Дипломная работа: Співвідношення особливостей накопичення важких металів в овочах та фруктах в умовах великого міста
1.4 Екологічні дослідження ґрунтів Ленінського району, що знаходяться під впливом забруднення
За ґрунтово-географічним районуванням досліджувана територія Ленінського району належить до лісостепового ґрунтового району. За природних умов в межах даного району мали б зустрічатись дерново-підзолисті, темно-сірі лісові й сірі лісові ґрунти в піднятій частині району та алювіально-лучні та чорноземно-лучні в низинній.
Проте такі ґрунти в межах району майже ніде не зустрічаються. Вважаючи, що ґрунтовий покрив району зазнає інтенсивного антропогенного впливу протягом останніх 350 років, це суттєво змінило цей компонент ландшафту. Перетворення природних ґрунтів Ленінського району почалось з осушування великих площ заболочених земель для потреб спорудження Південної залізниці та вокзалу. Після того на прилеглих територіях сформувалася перша в місті промислова зона, а потім і житлова зона. Спорудження всіх цих будівель (особливо засипування непроточних водойм та прокладання залізниці) вимагало великого обсягу земляних робіт. Ґрунт знімався з одних територій і насипався на інші. Таким чином відбувалося формування так званого культурного шару. В культурному шарі Ленінського району є найрізноманітніші матеріали: будівельне сміття (каміння, бита цегла, черепиця тощо), предмети побутового вжитку (скло, глиняні черепки, пластикові вироби) тощо. Культурний шар є настільки специфічним утворенням, що його вивчення у відриві від історичних та археологічних досліджень практично не можливо. За утворенням культурні шари поділяються на насипні та штучно змінені.
Потужність культурного шару в межах району може сягати подекуди 5 м, проте є місця, зокрема на заході (Залютине, Сортування), де в рослинних насадженнях та приватних дворах ґрунтовий покрив зазнав не таких кардинальних змін.
За класифікацією антропогенно-перетворених ґрунтів (Строганова М. Н. Та інш., 1996), серед міських ґрунтів, що зустрічаються на території Ленінського району, можна окремо виділити ацефалоземи та стратоземи. Це генетично пов’язані типи ґрунтів, утворюються при плануванні території, будівництві, прокладанні підземних та наземних комунікацій. Процес їх утворення полягає знятті верхнього шару ґрунту з одних ділянок та перенесення його на інші, насипання шаром. Такі ґрунти дуже поширені вздовж залізниці, магістральних вулиць (Полтавський Шлях, Котлова, Кузінський міст, Довгалівська тощо). Одночасно з утворенням ацефалоземів та стратоземів утворюються поховані (викопні) ґрунти. За думкою Н.Л. Ричак, дослідження викопних ґрунтів дозволяє вивчити динаміку забруднення та самоочищення ґрунту в минулому.
Грунти в межах Ленінського району мають певні властивості в залежності від функціонального зонування території. Найголовнішою змінною ознакою тут є вміст органічної речовини. Так, в зонах житлової забудови (найширша смуга району між східною та західною промисловими зонами) вміст органічного вуглецю коливається від 3 до 11%. Ці значення близькі до природних. Проте в місцях недавньої (80-90-і роки) забудови (житловий район навколо станції метро Холодна гора та просп. Слави на Залютиному) через легкий механічний склад (з переважанням піску) вміст гумусу дещо менше. Ще меншим він є в межах промислових підприємств, де він може опускатись до 0,28%.
Аналіз стану ґрунтового покриву Ленінського району вказує на розвиток таких деградаційних процесів: переущільнення, підлуження, вторинного підтоплення в межах колишньої заплави, водної ерозії, переважно площинного змиву і процесів яроутворення.
2. СТАН ВИВЧЕННЯ ПРОБЛЕМИ
2.1 Загальні питання: опис особливостей вовчих ягід та яблук
Зацікавленість екологічною якістю продуктів харчування рослинного походження, яка останнім часом охопила не лише усю Україну, а й країни зарубіжжя, викликана значним перевищенням у продуктах харчування вмісту токсичних хімічних елементів в порівнянні з нормативами якості. Стрімкий «металевий процес» у біосфері, що виник в результаті інтенсивного розвитку промислового виробництва, збільшення щільності автотранспорту, призвів до забруднення важкими металами ґрунтового покриву, атмосферного повітря, водних середовищ. За своїми властивостями ВМ у цих середовищах здатні акумулюватися або мігрувати до об’єктів біоти, в залежності від кліматичних умов, рН середовища, фізико-хімічних властивостей середовища .
Дослідження з вивчення вмісту та поведінки ВМ у ґрунтах були розгорнені у 50-60 рр. та у 70-х роках були доступні широкому загалу [19], на той час ці елементи мали назву «розсіяних елементів» (за В.І. Вернадським) або «мікроелементів» (за О.П. Виноградовим). А вже наприкінці 70-80 рр. проблема мікроелементів стала переростати у проблему хімічного забруднення, що останнім часом привертає все більшої уваги. Саме з цього часу з’явився термін «важкі метали» для елементів - пріоритетних забруднювачів, спільними рисами яких є те, що вони проявляють властивості металів і мають щільність більше 5 г/см3, а відносну атомну масу 50 [19].
Уявлення про обов’язкову токсичність ВМ є не вірним, бо до цієї групи входять мідь, цинк, молібден, марганець, залізо, тобто елементи, які мають позитивне біологічне значення. Мікроелементи та ВМ – це поняття, що відносяться до одних і тих же елементів, але використовуються в різних значеннях, що характеризують перш за все їх концентрацію в ґрунті або рослинній продукції [19, 20]. Однак існує група металів, за якими закріпилось лише одне негативне поняття –«важкі» у розумінні «токсичні». Ця група включає ртуть, кадмій, свинець [21]. За загальним уявленням їх вважають найбільш небезпечними забруднювачами навколишнього середовища.
Оскільки рослинна продукція є незамінною у раціоні харчування людини, то разом з нею небезпечні хімічні речовини потрапляють до організму людини. Практично всі метали є загальнопротоплазматичними отрутами, які здатні утворювати комплексні сполуки з компонентами клітини, білками, амінокислотами [21]. Багато металів утворюють зв’язуються з сульфгідрильними групами, які відіграють важливу роль у перебігу багатьох фізіологічних та біохімічних процесів [22]. Важкі метали мають здатність накопичуватись у різних органах, бо дуже повільно виводяться з організму. Так, період біологічного напіврозпаду свинцю в організмі людини складає декілька років. У зв’язку з цим вживання рослинної продукції, навіть, вирощеної на слабко забруднених ґрунтах здатне викликати кумулятивний ефект [21, 23] і призвести до погіршення стану здоров’я людини.
Одним із основних джерел забруднення усіх компонентів довкілля, в тому числі рослинності, важкими металами є автотранспорт.
Зазвичай, процес згорання палива не добігає кінця і продукти неповного згорання, а також картерні гази і пари палива потрапляють у атмосферу [3, 24]. ККД двигунів внутрішнього згорання складає в середньому близько 23 % [29]. Автомобіль також забруднює повітря продуктами зношування шин, тормозних колодок і т. п. [25, 26]. В Україні – автотранспорт дає понад 30 – 40% усього забруднення атмосфери [27].
За різними даними у відпрацьованих газах автотранспорту міститься від 200 до 280 шкідливих елементів, в тому числі оксид вуглецю, вуглеводні, кислотовмісні альдегіди, сажа, оксиди азоту, сполуки свинцю, цинку, кадмію, сполуки сірки, поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ) та ін [28, 29].
Бензин, автомобільні мастила та шини вміщують Pb, Cd, Ni та Zn, що пояснює підвищений вміст цих елементів у пробах придорожньої рослинності [22]. Так, наприклад, один вантажний автомобіль середньої вантажопродуктивності виділяє 2,5 – 3,0 кг свинцю на рік [3]. За оцінками вчених, викиди автотранспорту дають близько 50% загального неорганічного свинцю, що потрапляє в організм людини [22, 29].
Таким чином, автотранспорт є джерелом великої кількості шкідливих речовин, які здатні впливати на здоров’я людини не лише прямо, а й опосередковано – через продукти харчування. Ця проблема характерна і для України вцілому, і для Харківського району, оскільки велика частина сільськогосподарських угідь та присадибних ділянок розміщені у безпосередній близькості від автомобільних доріг. Тому вивчення особливостей автотранспортного забруднення рослинної продукції є надзвичайно важливим завданням.
Дослідженнями американських вчених [Ward N. I., Reeves R. D., Brooks R. R., 1975 p.] було доведено адекватність забруднення прилеглих до автомагістралей ґрунтів металами, які містяться у викидах автотранспорту [19]. Вміст кадмію, нікелю, свинцю та цинку в ґрунтах та траві біля автомобільних трас є функцією відстані від лінії дорожнього руху та глибини профільного шару ґрунту [22].
Автотранспортом забруднюється відносно вузька смуга землі шириною 50 – 200 м з обох сторін дороги [2]. Вже за межами 150 м вплив автостради зазвичай стає незначним [19, 30]. За даними В.П. Кучерявого (2001), одержаним під час досліджень ґрунтів м. Львова, ґрунти та рослинність поблизу потужних транспортних комунікацій містять підвищені концентрації цинку, олова, міді, молібдену, кадмію [31]. На поверхні землі поблизу доріг з високою інтенсивністю руху концентрації металів можуть складати в середньому: кадмію – 1,67млн-1; міді– 64; марганцю – 330; цинку – 164; заліза – 10664млн-1 [2] Встановлено також, що 57-74 % свинцю та ртуті при антропогенному забрудненні закріплюється в шарі 0-10 см і тільки 3-8 % мігрують на глибину 30-40 см (Зирін М.Г.) [32].
Умови та сам процес міграції важких металів у природному середовищі та транслокація їх у рослинній продукції надзвичайно складний бо залежить від багатьох факторів: типу та віку рослин, умов росту рослин, хімічного характеру металу, наявності бар’єрів і т.д. [33].
Дослідженням особливостей міграції важких металів до рослин займалися L.J. Miles, G.R. Parker [34], Ю.В. Алексєєв [2], В.А. Ковда [20], Дуглас П. Орморд [22], А. Кабата – Пендиас, Х. Пендиас [30], В. Б. Ільїн [19], Т.Ю. Биндич [7], О.О. Галаган [35], А.І. Фатєєв [36], В.А. Єрмолаєва [37], та ін.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
