ВВЕДЕНИЕ 3
1 Влияние микропластика на свойства почв: исторический обзор и современное состояние 4
2 Условия формирования 8
2.1 Рельеф и почвообразующие породы 8
2.2 Климат 9
2.3 Растительность 11
3 Объекты и методы 13
3.1 Агропочвы юга Сибири 13
3.2 Объекты 15
3.3 Методы и методики 26
3.3.1 Морфологическое выделение микропластика 27
3.3.2 Отбор и подготовка проб 27
3.3.3 Определение 28
4 Агрофизические и агрохимические характеристики почв 30
4.1 Гранулометрический состав 30
4.2 Гумус 31
4.3 pH водной вытяжки 33
4.3 Подвижный фосфор 34
4.4 Легкогидролизуемый азот 35
5 Морфологическая характеристика микропластика 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
Список литературы 45
Пластик - незаменимый материал, необходимый для жизни современного человека. Однако в связи с его широким использованием загрязнение окружающей среды пластиковым мусором стало новой проблемой. Поступившие в природные условия пластиковые изделия постепенно разрушаются, привнося большое количество макро-, микро- и наночастиц, представляющих огромную опасность для окружающей среды.
Микропластик - мелкие пластмассовые частицы, размером менее 5 мм.
Загрязнение почв микропластиком является проблемой, которая практически не освещается отечественным научным сообществом. Главной сложностью при осуществлении его количественных оценок является отсутствие стандартизированных методик анализа.
Целью данной работы является определение морфологических характеристик микропластика микроскопическим методом.
Для достижения поставленной цели был сформулирован ряд задач:
1. Рассмотреть историю изучения и влияние микропластика на свойства почв;
2. Изучить условия почвообразования лесостепной и степной зон юга Сибири;
3. Определить зональные типы агропочв исследуемых участков;
4. Провести морфологическое выделение частиц микропластика микроскопическим методом;
5. Определить агрофизические и физико-химические свойства агропочв степной и лесостепной зон юга Сибири;
6. Установить основные морфологические характеристики и среднюю площадь загрязнения микропластиком почв Юга Сибири.
Первые работы, посвященные загрязнению окружающей среды микропластиком были опубликованы в начале 70-х годов. Длительное время исследования были сосредоточены исключительно на морской среде и лишь в последние годы начали переключаться на наземную. Влияние микропластика на свойства почв отражено в работах de Souza Machado et al. (2018), Rillig and Lehmann (2020), Guo et al. (2018), Lozano and Rillig (2020), Wan et al. (2019) и др.
Их исследования показывают, что присутствие микропластика в почвах может пагубно сказывается на физических, химических и
микробиологических свойствах. Частички МП могут встраиваться в почвенные агрегаты, снижать насыпную плотность почв, тем самым влияя на передвижение газа, воды и деятельность микроорганизмов. Отдельную опасность представляет возможность микропластика служить средой обитания для патогенных грибов. Также большой проблему представляет его способность изменять адсорбционно-десорбционное поведение и доступность питательных или загрязняющих веществ, тем самым изменяя плодородие почвы и токсичность вредных веществ.
Исследуемые агропочвы сформированы на лессах и лессовидных суглинках в условиях резко континентального климата и непромывного водного режима. Диагностируются они по наличию агротемногумусового горизонта, сформировавшегося из-за замены природных фитоценозов культурной растительностью. Для изученных образцов характерен средне-, легко- и тяжелосуглинистый гранулометрический состав с преобладанием крупнопылеватых и иловатых частиц. В некоторых почвах количество ила в верхних горизонтах значительно снижено, что объясняется подверженностью почв ветровой эрозии. Обеспеченность почв гумусом , как и азотом - средняя, высокая и очень высокая; фосфором - очень низкая. Реакция среды -
нейтральная и близкая к нейтральной. В целом агрохимические и агрофизические свойства почв благоприятны для возделывания сельскохозяйственных культур. Исключением является их обедненность подвижным фосфором в результате его активного выноса с урожаем и недостаточным внесением фосфорсодержащих удобрений.
В работе был рассмотрен метод морфологического определения микропластика с помощью стереомикроскопа. Он состоит из нескольких этапов: отбора проб, их подготовки, определения и расчета площади загрязнения. Для анализа был выбран составной отбор проб из пяти точек с глубины 0-10 см. Определение проводилось путем разбиения высушенной средней пробы, массой 50 г по 35 равным квадратам, площадью 16 см2. Выделение частиц микропластика из почвы осуществлялось вручную, с последующим пересчетом их количества на 1 см2. Данный метод удобен для обнаружения крупных частиц микропластика (1-5 мм). Главным его достоинством является низкая стоимость. К основным недостаткам можно отнести высокую вероятность ошибки (20-70%) и необходимость совмещения с другими методами определения.
Морфология частиц не отличается большим разнообразием. Обнаруженные частицы представлены тремя формами: пленками, волокнами и фрагментами. Окраска обнаруженного микропластика преимущественно белая и прозрачная. Также обнаружены синие и красные единичные экземпляры. Общая площадь поверхности, с обнаруженным микропластиком составила 560 см2. Пересчет количества единиц на 1 см2 показал, что на эту площадь приходится 0,4635 частицы, размером от 1 до 5 мм. Содержание микропластика в разных образцах неодинаково. Это связано со способностью частиц микропластика закрепляться в почве в зависимости от ее гранулометрического состава, а также географическим расположением образцов относительно автодорог, крупных населенных пунктов и промышленных предприятий.
Для того чтобы глубже погрузится в изучение данной проблемы необходима дальнейшая разработка стандартизированных научных методов обнаружения, идентификации и определения количества микропластика. При их появлении появится возможность принимать конкретные меры для борьбы с пластиковым загрязнением.
