Состояние ландшафтных систем и их охрана в зоне Белореченского химзавода

Полученные результаты указывают на наличие прямой корреляционной связи сравнительно высокой интенсивности между каждым микробным показателем и содержанием в почве гумуса.

Качественный состав микробоценозов представлен в основном видами следующих родов: Pseudomonas, Nitrobacter, Flavobacterium, Pimelobacter, Arthrobacter, Nocаrdia, Bacillus, Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Oidiodend

ron. Почвенная микробиота включает различные функциональные группы микроорганизмов: активные (аммонификаторы, аминоавтотрофы и др.) и пассивные, что в свою очередь обусловливает поддержание гомеостатического состояния почв.

В микробоценозах почв преобладает бактериальная флора. Значение коэффициента педотрофности в почвах колеблется широко; при его значении ниже единицы процессы биохимической трансформации гумуса, осуществляющиеся автохтонной микрофлорой, протекают слабо. Относительная плотность азотфиксирующей и целлюлозоразрушающей микрофлоры колеблется; эта нестабильность связана с зависимостью азотфиксации от многих факторов. Из известных свободноживущих азотфиксаторов в почвенных пробах встречаются представители родов Azotobacter и Lipomyces. Процесс разложения целлюлозы растительных остатков осуществляется комплексом микроорганизмов, среди которых преобладают виды родов Pseudomonas, Bacillus, Aspergillus, Mucor, Verticillium.

Для почв характерны колебания микробного пула от 7 до 420 млн КОЕ/г. Низкое значение (7 млн КОЕ/г) характерно для почв на расстоянии 500 м от завода, что, очевидно, связано с мощностью выбросов предприятия, негативно влияющих на окислительно-восстановительные процессы верхнего слоя почвенного покрова. Наибольшая численность микроорганизмов (до 420 млн КОЕ/г) свойственна почвам западной и восточной зон территории на расстоянии до 2,5 км от завода; в этом направлении выбросы завода распространяются меньше. В целом указанную ситуацию можно объяснить тем, что согласно доминирующим направлениям ветров в юго-западном направлении происходит основной снос загрязняющих веществ, выбрасываемых заводом. Поскольку осаждение загрязнителей в сухом виде и в виде осадков происходит не вблизи завода, а на определенном расстоянии, обусловленном атмосферным переносом выбрасываемых веществ, то их негативное влияние, соответственно, будет проявляться на достаточном от предприятия расстоянии. В северном направлении по мере удаления от предприятия наблюдается возрастание общего количества микроорганизмов и показатели варьируют от 22 до 137 млн КОЕ/г почвы. К югу и северо-востоку от завода численность микроорганизмов в почве колеблется от 7 до 200 млн КОЕ/г почвы.

При изучении состава микрофлоры в окрестностях химзавода были использованы также данные по содержанию в почве тяжелых металлов, которые могут выступать в роли экотоксикологического фактора, определяющего направление и характер развития почвенных микробных сообществ. Установлено, что низкие дозы тяжелых металлов часто активизируют жизнедеятельность почвенных организмов и интенсивность протекания микробиологических процессов, а их высокие уровни, наоборот, подавляют.

В исследованных образцах почвы с прилегающих к заводу площадей, где содержание металлов превышает ПДК, отмечается снижение численности микроорганизмов. В западном направлении от завода (1100 м), при превышении ПДК цинком в 2,8 раза, свинцом - в 3, марганцем - в 1,5, никелем - в 1,2 и мышьяком - в 1,7 раза, общая численность микроорганизмов составила 138, а на расстоянии 2,5 км при умеренной концентрации всех тяжелых металлов – 420 млн КОЕ/г почвы. В юго-западном направлении на расстоянии 2100 м от предприятия, при сравнительно небольшом превышении ПДК (цинка в 2 и мышьяка в 1,2 раза), численность микроорганизмов доходит до 170 млн КОЕ/г, что связано, видимо, с незначительной концентрацией тяжелых металлов и устойчивостью к ним микроорганизмов.

Почвенная мезофауна. При оценке разнообразия животных в отобранных образцах почв по различным трансектам были обнаружены представители 8 классов беспозвоночных: Insecta, Myriapoda, Arachnida, Olygochaeta, Crustacea, Gastropoda и Diplopoda. Исследования почвенных образцов показали, что доминантными являются люмбрициды (Lumbricidae) – 12,8 и жесткокрылые (Coleoptera) – 4,2 экз./кг почвы; их наличие указывает на богатство почвы грубым органическим материалом.

В почвенных пробах также были выявлены и другие беспозвоночные животные–кальцефилы: кивсяки (Julidae) – 0,5, двукрылые (Diptera) -2,1 экз./кг почвы; в весенний и летний периоды доминирующую группу составляли классы Olygochaeta (дождевые черви), Insecta (коллемболы), Akarina (клещи) и Nematoda. Зависимость развития отдельных таксонов от воздействия выбросов завода проявилась у представителей класса Nematoda, у остальных таксонов определенных связей с влиянием производства не установлено.

Загрязнение тяжелыми металлами. Особый интерес представляет уровень загрязнения почв полей севооборотов тяжелыми металлами, особенно такими, как свинец, мышьяк, стронций, кадмий и другие (табл. 2).

По валовому содержанию в верхнем слое почв в аграрной зоне по сравнению с другими заметно выделяются кобальт (до 44 мг/кг), хром (до 188), никель (до 65), свинец (до 35), цинк (до 260 мг/кг), марганец (свыше 1 г на кг почвы). Относительно небольшой разброс между нижними и верхними порогами валового содержания металлов в верхнем слое почв этой зоны указывает на сходство как почвенных условий, так и техногенного давления на эти системы. Концентрации подвижных форм отдельных элементов сравнительно мало отличаются от принятых норм, но в отдельных точках максимумы существенно превышают ПДК. Это относится к кадмию, свинцу, цинку, кобальту, меди и никелю, что связано с выбросами техники и внесением этих элементов в составе удобрений.

Таблица 2. Содержание (мг/кг) тяжелых металлов в верхнем (0-20 см) слое почв по природно-хозяйственным зонам (среднее за 2001-2006 гг., n -78)

 Скачать реферат