Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Чысыма Р.Б. 1 Кузьмина Е.Е. 1

---

1 ФГБНУ «Тувинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

Проведен сравнительный анализ содержания тяжелых металлов в почве и пастбищных кормах в разных экологических зонах Республики Тыва. Определено содержание кадмия, свинца, меди, цинка и марганца в почвах и кормовых травах высокогорных пастбищ, используемых для круглогодичного содержания на них яков. Показано, что в почвах экологически загрязненной и условно загрязненной зон содержание кадмия превышало ПДК соответственно в 1,8 и 1,4 раза, а уровень других тяжелых металлов был в несколько раз выше, чем в условно-чистой зоне. Концентрация свинца, меди, цинка и марганца в почве всех хозяйств находилась в пределах установленных санитарно-гигиенических норм. В пастбищном корме экологически загрязненной зоны содержание кадмия и меди превышало в 4,7 и 2,6 раз содержание данных элементов в травах экологически чистой зоны, при этом кормовые травы с пастбищ всех трех хозяйств соответствовали санитарно-гигиеническим нормам, хотя концентрация кадмия в пробах пастбищного корма загрязненной зоны составляла 0,93ПДК

Статья в формате PDF

1343 KB

тяжелые металлы

почва

пастбищный корм

загрязненная зона

экологически чистая зона

ПДК

Авраменко П.М. Загрязнение почвы тяжелыми металлами и их накопление в растениях / П.М. Авраменко, С.В. Лукин // Агрохим. вестн. – 1999. – № 2. – С. 31–32.

Андрейчик М.Ф. Загрязнение атмосферы, почв и вод Республики Тыва / М.Ф. Андрейчик. – Томск: Томский государственный университет, 2005. – 400 с.

Волошин Е.И. Аккумуляция кадмия и свинца в почвах и растениях // Агрохим. вестн. – 2000. – № 3. – С. 23–26.

Давыдова С.Л. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века / С.Л. Давыдова, В.И. Тагасов. – М.: Изд-во РУДН, 2002. – 140 с.

Чысыма Р.Б. Хозяйственно-биологические особенности яков в различных экологических условиях Республики Тыва: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 06.02.01, 03.00.16 / Чысыма Роза Байындыевна. – Новосибирск, 2006. – 39 с.

Чысыма Р.Б. Некоторые экологические факторы, влияющие на среду обитания сельскохозяйственных животных в Республике Тыва / Р.Б. Чысыма, Е.Е. Кузьмина, Н.Г. Дубровский // Мир науки, культуры, образования. – 2013. – № 2 (39). – С. 301–303.

Экологическая обстановка в Республике Тыва, как и во многих других регионах, в последние годы вызывает опасения в связи с техногенным загрязнением окружающей природной среды. Основными загрязнителями, подлежащими контролю при экологической оценке окружающей среды и организмов животных и человека, являются тяжелые металлы. Большую роль в загрязнении окружающей природной среды продуктами распада ракетного топлива и тяжелыми металлами в Тыве играет падение отделяющихся частей ракет-носителей «Протон» на территории вокруг озера Кара-Хол Бай-Тайгинского кожууна. Кроме того, в республике выявлены отдельные районы с высокими концентрациями в коренных породах кадмия, свинца, мышьяка, бериллия, ртути, марганца, никеля, хрома, кобальта [6].

Республика Тыва является одним из немногих регионов Российской Федерации, где сохранилась популяция яков. В западной зоне республики яководство является основной отраслью животноводства, определяя уклад жизни местного населения. Так как в Республике Тыва технология ведения яководства предусматривает круглогодовое пастбищное содержание животных, то содержание тяжелых металлов в органах и тканях животных этого вида может являться индикатором экологической оценки микроэлементного статуса биогеоценозов. Как установлено, количественное содержание микроэлементов животных организмах зависит от их вида, потребности в том или ином микроэлементе, а также и от содержания их в окружающей среде. Химический состав животных организмов в значительной степени зависит от химического состава окружающей среды – почвы, воды, растений, потребляемых в пищу. Триада почва – растение – животный организм является единой системой, в которой неразрывно связаны все звенья миграционной цепи. Нельзя оценивать количественный минеральный состав организмов вне связи с источником минерального питания животных – растениями, а состав последних вне зависимости от состава почв и почвенных вод.

Поэтому целью настоящих исследований являлось проведение сравнительной экологической оценки пастбищных кормов районов разведения яков.

Материал методы исследований

Проанализировав имеющиеся данные исследований [2, 5] для проведения исследований нами были выбраны три яководческих хозяйства: МУП «Кара-Хол» Бай-Тайгинского кожууна, расположенное в месте падения отделяющихся частей ракет-носителей – загрязненная зона, ГУП «Бай-Тал» Бай-Тайгинского кожууна, находящееся в непосредственной близости от района падения частей ракет-носителей «Протон» и «Зенит» – условно-загрязненная зона и ГУП «Малчын» Монгун-Тайгинского района, расположенное на условно-удовлетворительной в экологическом отношении территории вдали от промышленных предприятий и оживленных автомагистралей – относительно экологически чистая зона, контроль. На первом этапе наших исследований был поведен анализ содержания тяжелых металлов (Cd, Pb, Cu, Zn и Mn) в почве и пастбищных травах данных хозяйств. Материалами исследований служили основные виды почв, корма из трав естественных пастбищ Отбор проб почв и их первичная обработка для химического анализа проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.02.84 «Почвы». Пробы кормов отбирались согласно ГОСТ 27262-87 «Корма растительного происхождения». Было исследовано 105образцов проб почвы и 105 образцов проб кормов. Уровень содержания в них тяжелых металлов определялся в лаборатории ФГУ ГСАС «Тувинская» на атомно-абсорбционном спектрофотометре ААS-3 согласно методическим рекомендациям по атомно-абсорбционным спектрофотометрическим методам определения токсичных элементов.

Результаты исследований и их обсуждение

Известно, что почва является совершенно особой формой биосферы, она не только накапливает все загрязнения, в том числе и металлические, но и выступает как природный переносчик химических токсикантов в атмосферу, в гидросферу и в живое вещество. Металлы сравнительно легко накапливаются в почвах и очень трудно и медленно из нее удаляются. По мнению разных авторов, сроки полуудаления разные, но в среднем период полуудаления из почвы для кадмия составляет до 1100 лет, цинка – до 500 лет, меди – 1500 лет, свинца – до нескольких тысяч лет [4].

Сравнительный анализ уровня содержания подвижных форм тяжелых металлов в почвах исследуемых хозяйств Бай-Тайгинского и Монгун-Тайгинского районов Республики Тыва показал, что в загрязненной зоне концентрация Cd, Pb, Cu, Zn и Mn была выше соответственно в 2,3; 3,7; 3,6; 3,7 и 1,9 раз, чем в условно экологически чистой зоне (таблица).

В почве условно загрязненной зоны содержание тяжелых металлов было ниже, чем в загрязненной зоне, но по сравнению с контролем было отмечено достоверное повышение уровня кадмия, свинца и меди соответственно в 1,4; 3,1 и 1,8 раз.

Отмечено превышение ПДК кадмия в почвах хозяйств загрязненной и условно-загрязненной зоны в 1,8 и 1,4 раза соответственно. При этом концентрация кадмия во всех исследуемых пробах почвы условно-загрязненной и загрязненной зон превышала ПДК соответственно в 1,2–1,6 и 1,2–2,4 раза, а в условно-чистой зоне превышение ПДК кадмия отмечено лишь в одном случае в 1,12 раза. Концентрация остальных химических элементов не превышала допустимых норм, но имела значительные колебания в разных хозяйствах (рис. 1).

Увеличение содержания тяжелых металлов в почвах и грунтовых водах приводит к возрастанию их концентрации в растениях. Тувинские яки в настоящее время в основном всю потребность в кормах покрывают за счет летних кормовых трав пастбищ и отмершей травянистой растительности зимних пастбищ. В связи с этим объектом наших исследований стали кормовые травы с пастбищ тех районов, где содержатся яки. Нами было установлено, что в загрязненной зоне уровень кадмия в кормах был соответственно в 3,5 и 4,7 раза выше, чем в условно-загрязненной и условно-чистой зонах. В то же время, в загрязненной зоне концентрация свинца в кормах, наоборот, была ниже в 2,1 и 2,2 раза, по сравнению с кормами ГУП «Бай-Тал» и ГУП «Малчын». Содержание меди в кормах загрязненной зоны было выше соответственно в 1,3 и 2,6 раза, чем в условно-загрязненной и условно-чистой зоне, а уровень марганца, наоборот, меньше в 2,2 раза, по сравнению с контролем.

Исследования растительных образцов показали, что содержание химических элементов в пастбищных кормах исследуемых хозяйств не выходит за пределы допустимых концентраций. Однако концентрация кадмия в пастбищных травах загрязненной зоны была близка к предельно допустимой и составляла 0,93 ПДК (рис. 2).

Содержание тяжелых металлов в почвах и пастбищных кормах разных экологических зон, мг/кг

Рис. 1. Содержание тяжелых металлов в почвах (в долях ПДК)

Рис. 2. Содержание тяжелых металлов в кормах (в долях ПДК)

Многочисленными опытами установлено, что у большинства растений имеются защитные механизмы корневой системы и наземных вегетативных органов, препятствующих избыточному поступлению тяжелых металлов из почвы и накоплению их в растительной продукции [1, 3]. Этим объясняется тот факт, что кормовые травы с пастбищ всех трех хозяйств соответствовали санитарно-гигиеническим нормам.

Заключение

Таким образом, результаты проведенного анализа указывают на то, что, несмотря на повышенное содержание тяжелых металлов в почве, пастбищный корм, составляющий круглый год основу рациона яков в Республике Тыва, по содержанию тяжелых металлов соответствует санитарно-гигиеническим нормам.

Библиографическая ссылка