Оценка состояния агроценозов пригородной зоны г. Курска и пути по их улучшению

1. МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования
«Курский государственный аграрный университет
имени И.И. Иванова»
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АГРОЦЕНОЗОВ
ПРИГОРОДНОЙ ЗОНЫ Г. КУРСКА И ПУТИ ПО ИХ
УЛУЧШЕНИЮ
Автор работы
Ю.Ю. Дрянев
Руководитель работы
О.В. Никитина

2.

Цель работы - оценка уровня загрязнения
агроценозов пригородной зоны г. Курска
тяжёлыми металлами и мероприятия по
сохранению плодородия почв.

3.

Задачи:
1 Характеристика климатических условий и почв
агроценозов пригородной зоны г. Курска;
2 Анализ уровня загрязнения почв агроценозов
пригородной зоны г. Курска тяжёлыми
металлами;
3 Расчет суммарного показателя загрязнения почв
агроценозов тяжёлыми металлами;
4 Анализ уровня загрязнения растительной продукции
агроценозов пригородной зоны;
5 Анализ влияние тяжёлых металлов на
микробиологическую активность почв;
6 Расчет размера ущерба от загрязнения земель;
7 Мероприятия по сохранению плодородия почв.

4.

Объект исследования – агроценозы
пригородной зоны г. Курска.
Предметом исследования являются тяжёлые
металлы в почвах агроценозов,
подвергающихся значительному
антропогенному воздействию.

5.

При контроле загрязнения почв
предприятиями промышленности пробные
площадки размещают с учетом векторов
«розы ветров», а при неоднородном
рельефе местности – по элементам
рельефа.
Экспериментальные исследования
выполнялись маршрутно-полевым,
стационарно-полевым и лабораторноаналитическим методом.

6.

Кс = Сi/ПДК
где Сi – концентрация химического элемента
в загрязненной пробе, мг/кг;
ПДК - предельно-допустимая концентрация
химического элемента, мг/кг.

7. Таблица 1 – Содержание валовых форм тяжёлых металлов в слое почвы (0 – 20 см) и коэффициент концентрации, 2022 г.

Расстояние /
Кс
Содержание, мг/кг
Cd
Zn
Co
Pb
1 км
0,49
0,49/0,2=2,45
33,4
11,4
24,8
33,4/52=0,64 11,4/10=1,14 24,8/16=1,55
2 км
0,43
0,43/0,2=2,15
32,8
32,8/52=0,63
3 км
0,40
0,40/0,2=2,00
31,7
11,5
20,5
31,7/52=0,61 11,5/10=1,15 20,5/16=1,28
4 км
0,39
0,39/0,2=1,95
33,7
12,2
17,2
33,7/52=0,65 12,2/10=1,22 17,2/16=1,08
5 км
0,38
0,38/0,2=1,9
26,3
26,3/52=0,51
7,5
7,5/10=0,75
13,7
13,7/16=0,86
ПДК, мг/кг
0,2
52
10
16
11,0
11,0/10=1,1
22,7
22,7/16=1,42

8. Содержание валовых форм тяжёлых металлов в зависимости от расстояния от источника загрязнения

60
Содержание Zn, мг/кг
Содержание Cd, мг/кг
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
1
5
2
Содержание Pb, мг/кг
Содержание Со, мг/кг
15
10
5
0
2
3
4
4
5
4
5
Расстояние, км
Расстояние, км
1
3
30
25
20
15
10
5
0
5
Растояние, км
- содержание элемента, мг/кг
1
2
3
Расстояние, км
- ПДК, мг/кг

9. Таблица 2 – Содержание подвижных форм тяжёлых металлов в слое почвы (0 – 20 см) и коэффициент концентрации, 2022 г.

Расстояние /
Кс
Показатели
Cd
Zn
Pb
1 км
0,08
0,08/0,1=0,8
2,0
2,0/22,0=0,09
6,83
6,83/6,0=1,14
2 км
0,081
0,081/0,1=0,81
1,71
1,71/22,0=0,078
3,22
3,22/6,0=0,54
3 км
0,09
0,09/0,1=0,9
1,86
1,86/22,0=0,08
2,63
2,63/6,0=0,44
4 км
0,11
0,11/0,1=1,1
2,03
2,03/22,0=0,09
2,57
2,57/6,0=0,43
5 км
0,05
0,05/0,1=0,5
1,51
1,51/22,0=0,069
1,31
1,31/6,0=0,22
ПДК, мг/кг
0,1
22,0
6,0

10. Содержание тяжёлых металлов в почве в подвижной форме в зависимости от расстояния

Содержние Zn, мг/кг
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
1
2
3
4
25
20
15
10
5
0
5
1
2
3
Расстояние, км
Расстояние, км
Содержание Pb, мг/кг
Содержание Cd, мг/кг
Содержание тяжёлых металлов в почве в подвижной форме в
зависимости от расстояния
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
Расстояние, км
- содержание
элемента, мг/кг
- ПДК, мг/кг
4
5

11.

Z = Kс – (n – 1)
где Кс – коэффициенты концентрации
тяжёлых металлов;
n – число химических элементов,
коэффициенты концентрации которых
суммируются.

12.

1 км
2 км
3 км
4 км
5 км
Zc = (2,45+0,64+1,14+1,55) - (4-1) = 2,78
Zc = (2,15+0,63+1,1+1,42) - (4-1) = 2,3
Zc = (2,00+0,61+1,15+1,28) - (4-1) = 2,04
Zc = (1,95+0,65+1,22+1,08) - (4-1) = 1,9
Zc = (1,9+0,51+0,75+0,86) - (4-1) = 1,02

13. Таблица 3- Содержание тяжёлых металлов в наземной массе озимой пшеницы (июнь, 2022 г.)

Расстояние,
км
Содержание тяжёлых металлов, мг/кг
Cu
Zn
Ni
Pb
Mn
Cd
Cr
3
5,0
20,4
0,50
1,04
25,0
0,34
следы
4
5,0
15,6
0,45
0,40
43,6
0,40
следы
5
5,0
77,6
0,51
1,04
31,6
0,68
следы
среднее
5,0
37,87
0,49
0,83
33,4
0,47
следы
ПДК
(зерновые)
10,0
50,0
0,5
0,3
-
0,03
0,2

14. Таблица 4 – Влияние содержания тяжёлых металлов в почве на биологическую активность, 2022 г.

Расстояние от
источников
загрязнения
НСР05
% разложившейся ткани через 30
дней
Среднее
повторения
1
2
3
4
1 км
31,9
32,9
33,8
33,2
32,9
2 км
33,8
34,3
34,9
34,7
34,4
3 км
34,4
34,1
34,8
35,2
34,3
4 км
34,8
34,4
35,4
35,9
35,1
5 км
41,2
41,3
42,3
43,1
41,9
0,51

15.

(Нс × Si × Кв × Кзi × Кэi × Кг)
1
где П – размер платы за ущерб от загрязнения одним или
несколькими (от 1 до n) химическими веществами, тыс. руб.;
Нс – норматив стоимости сельскохозяйственных земель, тыс.
руб.;
Si – площадь земель, загрязненных химическим веществом
i-го вида, га;
Кв – коэффициент пересчета в зависимости от периода времени
по
восстановлению загрязненных сельскохозяйственных
земель;
Кзi – коэффициент пересчета в зависимости от степени
загрязнения земель химическим веществом i-го вида:
Кэi – коэффициент экологической ситуации и экологической
значимости территории i-го экономического района;
Кг – коэффициент пересчета в зависимости от глубины
загрязнения
земель.

16. Таблица 5 - Расчет ущерба от загрязнения почв тяжелыми металлами в пригородной зоне г. Курска (расчет на 1 га)

Размер
платы за
ущерб от
загрязнени
я почвы
медью,
руб./га
Норматив
стоимости
сельскохозяйственн
ых земель
(Нс),
руб./га
Коэффици
ент
пересчета
в
зависимос
ти от
периода
времени
по
восстанов
лению
загрязненн
ых земель
(Кв)
Коэффици
ент
пересчета
в
зависимос
ти от
степени
загрязнени
я
земель
(Кзi)
Коэффици
ент
экологиче
ской
ситуации
и
экологиче
ской
значимост
и
территори
и
Курской
области
(КЭ)
Коэффици
ент
пересчета
в
зависимос
ти от
глубины
загрязнени
я почвы
(Кг)
7 513,8
1789
7,0
0,3
2,0
1,0

17.

Мероприятия по сохранению плодородия
почв включают: мониторинг земель;
рассредоточение посевов многолетних трав
по всей системе севооборотов в хозяйстве;
часть чистых паров целесообразно
заменить сидеральными; внесение
органического вещества (навоз, солома);
расширение посевов площадей
многолетних и однолетних трав; для
детоксикации почв использовать гной,
торф, компосты, цеолит.

18. Выводы

1 Загрязнение агроценозов пригородной зоны г. Курска, вызванное
выбросами промышленных предприятий г. Курска,
характеризуется пространственным варьированием,
распространенным по розе ветров.
2 Почвы агроценозов пригородной зоны г. Курска представленны
чернозёмом типичным среднегумусным тяжёлосуглинистого
гранулометрического состава, сформированные на лессовидных
отложениях богатых кальцием.
3 В пригородной зоне г.Курска прослеживается загрязнение почв
агроценозов валовыми формами кадмия, кобальта и свинца на
расстоянии до 4 км, превышение ПДК для подвижных форм
наблюдается для кадмия на расстоянии 4 км и свинца на
расстоянии 1 км. На расстоянии 1 км свинец имеет максимальные
значения, как для валовых, так и для подвижных форм,
следовательно, между ними существует корреляционная связь.

19.

4 На почвах агроценоза пригородной зоны наблюдается
минимальный уровень загрязнения тяжёлыми металлами в
валовых формах. Максимальное значение суммарного уровня
загрязнения почв наблюдается на расстоянии 1 км и
составляет 2,78.
5 В агроценозах наблюдается загрязнение растительной
продукции свинцом: на расстоянии 1 и 3 км содержание
свинца составляет 3,47 ПДК, а на расстоянии 2 км - 1,3 ПДК.
6 Биологическая активность почв зависит от уровня
содержания в них тяжёлых металлов. По мере удаления от
источников загрязнения снижается содержание тяжёлых
металлов и активизируется целлюлозоразрушающая
активность микроорганизмов. На расстоянии 1 км от
источников загрязнения разложившейся ткани составляет
32,9 %, на расстоянии 5 км - 41,9 %.

20.

7 Ущерб от загрязнения почв тяжелыми металлами
в пригородной зоне г. Курска на расстоянии 3 км
от источников загрязнения в расчете на 1 га
составил 7 513,8 рублей.
8 Мероприятия по сохранению плодородия почв
включают: мониторинг земель; рассредоточение
посевов многолетних трав по всей системе
севооборотов в хозяйстве; часть чистых паров
целесообразно заменить сидеральными;
внесение органического вещества (навоз,
солома); расширение посевов площадей
многолетних и однолетних трав; для
детоксикации почв использовать гной, торф,
компосты, цеолит.

21.

Спасибо за внимание