендуется применять наизвесткованных почвах и совместно с известью. Недостаток фосфоритной муки — еепылящие свойства, что значительно затрудняет ее применение.3.3 Общая характеристика почвы полевого опыта
Первое и важное требование кземельному участку и полевому опыту — типичность или репрезентативность.Земельный участок для будущего опыта должен соответствовать тем условиям, вкоторых предполагается применить результаты опыта: свойствам, плодородию ирельефу почв, расположенных в данном районе, или даже в других районах, близкихпо природным условиям.
Второе требование к почвенномуучастку — однородность его почвенного покрова. Для данных исследований наиболееважным является однородное фоновое (природное) содержание меди, что должнообеспечить достаточную точность опытов.
Почва экспериментальногоучастка, где был заложен севооборот, является однородной на всех полях, чтосоответствует вышеизложенным требованиям.
Химический анализ полейсевооборота по основным характеристикам почвы отражен в таблице 4.
Таблица 4 — Общая характеристикапочвы полевого опыта
Слой
почвы, см Показатели
рНсол Гумус,%
Р2О5, мг/100г
К2О, мг/100 г Сu, мг/кг 0-10 5,96 7,63 13,94 18,15 0,44 10-20 5,93 7,18 14,29 18,11 0,44 20-40 6,01 7,00 10,26 13,36 0,58
Рассматривая результатыхимического анализа по горизонтам, можно отметить, что фоновое содержание мединаходится в существенно ниже ПДК (3 мг/кг) незначительно увеличивается сглубиной. Содержание гумуса высокое. Солевая вытяжка почвы соответствуетслабокислой реакции. Содержание Р2О5 (по Чирикову)повышенное, а К2О (по Чирикову) высокое.
Данная агрохимическаяхарактеристика почвы показывает состояние экспериментального участка на моментзакладки полевого эксперимента.3.4 Содержание в почве подвижных форм меди
Внесение в почву сульфата медипривело к резкому увеличению содержания подвижных ее форм во всех вариантахопыта. По сравнению с контрольным вариантом, где содержание подвижных форм медив горизонте 0-20 составило 0,44 мг/кг почвы, а в горизонте 20-40 — 0,58 мг/кг,во втором варианте содержание подвижных форм данного металла увеличилось послоям в 219 и в 106 раз соответственно. Эти показатели превышают ПДК меди впочве (3 мг/кг) в слое 0-20 в 32 раза и в слое 20-40 в 20 раз.
По сравнению с исходнымсодержанием меди в почве (вариант 1) после загрязнения ее CuSO4·5H2O произошло увеличениесодержания подвижных форм данного металла в среднем на 78,7%. Послеиспользования на загрязненных почвах трех сравниваемых мелиорантов, наосновании данных таблицы 5 можно сказать, что наиболее активно связывалподвижные формы меди природный адсорбент — глауконит. Внесение 10 т/гаобогащенного глауконита (без глины и примесей) уменьшило содержание подвижныхформ меди на 24,2%. В свою очередь, внесение 5 т/га извести позволило снизитьсодержание загрязнителя на 8,8%, а при использовании фосфоритной муки (5 т/га)такого же эффекта удалось добиться всего на 7,6%.
И все-таки не один изприменяемых мелиорантов при таком высоком уровне загрязнения почвы медью несмог обеспечить значительного уменьшения подвижности металла. Из таблицы 5видно, что содержание подвижных форм меди во всех вариантах превосходит ПДК.Таким образом, применение даже таких активных химических мелиорантов, какглауконит, известь, фосфоритная мука не может обеспечить полную химическуюдетоксикацию тяжелых металлов. Поэтому необходимо исключать выброс тяжелыхметаллов в окружающую среду, по средствам создания замкнутых цикловпроизводства.
Таблица 5 — Влияние мелиорантов на содержание в почве подвижных форм меди, мг/кг (среднееза три года)Вариант Состав Содержание в слое Изменения относительно 0-20 20-40 0-40 1 вар-та 2 варианта мг/кг мг/кг % 1. Почва 0,44 0,58 0,51 - -78,69 - 2. Почва + Сu 96,63 61,78 79, 20 +78,69 - 100 3. Почва + Сu + глауконит,10 т/га 76,60 43,38 60,00 +59,49 -19,2 75,8 4. Почва + Сu + известь, 5 т/га 83,70 58,2 72, 20 +71,69 -7,0 91,2 5. Почва + Сu + фосфоритная мука, 5 т/га 87,28 59,15 73, 20 +72,69 -6,0 92,4 3.5 Урожайность культур экспериментальногосевооборота
Как отмечалось в методике в подразделе3.1 экспериментальный севооборот представлен четырьмя полями, где чередуютсязерновые культуры с применением парового агрофона. Чтобы предотвратить превносв почву дополнительного количества тяжелых металлов, минеральные удобрения настационаре не применялись, поскольку в их состав металлы входят какзагрязнители. Кроме того, минеральные туки — это активные соли, которые могутвзаимодействовать с химической составляющей применяемых мелиорантов, тем самым,снижая их мелиорирующее действие.
За годы исследования урожайностьтест-культур в контрольном варианте в среднем составила у яровой пшеницы — 1,87т/га, у ячменя — 1,94 т/га и у овса — 2,26 т/га (табл.6,7). В варианте, гдепочва подверглась загрязнению медью наблюдалось достаточно резкое снижение урожайностизерна и соломы культур севооборота: на яровой пшенице в 2001 году на 32%, а в2002 на 33%. Урожайность ячменя при возделывании его на загрязненной медьюпочве в 2001 году составила 1,51 т/га, что на 26% ниже по сравнению сконтрольным вариантом, а в 2002 году снизилась на 29%. То же самое наблюдалосьи на овсе, урожайность которого в 2001 году снизилась на 25%, а в 2002 году на31%.
Действие мелиорантов наурожайность зерна и соломы возделываемых культур проявлялось во всех вариантахопыта, но было неоднозначно. На полях, занятых яровой пшеницей в 2001 годудействие мелиорантов проявилось в меньшей степени, хотя рост урожайности зернаи соломы наблюдался в сравнении с вариантом, где мелиоранты не применялись ибыл доказуем математически.
В 2001 году наибольшие прибавкидавало применение глауконита при возделывании ячменя — 0,61 ц/га зерна, приэтом различия в прибавках урожая на разных вариантах отчетливо видны иматематически достоверны. При применении извести и фосфоритной муки прибавкизерна и соломы ячменя меньше и составляют около 0,4 и 0,6 ц/га соответственно.
Достоверно повышение урожайностипри выращивании овса на почвах, мелиорируемых глауконитом. Хотя прибавки здесьв 2001 году небольшие — 0,34 т/га зерна и 0,53 т/га соломы. Действие извести ифосфоритной муки примерно одинаково, разница урожайностей на этих вариантахнаходится в пределах ошибки опыта.
По эффективности действия наурожайность зерна и соломы яровой пшеницы в 2002 году выделяется глауконит, приего использовании урожайность зерна составляет 1,82 ц/га, соломы — 2,58 ц/га.Хотя влияние данного мелиоранта в сравнении с применением извести находится впределах ошибки опыта, значение НСР05 составляет 0,08. Урожайностьзерна яровой пшеницы в III варианте составляет 1,74т/га. Действие фосфоритной муки значительно ниже, чем при использовании 10 т/гаглауконита. Это подтверждается значениями НСР05.
При возделывании в 2002 годуячменя и овса на почвах, загрязненных медью, лучшее мелиорирующее действиеобеспечивает глауконит, что подтверждается наибольшими прибавками урожая: дляячменя — 1,70 т/га, для овса — 2,12 т/га. Следует отметить, что для этихкультур можно определить различия в эффективности действия мелиорантов наоснове данных величины НСР05. На урожайность зерна и соломы ячменялучше действует применение фосфоритной муки, чем извести, давая прибавку зернана 0,13 т/га, а соломы на 0,19 т/га больше.
На основании расчетных данных,приведенных в таблицах 6 и 7, можно сделать вывод, что в вариантах сиспользованием 10 т/га глауконита достигаются наибольшие прибавки урожая зернаи соломы всех возделываемых в опыте культур.3.6 Содержание меди в продукции культур севооборота
Не смотря на то, что применяемыемелиоранты снизили содержание доступных растениям форм меди в почве, втест-культурах происходит аккумуляция тяжелых металлов. Наши исследованияподтверждают это. Так, в среднем за годы проведения опыта содержание меди впродукции исследуемых культур, на варианте с загрязнением почвы тяжелымиметаллами, значительно превысило природный показатель (МДУ 30 мг/кг). Вбиомассе яровой пшеницы содержание меди увеличилось почти в 173 раза, ячменя — в 17 раз, овса — в 14раз.
Как показывают расчетные данные,приведенные в таблице 8, при использовании мелиорантов уровень содержания медив продукции сельскохозяйственных культур снизился до максимально допустимого.Наилучшее мелиорирующее действие наблюдалось в вариантах с внесением 10 т/гаглауконита. В данном случае содержание меди в зерне пшеницы и ячменя снизилосьпримерно на 38 мг/кг, а в зерне овса — на 30,7 мг/кг. Содержание загрязнителя всоломе тест-культур снизилось еще больше и составило на пшенице всего 31%относительно второго варианта; на ячмене и овсе 36,5% и 37,4% соответственно.
Содержание меди в вариантах,мелиорированных известью и фосфоритной мукой выше, чем при примененииглауконита. Причем загрязнителя в соломе всех исследуемых культур больше, чем взерне. Действие извести и фосфоритной муки не привело к снижению меди в зерне исоломе ячменя до максимально допустимого уровня.
Не смотря на то, что применяемыемелиоранты в достаточной степени снижают содержание меди в зерне и соломевозделываемых культур, данную продукцию не рекомендуется использовать дляпродовольственных целей, так как загрязнение почвы было очень высокое. Зернобудет приемлемо на зернофураж, а солома, как грубый корм для скота.
4. Экономическая оценка применения мелиорантов на почве,загрязненной медью
В настоящее время существуетопасность техногенного загрязнения тяжелыми металлами сельскохозяйственныхугодий. Для условий Челябинской области особенно актуальна проблема загрязненияпочв медью. Попадая в почву, ионы меди вступают в ней в сложные взаимодействияи проявляют свое токсическое действие, что сказывается на общем состоянии почвыи на снижении урожая сельскохозяйственных культур. Поэтому особенно важнопроводить детоксикацию таких почв путем применения мелиорантов. Мелиорацияпозволяет уменьшить вредное воздействие меди, повышая плодородие почвы, а, следовательно,урожайность, возделываемых на ней культур. Однако, мелиорация — мероприятие,требующее существенных денежных вложений, которые должны окупаться за счетдополнительного дохода. Дополнительный доход формируется из прибавки урожая ина основе снижения затрат идущих на возделывание сельскохозяйственных культур.В таблице 8 приведен расчет экономической эффективности применения различныхмелиорантов. Для этого использовались следующие показатели:
коэффициент экономическойэффективности;
срок окупаемости.
Исходные данные для расчета этихпоказателей были взяты на основе результатов проведенных опытов, сложившихсярыночных отношений, разработанных нормативных коэффициентов.
Прямые производственныеиздержки, связанные с внесением мелиорантов рассчитаны на основетехнологических карт, которые представлены в приложении 12. Для более полногопредставления структуры затрат, связанных с капитальными вложениями вприложении 11 приведены основные статьи затрат: стоимость мелиорантов, оплататруда с начислениями, ГСМ и прочие. Из данного приложения видно, чтозначительная часть капитальных вложений идет на приобретение ГСМ.Дополнительный урожай, полученный вследствие мелиорации, обуславливаетдополнительные денежные затраты, связанные с уборкой и доработкой прибавкиурожая.
Таблица 8 — Расчет показателей экономической эффективности и срока окупаемости припроведении мелиоративных работ.Показатели Варианты опыта почва + Zn + глауконит почва + Zn + известь почва + Zn + фосф. мука Урожайность, т/га 1,79 1,70 1,70 Прибавка урожая, т/га 0,52 0,43 0,43 Дополнительные материально-денежные на 1га, руб. 121,2 107,2 107,2 Дополнительные трудовые затраты на 1 га, чел. — ч 15,4 15,2 15,2 Стоимость прибавки урожая, руб 572 473 473 Чистый доход дополнительной продукции, руб. /га 450,8 365,8 365,8 Капитальные вложения на мелиорацию, руб. /га 1760,9 2103,5 2603,5 Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений 0,25 0,17 0,14 Срок окупаемости капитальных вложений, лет 3,9 5,8 7,1
Коэффициент экономическойэффективности капитальных вложений находится отношением дополнительного чистогодохода к капитальным вложениям, то есть:
Ээф = ЧДд/ КВ,
где Ээф — экономическая эффективность;
ЧДд — чистый доход,руб. /га;
КВ — капитальные вложения, руб./га.
Данные таблицы 8 показывают, чтокоэффициент экономической эффективности в варианте с глауконитом самый высокий — 0,25. Это выше, чем нормативный отраслевой коэффициент для мелиоративныхмероприятий, который составляет 0,10 (Н.Я. Коваленко, 1999). Не намногопревышают этот уровень показатели экономической эффективности при использованииизвести (0,17) и фосфоритной муки (0,14). Это значит, что использование данныхмелиорантов менее эффективно, но вполне возможно.
Срок окупаемости капитальныхвложений определяется по формуле:
Ос = КВ / ЧДд,
где Ос — срококупаемости капитальных вложений, лет;
КВ -капитальные вложения, руб./га;
ЧДд -дополнительнаячистая прибыль, руб. /га.
Наименьший срок окупаемости изтрех сравниваемых мелиорантов будет у глауконита и составит 3,9 лет.
Таким образом, можно сказать,что экономически эффективны все изучаемые мелиоранты, так как доказано, чтомелиорация способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур,возделываемых на загрязненных почвах. Преимущество на производстве будетотдаваться глаукониту, поскольку при наименьших затратах он дает наибольшийдополнительный доход и быстрее окупается.
5. Безопасность жизнедеятельности5.1 Охрана труда5.1.1 Государственное управление охраной труда.Обязанности работодателя и работника в области охраны труда
Государственное управлениеохраной труда заключается в реализации основных направлений государственнойполитики в области охраны труда, разработке законодательных и иных нормативныхактов в этой области, а также требований к средствам производства, технологиями организации труда, гарантирующим работникам здоровые и безопасные условиятруда.
Государственное управлениеохраной труда осуществляет государственный орган, функции и полномочия которогов области охраны труда определяются Президентом Российской Федерации или по егопоручению Правительством РФ. Нормы и правила по охране труда, утвержденные этимгосударственным органом управления охраной труда, обязательны для использованияна территории Российской Федерации всеми министерствами и ведомствами РФ,предприятиями всех форм собственности независимо от сферы хозяйственнойдеятельности и ведомственной подчиненности. Должностные лица государственногооргана управления охраной труда имеют право беспрепятственного посещенияпредприятий всех форм собственности независимо от сферы хозяйственнойдеятельности и ведомственной подчиненности и доступа к необходимой информации.
Отраслевые министерства и ведомстваРФ, а также концерны, ассоциации и другие объединения предприятий обязанысоздавать службы охраны труда. Для организации работы по охране труда напредприятии создаются в случае необходимости службы охраны труда илипривлекаются специалисты по охране труда на договорной основе. Структура ичисленность работников службы охраны труда предприятий определяютсяработодателем с учетом рекомендаций государственного органа управления охранойтруда. В целях организации сотрудничества по охране работодателей и работникови (или) их представителей на предприятии с численностью работников более 10человек создается совместный комитет (комиссия) по охране труда, в который напаритетной основе входят представители работодателей, профессиональных союзов ииных уполномоченных работниками представительных органов. Ответственность засостояние условий и охраны труда на предприятии возлагается на работодателя (А.А.Новиков и др., 1996).
В соответствии со статьей 9 (обязанностиработодателя по обеспечению охраны труда) работодатель обязан обеспечить:
а) безопасность при эксплуатациипроизводственных зданий, сооружений, оборудования, безопасность технологическихпроцессов, а также эффективную эксплуатацию средств коллективной ииндивидуальной защиты;
б) соответствующие требованиямзаконодательства об охране труда условия труда на каждом рабочем месте;
в) организацию надлежащегосанитарно-бытового и лечебно-профилактического обслуживания работников;
г) режим труда и отдыхаработников, установленный законодательством;
д) выдачу специальной одежды,обуви и других средств индивидуальной защиты, смывающих и обезвреживающихсредств в соответствии с установленными нормами работникам, при работе свредными и опасными веществами, а также занятым на работах, связанных сзагрязнением;
е) эффективный контроль зауровнем воздействия вредных или опасных производственных факторов на здоровьеработников;
ж) возмещение вреда,причиненного увечьем, профессиональным заболеванием либо иным повреждениемздоровья, связанными с исполнением ими трудовых обязанностей;
з) обучение, инструктажработников проверку знаний работниками норм, правил и инструкций по охранетруда;
и) информирование работников осостоянии условий охраны труда на рабочем месте, о существующем рискеповреждения здоровья и полагающихся работникам средствах индивидуальной защиты,компенсациях и льготах;
к) своевременную уплату штрафа,наложенного органами государственного надзора и контроля за нарушениязаконодательства об охране труда и нормативных актов по безопасности и гигиенетруда;
л) необходимые меры пообеспечению сохранения жизни и здоровья работникам при возникновении аварийныхситуаций, в том числе надлежащие меры по оказанию первой помощи пострадавшим;
м) обязательное страхованиеработников от временной нетрудоспособности вследствие заболевания, а также отнесчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний.
В свою очередь работник согласностатье 10 (обязанности работника по обеспечению охраны труда) обязан:
а) соблюдать нормы, правила иинструкции по охране труда;
б) правильно применятьколлективные и индивидуальные средства защиты;
в) немедленно сообщать своемунепосредственному руководителю о любом несчастном случае, произошедшем напроизводстве, о признаках профессионального заболевания, а также о ситуации,которая создает угрозу жизни и здоровью людей (А.А. Новиков и др., 1996).
Меры безопасности при работе с удобрениямии химическими мелиорантами.
1. К работам, связанным сприменением удобрений и химических мелиорантов допускаются лица не моложе 18лет, прошедшие инструктаж по технике безопасности.
2. Поскольку пыли минеральногопроисхождения, в частности, известь, которая использовалась нами в качествехимического мелиоранта, оказывают раздражающее действие на кожу, вызываявоспалительные заболевания и закупорку потовых желез, то специалисты,работающие с химическими мелиорантами, должны обеспечиваться спецодеждой ииндивидуальными средствами защиты (очками, респираторами, марлевыми повязками,фильтрующими противогазами, резиновыми перчатками).
3. Склады минеральных удобренийи химических мелиорантов следует размещать с подветренной стороны населенныхпунктов и промышленных предприятий (с учетом господствующих ветров). Территориюсклада необходимо оградить забором и зелеными многолетними насаждениями.
Расстояние от складов длясовместного хранения минеральных удобрений, агромелиорантов и ядохимикатов дожилых и общественных зданий и предприятий по переработке и хранению пищевыхпродуктов должно быть не менее 500 м, а до объектов, не связанных с постояннымпребыванием людей (за исключением предприятий по переработке и хранению пищевыхпродуктов) — 200 метров.
4. Минеральные удобрения ихимические мелиоранты в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3 041-86 и ГОСТ 12.3037-84 хранят в отдельных зданиях.
В зданиях складовпредусматривают естественную и механическую вентиляцию, изолированное помещениедля кладовщика и подсобные помещения.
Затаренные и незатаренныеминеральные удобрения и химические мелиоранты хранят в разных секциях.Незатаренные — насыпью при высоте куч до 2 м (неслеживающиеся удобрения — до 3м), затаренные — в штабелях с поддоном в основании для предохранения от притокавлаги снизу. Расстояние между штабелями должно составлять не менее 3 м, а отштабеля до стен — не менее 1 метра. Расстояние от верха насыпи или штабеля дониза несущих конструкций склада должно быть не менее 0,4 м.
5. Для нейтрализации минеральныхудобрений и химических мелиорантов на складах должны храниться в достаточномколичестве дегазирующие вещества — хлорная известь, кальцинированная сода и др.Запрещено оставлять минеральные удобрения и химические мелиоранты рассыпаннымии пролитыми.
6. Минеральные удобрения ихимические мелиоранты транспортируют без тары (насыпью), не допускаяраспыливания (под брезентом). Вместе с ними нельзя перевозить людей, пищевыепродукты, питьевую воду и предметы домашнего обихода.
7. При внесении удобрений ихимических мелиорантов нельзя находиться вблизи разбрасывающих рабочих органовмашин, при работе дисковых разбрасывателей — в плоскости вращения на расстояниине менее 50-80 м. Загрузка машин удобрениями и химическими мелиорантамипроизводится только при их полной остановке. Нельзя сидеть на машинах инаходиться между трактором и машиной при их транспортировке и внесении. Сошникикомбинированных сеялок следует очищать специальными прилагаемыми щетками.Скорость движения машин для внесения минеральных удобрений и химическихмелиорантов нельзя повышать сверх установленной техническими требованиями.
8. После работы с минеральнымиудобрениями и химическими мелиорантами необходимо руки и лицо протереть сухимполотенцем и вымыть водой.
9. Строгое соблюдение правилтехники безопасности и санитарных правил предотвращает несчастные случаи ипроизводственные травмы у работающих с минеральными удобрениями и химическимимелиорантами (В.С. Шкрабак, А.В. Луковников, А.К. Тургиев, 2002).
5.2 Охрана природы
Интенсивное промышленное исельскохозяйственное использование природных ресурсов вызвало существенноеизменение циклов большинства химических элементов, в том числе и тяжелыхметаллов. Изменились направления и темпы миграции данных элементов,переместились зоны их выноса и накопления.
Уровень промышленногозагрязнения определяется мощностью предприятий-загрязнителей,продолжительностью их действий и системой очистительных сооружений. Зонасущественного загрязнения почв тяжелыми металлами в окрестностях промышленныхпредприятий занимает территорию с радиусом примерно 10 км и гораздо большейпротяженностью — примерно 20-30 км в направлении господствующих ветров.
Источником увеличенияконцентрации ТМ в почве могут быть также естественные процессы выветриванияматеринских пород, обогащенных тем или иным металлом. А из антропогенныхфакторов загрязнения кроме выбросов промышленных предприятий еще и выхлопныегазы транспортных средств, применение для орошения сточных вод, технического иприродного ила (в качестве удобрения), использование пестицидов, удобрений имелиорантов (Д.С. Орлов, 2002).
К наиболее токсичным металламотносятся Со, Ni, Cu, Zn, Sn, Fe, Pb, Ag, Cd, Hg. Как видно, к этой группе относятся и такие металлы, длякоторых доказана положительная физиологическая активность в метаболическихпроцессах. Например, медь является микроэлементом, необходимым дляжизнедеятельности растений. Однако, высокие ее концентрации в органогенномгоризонте отрицательно сказываются на росте и развитии сельскохозяйственныхкультур.
В нормальной почве микроэлементынаходятся в составе преимущественно минералов, органического вещества ипочвенного поглощающего комплекса, а в техногенных выбросах — в форме оксидов,сульфидов, карбонатов и даже в виде микроскопических капель металлов.Нормальное распределение микроэлементов в почвах характеризуется увеличением ихсодержания сверху вниз, от поверхности к почвообразующей породе. Притехногенном загрязнении, наоборот, максимальное содержаниеэлементов-загрязнителей отмечено в самом поверхностном слое: на целине и в лесу- в слое 0-5 (10) см, на пашне — в пахотном слое.
Почвы являются природныминакопителями тяжелых металлов в окружающей среде и основным источникомзагрязнения сопредельных сред, включая высшие растения. ТМ находятся в почве ввиде различных химических соединений. По мере увеличения их содержания в почве,происходит насыщение растительных тканей данными элементами. При высокихуровнях загрязнения почв, концентрации металлов в растениях могут возрастать вдесятки и сотни раз (Н.А. Черных и др., 1999).
Для ТМ не существует механизмовсамоочищения — они лишь перемещаются из одного природного резервуара в другой,взаимодействуя с различными категориями живых организмов, и повсюду оставляянегативные последствия этого взаимодействия.
Основным мероприятием по защитепочв от загрязнения ТМ является совершенствование технологий промышленнойдеятельности на основе создания замкнутых систем, обеспечивающих полноепрекращение выбросов токсических веществ в окружающую среду.
Реабилитация уже загрязненныхпочв предусматривает следующие мероприятия (В.Т. Граковский, С.Е. Сорокин, С.А.Фрид, 1994):
выбор способа использованиязагрязненных земель;
фитосанацию;
перемещение и удалениезагрязнителей;
регулирование подвижности итрансформации ТМ в почве, путем их перевода в недоступное для растенийсостояние — агрохимическая мелиорация;
регулирование соотношениябиогенных элементов в почве;
рекультивацию, направленную навосстановление продуктивности сильнозагрязненных почв (отвалы металлургическихпредприятий, шламохранилища и др.), включающую в себя работы по восстановлениюили созданию нарушенного ландшафта.
Таким образом, из описанныхприемов, обеспечивающих реабилитацию почв, загрязненных ТМ, наибольшего эффектапозволяет добиться агрохимическая мелиорация, которая осуществляется путемизвесткования, фосфоритования, внесения органических удобрений (перегноя,торфа), природных сорбентов (вермикулита, монтмориллонита, глауконита и др.) ивсех других веществ, после обработки которыми ТМ почвы переходят втруднорастворимое состояние. Наиболее часто используются известь, фосфоритнаямука и растворимые фосфорные удобрения, природные сорбенты — глауконит,вермикулит и др. Они обеспечивают снижение подвижности ТМ путем перевода их внерастворимую форму и состояние прочного необменного поглощения (И.В. Синявский,2001).
Для полной химическойдезактивации тяжелых металлов требуются неоднократное внесение мелиорантов,большие материальные, энергетические и финансовые затраты. Это еще раздоказывает, что мероприятия по улучшению и стабилизации экологической ситуациина территориях, прилегающих к промышленным центрам и крупным предприятиям,должны быть направлены на создание замкнутых циклов производства, полностьюисключающих выброс тяжелых металлов в окружающую среду.
Выводы
1. Результаты полевого опытапоказали, что для химической дезактивации могут быть использованы глауконит,известь и фосфоритная мука. Наилучшее мелиорирующее действие наблюдалось ввариантах, где использовалось 10 т/га глауконита. При этом наблюдалось самоенизкое содержание меди в почве и продукции.
2. Результаты проведенныхисследований показали, что почвы, загрязненные тяжелыми металлами, трудноподдаются мелиорации. Для полной химической дезактивации тяжелых металловтребуется неоднократное внесение мелиорантов, большие материальные,энергетические и финансовые затраты. Это еще раз доказывает, что мероприятия поулучшению и стабилизации экологической обстановки должны быть направлены впервую очередь на создание замкнутых циклов производства, полностью исключающихвыброс тяжелых металлов в окружающую среду.
3. Наиболее экономически эффективнымоказался глауконит, как мелиорант, имеющий наибольший коэффициент экономическойэффективности и наименьший срок окупаемости по сравнению с другимимелиорантами.
Список литературы
1. Агротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами:источники, масштабы, рекультивация / Большаков В.А., Краснова Н.М., БорисочкинаТ.И. и др. — М.: Упромирафиздат Мособместполкома, 1993. — 91с.
2. Артамонов В.И. Растения и чистота природной среды. — М.: Наука, 1996. — 172с.
3. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV групп. Справочник / Бандман А.Л.,Волкова Н.В., Грехова Т.Д. и др. — Л.: Химия, 1988. — 512с.
4. Граковский В.Г., Содокин С.Е., Фрид А.С. Санация загрязненных почв ирекультивация нарушенных земель в России // Почвоведение. 1994. №4. С.121-128
5. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. — Новосибирск:Наука, 1991. — 151с.