ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. К вопросу оценки состояния почв промышленных и городских территорий 5
1.1 Факторы загрязнения почв промышленной и городской зон 5
1.2 Принципы организации почвенного мониторинга 12
1.3 Использование активности ферментов для оценки
экологического состояния почв 17
Глава 2. Оценка инвертазной активности промышленной зоны г. Нижнекамск 27
2.1 Характеристика экологической ситуации г. Нижнекамска 27
2.2 Характеристика объекта и методов исследования 30
2.3 Исследование инвертазной активности почв промышленной зоны г.
Нижнекамск 36
Заключение 45
ПРИЛОЖЕНИЕ
Почвы городских и промышленных территорий развиваются под воз-действием тех же факторов почвообразования, что и естественные почвы, но существенное влияние здесь оказывает антропогенный фактор. Наибольшему загрязнению подвергаются почвы, находящиеся непосредственно на территории промышленных предприятий и санитарных зон. Подобные участки требуют постоянного контроля за экологическим состоянием почвенных систем и оценки уровня воздействия на них внешних факторов. Особо важным является изучение состояния и изменения почвенного состава под влиянием деятельности человека, так как эффективная защита окружающей среды от опасных химических веществ невозможна без достоверной информации о степени загрязнения почв. Сегодня предотвращение полного антропогенного загрязнения окружающей среды невозможно, даже в условиях применения всех современных технологий. Однако, почва, как любая биологическая система, обладает определенным уровнем устойчивости к негативным воздействиям за счет процессов самовосстановления. В такой ситуации актуальной задачей почвенного мониторинга становится определение тех пороговых показателей, которые будут свидетельствовать о наступлении необратимой деградации почвенного покрова.
Процесс загрязнения почвы токсичными веществами промышленной зоны, присутствие которых обусловлено выбросами автотранспорта, тепловых электростанций, промышленных предприятий и процессами строительства, приводит к изменению практически всех компонентов почвы, начиная с агрохимических и физических свойств и заканчивая микробиологическими и биохимическими показателями, лишая почвы на данных территориях способности выполнять важные экологические функции. Биохимические пара-метры почвы, ее биологическая активность под влиянием антропогенного воздействия изменяются в первую очередь, поэтому считаются многими исследователями наиболее чувствительными к загрязнению почвенного покрова. Изменение ферментативной активности относится к ранним диагностическим признакам, характеризующим начало негативных изменений на уровне почвенных биоценозов.
Одним из биологических показателей состояния почвы является активность ряда почвенных ферментов: каталазы, амилазы, инвертазы, уреазы. По уровню активности данных ферментов можно судить о степени воздействия негативных факторов на состояние почв, подверженных антропогенному воздействию. При этом необходимо использовать сравнительный анализ, который возможен при условии мониторинговых наблюдений.
Целью данной работы является первичная оценка активности инвертазы, как диагностического признака для последующей комплексной оценки состояния почв промышленной зоны г. Нижнекамска
Объектом исследования данной работы является почва различных участков промышленной зоны г. Нижнекамска, предмет исследования - уровень активности почвенной инвертазы.
Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
- в теоретическом аспекте изучить вопросы организации почвенного мониторинга, методы оценки степени техногенного загрязнения почв;
- определить активность почвенной инвертазы различных участков промышленной зоны г. Нижнекамска.
- провести сравнительную оценку активности почвенной инвертазы различных участков промышленной зоны г. Нижнекамска.
Для сохранения ландшафтов урбанизированных территорий и снижения негативного влияния крупных промышленных центров на весь спектр естественных биологических систем необходимо проведение почвенного мониторинга и разработки, на его основе, биологических методов, стимулирующих процессы самоочистки и самовосстановления природных биоценозов.
Систематическое наблюдение за изменением почвенных параметров позволяет заметить нарушения почвенного покрова и применить все возможные методы для их устранения. Одним из ранних показателей, учитывающихся при мониторинговых исследованиях, является активность почвенных ферментов. Наиболее показательным является содержание в почве каталазы, инвертазы, уреазы, фосфатазы.
Большая часть загрязнения почвы санитарной зоны г. Нижнекамск обусловлена атмосферными примесями, которые поступают в воздух города от различных источников выбросов, затем рассеиваются над территорией, по-степенно оседая на поверхность почвы. В нескольких километрах от города располагаются промышленные предприятия со стационарными источниками загрязнения, среди которых предприятия химической промышленности, предприятия строительного комплекса, ТЭЦ и другие.
В ходе работы, как один из ранних диагностических признаков, был определен показатель инвертазной активности почвы, который характеризует отклонение уровня биологических и биохимических процессов, протекающих в почве, от типичных для нее значений.
Проведенное исследование позволяет отнести почвы санитарной зоны по активности инвертазы к средне обогащенным, однако участки отличаются по степени выраженности активности инвертазы. Почвы санитарной зоны испытывают разную степень антропогенной нагрузки, что связано с их различной эксплуатацией и неравнозначным влиянием техногенного воздействия, что и определяет отличия по ферментативной активности.
Максимальная активность инвертазы в почвах наблюдается с западной стороны. Данные показатели соответствуют розе ветров и меньшей степени антропогенного воздействия.
Наибольшее техногенное угнетение испытывают почвы на участках с восточной стороны от промышленной зоны. Этот участок отличается близким расположением автозаправки и шинного завода, преобладанием ветров, относящих выбросы предприятий всей промышленной зоны. Показатели активности инвертазы на данном участке являются пороговыми и в большей степени соответствуют категории «бедные», что свидетельствует о возможных процессах деградации.
В почвенных образцах всех участков, взятых в период 2017 года, про-изошло снижение показателей активности инвертазы, что может быть обусловлено совокупностью нескольких факторов естественного и антропогенного происхождения. Однако, с нашей точки зрения, значительное увеличение техногенной нагрузки, является преобладающим фактором.
Полученные данные предполагают как проведение дальнейших наблюдений с расширением параметров, так и необходимость разработки мер по восстановлению почвенного покрова санитарной зоны г. Нижнекамска.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
