Наука і життя // Ілюстрації

Висока, щільна жива огорожа з вічнозелених хвойних рослин з точки зору екології - надійний захист від пилу, шуму, вітру і шкідливих речовин автомобільних викидів.

Зміст кадмію.

Вміст свинцю.

Вміст цинку.

Зміст міді. Грунти Московської області, як і грунту багатьох інших областей з розвиненою автодорожньої мережею і промисловим виробництвом, піддаються сильному забрудненню важкими металами.

Наука і життя // Ілюстрації

Наука і життя // Ілюстрації

Наука і життя // Ілюстрації

Незважаючи на природну здатність ґрунтів адсорбувати і частково консервувати в недоступною для рослин формі забруднюючі речовини, виникає реальна небезпека надходження їх в плоди і овочі.

Хлороз на листках чорної смородини виникає при нестачі азоту, надлишку міді і дефіциті заліза.

Крайовий некроз чорної смородини, що спостерігається при дисбалансі харчування.

Крайовий некроз на листках суниці садової, що виник після внесення осаду стічних вод.

Триярусна живопліт з бирючини (верхній ряд), барбарису Тунберга (в центрі) і чебрецю.

Вміст важких металів в мінеральних, органічних і вапняних добривах (в мг / кг сухої речовини, дані А. І. Подколзина).

<

>

Лабораторія "Московський регіон" географічного факультету МДУ провела аналіз вмісту важких металів у ґрунтах садів, розташованих поблизу Московської кільцевої автодороги (МКАД). Вміст свинцю в грунті виявилося максимальним в безпосередній близькості від МКАД - на відстані не більше 10 м. Кількість свинцю перевищував гранично допустимі концентрації (ГДК) і в овочах, вирощених в цій зоні: в буряках - в 1,9 рази (фонове 0,76 мг / кг); в кропі - в 2 рази (фонове 0,8 мг / кг). На відстані 50-70 м від МКАД вміст важких металів в овочах помітно знижувався, а на видаленні понад 100 м практично не виявлялося.

Не кращим чином йдуть справи в городах і садах, розташованих в інших областях Росії. Так, в яблуках, достигли поблизу автомагістралі на чорноземах в Орловській області, вміст свинцю перевищував фоновий (0,1 мг / кг): на відстані 50 м - в 2,7 рази, на відстані 300 м - в 2,2 рази, на відстані 600 м - в 1,5 рази. Тобто вплив дороги простягалося мало не на кілометр. У прилеглому господарстві, сади якого розташовані уздовж тієї ж траси і до того ж поруч з великим промисловим об'єктом, яблука виявилися ще більш "брудними": кількість свинцю в них на відстані 50 м від дороги перевищувало фонове в 4,8 рази, на відстані 300 м - в 4,6 рази, на відстані 600 м - в 3 рази.

Найбільшою рухливістю важкі метали мають в кислих грунтах, оскільки в кислому середовищі слаборозчинні оксиди металів і фосфати переходять в іонну форму, легко засвоювану рослинами. Збільшення кислотності грунту на 1,8-2 одиниці (діапазон зміни рН для грунту становить 4-6,5) призводить до збільшення рухливості іонів свинцю в 3-6 разів, цинку - в 3,8-5,4 рази, кадмію - в 4-8 разів, міді - в 2-3 рази, що в свою чергу прискорює проникнення іонів важких металів в клітини рослин. Ускладнюють забруднення рослин важкими металами "кислотні дощі", частенько випадають поблизу великих індустріальних міст.

Особливо добре засвоюються рослинами важкі метали в легких піщаних малородючих ґрунтах з кислою реакцією.

ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Як грунт, так і рослини в садах забруднюються в результаті роботи транспорту (автомобільного, залізничного, авіаційного), а також підприємств машинобудівної, металообробної, хімічної та енергетичної промисловості. Так, свинець надходить в атмосферу і ґрунт з вихлопного газу двигунів внутрішнього згоряння. Кадмій, мідь, свинець, цинк - в результаті стирання автопокришок. Цинк і мідь - разом з атмосферними опадами, тобто з промислових і транспортних викидів. Кадмій, марганець, нікель, свинець (до 80%) - з органічними добривами (зокрема, з опадами стічних вод, по "удобрительной" цінності не поступаються підстилкового гною), а також з вапняними добривами (кам'яновугільної, сланцевої золою).

У великих кількостях кадмій може міститися в фосфорних добривах, наприклад в суперфосфаті. Фосфорні добрива в якості домішок "багаті" і іншими важкими металами (свинцем, хромом, кобальтом, нікелем, ванадієм, цинком, міддю). Найменше домішок в суперфосфаті, отриманому з апатитів Кольського півострова.

На щастя, фосфорні і органічні добрива, а також вапно містять важкі метали в складі слаборозчинних з'єднань, тому в рослини надходить лише їх мала частина. Набагато більш активно постачають важкі метали (свинець, мідь, цинк) в рослини внесені в грунт калійні і азотні добрива. Вплив пестицидів і фунгіцидів на загальне забруднення грунтів і рослин важкими металами незначно.

За даними фахівців Центрального інституту агрохімічного обслуговування, отриманим за період з 1981 по 1990-і роки, грунту Московської області найбільше страждали від забруднень опадами стічних вод, на другому місці (30-40%) - вплив атмосферного забруднення; вплив мінеральних добрив дуже незначно - менш 3%.

ЗДОРОВ'Я РОСЛИН І ВАЖКІ МЕТАЛИ

Симптоми "отруєння" рослин важкими металами зовні виявляються в уповільненні їх зростання і розвитку, зміні кольору і в'янення листя, потворності і недорозвиненості кореневої системи.

Особливо чутливий навіть до низького вмісту основних металів-забруднювачів - кадмію, свинцю, цинку і міді - звичайний конюшина. Чутливість інших рослин до важких металів неоднакова. Так, до надлишку міді, який викликає некроз (відмирання тканин листя) і потворність тих чи інших органів рослин, найбільш чутливі злаки, бобові, шпинат, гладіолуси; до надлишку цинку - злаки, шпинат; до надлишку кадмію - боби, квасоля, шпинат, редис, морква, овес. Ознаки гноблення під дією свинцю (зниження врожаю, гальмування зростання, хлороз, або пожовтіння листя) спостерігаються у буряка, моркви, ріпи, гороху, конюшини, люцерни. Досить стійкі до надлишку свинцю злаки, огірки і кукурудза.

Високою стійкістю до кадмію відрізняються овочеві культури родини капустяних: ріпа, редис, салат. Наприклад, листя салату (сорт Московський парниковий), концентрація кадмію в яких перевищена в порівнянні з ГДК в 23 рази, зовні не виявляють жодних ознак кадмиевого "отруєння".

Однак метали-мікроелементи не завжди небезпечні, в деяких випадках рослинам вони просто необхідні. Без міді не утворюється лігнін - полімерна сполука, схоже на целюлозу, з якого в основному складається деревина. Дефіцит молібдену веде до відмирання або до неконтрольованого росту клітин. При нестачі заліза проявляється хлороз.

Різні підгодівлі, що містять мікроелементи, широко застосовуються як в сільському господарстві, так і на садових ділянках. Порушення балансу деяких мікроелементів (наприклад, підвищення концентрації заліза або зниження вмісту цинку) створює сприятливе середовище для росту мікроорганізмів-патогенів - грибків або бактерій, що призводить до хвороби. Так що баланс мікроелементів в рослинах для отримання високої врожайності необхідно контролювати і підтримувати.

РОСЛИНИ - КОНЦЕНТРАТОРИ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ

Рослини накопичують сполуки важких металів переважно в коренях. Але надходять важкі метали в рослини не тільки через коріння, але і через листя. Ступінь накопичення металів в органах рослин зменшується в наступному порядку: коріння - стебла - листя - плоди (насіння). Що стосується плодів, то від 38 до 59% важких металів зосереджується в шкірці, від 15 до 30% - в м'якоті (макусі) і 16% - в соку.

При однакових умовах вирощування в листі суниці та малини кадмію накопичується в 3-4 рази більше, ніж в листі смородини і вишні (в середньому близько 0,04 мг / кг), а свинцю в цих же культурах - приблизно однакова кількість (в середньому близько 0,5 мг / кг), за винятком суниці, в листі якої його виявили в 2 рази менше в порівнянні з іншими культурами.

ЗЕЛЕНІ НАСАЖДЕНИЯ ОЧИЩУЮТЬ ҐРУНТ

У природі не існує рослин, які концентрують всі важкі метали, кожна рослина акумулює певні елементи. Наприклад, кульбаба лікарський і полин звичайний накопичують мідь, цинк, залізо, свинець, марганець; гірчиця польова і біла - селен; гречка сахалінська і кукурудза - свинець; горець, щавель і гречка - кадмій. Правильно підбираючи рослини, можна очищати грунту від домішок важких металів.

Велике значення в захисті садів від токсичних сполук автомобільних викидів мають лісові смуги. Підраховано, що одне доросле дерево за вегетаційний період знешкоджує кількість свинцю, що міститься в 130 л етилованого бензину. За триярусними зеленими лаштунками лісових смуг в 5 разів знижується концентрація сірчистого газу і в 8 разів - діоксиду азоту. Найінтенсивніше накопичують мідь, кадмій, цинк дуб звичайний і сосна. Сосна крім цих з'єднань накопичує нікель. Береза, ясен маньчжурський, туя західна, ялівець концентрують свинець. Береза ​​акумулює ще і цинк.

*

Оцінка рівня вмісту важких металів у системі ґрунт - добриво - рослина дуже важлива як для екології, так і для сільського господарства. Але, на жаль, дослідження в цій області поки розрізнені. Не існує комплексного підходу до проблеми, часом не беруться до уваги ні властивості грунту, ні склад використовуваних мінеральних добрив. Тим часом саме ці два чинники дозволяють ефективно впливати на вміст металів в рослинах, що в свою чергу може привести до зменшення концентрації токсичних компонентів в садових і овочевих культурах і до правильного підбору зелених насаджень для очищення грунтів від домішок важких металів. Адже важкі метали, в надлишку шкідливі для рослин, шкідливі і для нашого з вами здоров'я.

бюро довідок

МЕТАЛИ КОРИСНІ І ШКІДЛИВІ

- Зазвичай до важких металів відносять більше 40 хімічних елементів, що володіють у вільному вигляді властивостями металів і мають атомну масу вище 50 одиниць. Найпоширеніші з важких металів - залізо, хром, мідь, свинець, селен, цинк, кадмій, нікель, кобальт, ртуть, ванадій, марганець, молібден. Багато з них - цинк, мідь, селен, кобальт, марганець, молібден - в низьких концентраціях життєво необхідні людині, тваринам і рослинам, тобто відносяться до мікроелементів, які входять до складу молекул ферментів, вітамінів, гормонів, пігментів. У невеликих кількостях в клітинах тварин і рослин присутні також кадмій, хром, ванадій і нікель, але їх фізіологічна роль недостатньо вивчена. Часто виявляються в організмах живих істот ртуть і свинець, але поки невідомо, чи грають ці метали якусь роль в підтримці їх життєдіяльності.

- Нешкідливі і навіть необхідні для життєдіяльності організму людини дози важких металів, накопичуючись, можуть досягти поступово токсичної концентрації і привести до багатьох порушень в організмі. Так, "зайві" цинк і кадмій викликають дефіцит кальцію і, як наслідок, провокують захворювання опорно-рухового апарату і зубів; надлишок кадмію і нікелю збільшує ймовірність шкірних захворювань і ризик злоякісних пухлин.

- Небезпечні для людини і "нефізіологіческіе" важкі метали, які не є мікроелементами: наприклад, отруєння свинцем викликає симптоми розумової відсталості, а ртутне - завершальна стадія психічних розладів.

- Не менш шкідливий і недолік важких металів. Так, нестача цинку знижує імунітет, призводить до поразок кісток, пригнічує синтез інсуліну, провокує розвиток некрозу печінки. При дефіциті марганцю відбувається деформація скелета. Недолік селену сприяє зниженню імунітету організму, посилює ризик кардіологічних і онкологічних захворювань. При незбалансованому надходженні в організм заліза, міді, цинку, кобальту, хрому розвивається безплідність, стають крихкими кістки.

- Метали-мікроелементи надходять в організм людини ззовні. Причина порушення їх балансу криється не тільки в неправильному харчуванні або погану екологію, але може бути викликана будь-яким захворюванням. Так, при ішемічній хворобі серця сповільнюється виведення міді, створюється дефіцит заліза і цинку. При атеросклерозі в стінках судин знижується вміст цинку, марганцю, ванадію, хрому, підвищується вміст кадмію. При розвитку і перебігу інфаркту міокарда змінюється концентрація марганцю.

ПОРАДИ ДЛЯ ВОЛОДАРІВ земельний наділ, РОЗТАШОВАНИХ НЕДАЛЕКО ВІД ПРОЇЖДЖІЙ ЧАСТИНИ

- Із зовнішнього боку ділянки вздовж дерев'яного паркану рекомендується посадити якомога тісніше один до одного (доцільніше в 2-3 яруси) живопліт. Найкраще підійдуть для такої огорожі чагарники з щільними листям: шипшина, хеномелес, бирючина, магонія, жимолость, ліщина, глід, жовта акація, а також вічнозелені хвойні рослини: ялина, сосна, ялівець, туя, кипарисовик.

- З внутрішньої сторони паркану добре розмістити невибагливі ліани: дівочий виноград пятілісточковий, жимолость каприфоль, древогубец калінолістний.

- У садах, розташованих поблизу від магістралі, перевагу слід віддавати таким декоративним чагарникам, як бузок звичайний і угорська, бузина чорна, дерен білий, троянда зморшкувата, кизильник блискучий, лох сріблястий і вузьколистий, перстач чагарникова, бузок звичайний, снежноягодник білий. З дерев найменше страждають від загазованості повітря каштан кінський, вільха, ясен, береза, скумпія, сосна гірська, ялина колюча, туя західна.

- Бажано застосовувати фізіологічно активні препарати - регулятори росту і біостимулятори (епін, епін-екстра, циркон та ін.), Оздоровлюючі рослини, що допомагають їм протистояти несприятливих екологічних умов і хвороб.

- Регулярно використовувати при вирощуванні овочів і фруктів органічні і повні мінеральні добрива, включаючи позакореневе підживлення з мікроелементами. Проводити через кожні 3-4 роки вапнування ґрунтів.

- Мульчувати грунт органічними матеріалами: тирсою, торфом, деревною стружкою, змішаної з невеликою кількістю сечовини.

- Не рекомендується додаткове використання в саду отруйних речовин - пестицидів.

- Для детоксикації важких металів у забруднених грунтах по можливості застосовувати природні і штучні сорбенти (цеоліти, агровермікуліт і ін.), Здатні поглинати хімічні сполуки і тим самим запобігати їх потрапляння з грунту в рослини.

- У посушливий час року рясно поливати рослини водою.

- Уважно ставитися до покупки землі або торфу. Хороша дернова земля містить ще не перегнилі листя і корінці. Пилоподібна земля частіше є осад стічних вод, що містить велику кількість важких металів, або ж землю, вже використану для неодноразового вирощування тепличних рослин.

- Не рекомендується вирощувати поблизу від дороги зеленню культури (салат, кріп, петрушку і ін.), Більшість коренеплодів, лікарські трави, а також використовувати для чаїв або заготовок листя плодових дерев і ягідних кущів. Але цілком можливо отримання лука з ріпки на перо.

У порівнянні з коренеплодами менш схильні до забруднення плодово-овочеві культури (томати, огірки, кабачки і т.д.).

- Плоди і ягоди перед вживанням ретельно мити, у яблук і груш - очищати шкірку.

- Як показують дослідження, менше накопичують важкі метали зеленоплодние сорти агрусу, а також сорти чорної смородини з великими ягодами і сильно розвиненою кореневою системою.

- Знижує надходження важких металів в суницю і малину посів в міжряддях цих культур ячменю або вівса.