Почвенная экологическая оценка кратко

Обновлено: 19.05.2024

Как объект изучения почва обладает следующими отличительными особенностями:

— многокомпонентный состав (минералы, химические и органические соединения, живые организмы, почвенные растворы, воздух);

— разнообразие форм химических, органических и органо-минеральных соединений;

— наличие новообразованного гетерогенного органического вещества — почвенного гумуса;

— разная природа механизмов межфазных взаимодействий;

— почвенно-генетическая и унаследованная от материнской породы анизотропность;

— иерархическая структура организации почвенного тела;

— пространственная и временная изменчивость свойств и состава.

Полное и всестороннее изучение почвы и ее функций в лесных биоценозах включает полевое описание профиля и СПП, режимные наблюдения, лабораторные анализы, теоретические построения (генезис, классификация, анализ плодородия, моделирование процессов почвообразования), типологию и экономическую оценку земель, разработку приемов улучшения плодородия лесных почв и рационального использования земель. Для оценки почв и почвенного покрова требуется понимание и применение всего набора имеющихся в арсенале почвоведения аналитических и теоретических методов.

Сравнительно-географический метод. Сущность этого метода заключается в сопряженном изучении разных типов почв и факторов почвообразования, исследовании закономерностей пространственной изменчивости почв, анализе структуры почвенного по — крова на разных уровнях его организации. Составными частями сравнительно-географического метода являются картографический и аэрокосмические методы.

Морфогенетический метод. Основу этого метода составляет изучение морфологического строения почвенного профиля в целом и на разных иерархических уровнях его организации. Для каждого уровня организации почв используются свои особые методы исследования. Кристалло-молекулярный, или молекулярно-ионный, уровень организации исследуют методами электронной микроскопии, изучают строение и состав гумусовых веществ, морфологические признаки разрушения и синтеза почвенных минералов, органо-минеральные взаимодействия, трансформацию органического вещества.

Уровень почвенных агрегатов включает микро-, мезо — и макроагрегаты, новообразования растворимых солей, извести, гипса, железа и марганца. Описываются и изучаются форма, размер, структура, состав агрегатов. Применяются методы световой микроскопии.

Уровень почвенных горизонтов изучают в полевых условиях (морфологические признаки: мощность, цвет, структура, строение и др.) и в ходе камеральных исследований с применением стандартных шкал, оптических приборов, совмещенных с компьютером.

Уровень почвенных индивидуумов предполагает применение системного подхода. В его основе лежит представление о почве как о целостной природной системе. В полевых условиях изучаются морфологические признаки, несущие информацию о времени и процессах почвообразования, генезисе и классификационной принадлежности почв. Системный подход включает профильный метод изучения почв, мезо — и микроморфологические методы, а также методы визуальной и электронной микроскопии.

Сравнительно-исторический метод. Этот метод базируется на принципе актуализма, согласно которому в строении и свойствах современной почвы заложены возможности исследования эволюции почв, геологического прошлого, палеоклимата и палеоландшафтов. Сравнительно-исторический метод широко используется в палеопочвоведении и археологическом почвоведении.

Сравнительно-аналитический метод. Он заключается в сравнении вещественного состава и свойств твердой фазы почвенных горизонтов, с одной стороны, и материнской породы — с другой (минералогического и химического составов, органического вещества, почвенных растворов, воздуха, почвенных животных и микроорганизмов).

Для определения вещественного состава почв используются инструментальные методы исследования, в том числе потенциометрические, вольт-амперометрические, кондуктометрические, термогравиметрические, методы молекулярной спектрофотометрии, атомной и рентгенофлюоресцентной спектроскопии, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, магнитно-ядерного резонанса и др.




Полевые методы исследования. Полевые методы предназначены для изучения почвенных режимов, водного и теплового балансов, структуры почвенного покрова, почвенного мониторинга, картирования почв, земельного кадастра. Включают маршрутные и стационарные методы, а также методы почвенных ключей.

Методы моделирования. Эта группа методов включает физическое и математическое моделирование. Они предназначены для экспериментального воспроизведения различных явлений и процессов в контролируемых условиях почвообразования и применяются как в полевых, так и в лабораторных условиях.

Геостатистические методы и геоинформационные системы. Для исследования закономерностей пространственного варьирования свойств почв используют геостатистические методы, геоинформационные системы (ГИС).

Развитие получает педотрансферный метод изучения гидрофизических функций почвы. Он основан на выявлении зависимостей между фундаментальными почвенными свойствами и гидрофизическими параметрами почв.

Метагеномика. Все большее внимание почвоведов привлекают методы метагеномики, используемые для исследования метагенома почвы, в связи с серьезной проблемой деградации почв и необходимостью их реабилитации. Метагеном почвы представляет собой геномы почвенных микроорганизмов, некультивируемых в лаборатории. Для выявления метогенома выделяются и секвенируются ДНК микробных ассоциатов из почвенных гори-зонтов.

2. Условия почвообразования , виды почв Московского региона

На территории Московской области преобладают малоплодородные и требующие внесения удобрений дерново-подзолистые почвы, на возвышенностях — суглинистые и глинистые, средней и сильной степени оподзоленности, в пределах низменностей — дерново-подзолистые, болотные, супесчаные и песчаные (два последних типа преобладают на востоке области, в низменной Мещёре). Чернозёмные почвы (сильно оподзолены и выщелочены) распространены мало и имеют место лишь к югу от Оки. Серые лесные почвы распространены к югу от Оки и в восточной части Москворецко-Окской равнины (в основном Раменский и Воскресенский районы). Болотные почвы часто встречаются в Мещёрской и Верхневолжской низменностях. По долинам крупных рек — полосы аллювиальных почв различной ширины, особенно широкие в долинах рек Оки, Москвы и Клязьмы. Почвы Московской области, в особенности серые лесные заокских районов и дерново-подзолистые Москворецко-Окской равнины, сильно смыты.

Почвообразование - совокупность явлений превращения и перемещения веществ и энергии в пределах биогеосферы Земли. Почвообразовательный процесс является почвенным звеном в процессе геологического и биологического круговорота вещества и энергии. Геологический круговорот вещества и энергии – процесс их перемещения с суши в океан и обратно. Биологический круговорот - процесс обмена веществом и энергией между почвой и смежными природными телами (материнской горной породой, атмосферой и биотой). Первичный почвообразовательный процесс – изменение рыхлой горной породы в результате биологического круговорота.

1.Почвообразующие породы
2. Климат
3. Живые и отмершие организмы
4. Возраст, рельеф местности
5. Антропогенная деятельность

Общая схема почвообразовательного процесса:

Горная порода ==> выветривание ==> кора

выветривания ==> почвообразование ==> почва

Почвообразующие породы (или материнские) – это горные породы, из которых почвы формируются. Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические и физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса придавая определённую специфику каждому виду почв.

Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам. Они делятся на магматические, метаморфические и осадочные горных пород. Минералогический, химический и механический состав пород определяет условия произрастания растений, оказывает большое влияние на гумусонакопление, оподзоливание, оглеение, засоление и другие процессы. Так, карбонатность пород в таежно-лесной зоне создает благоприятную реакцию среды, способствует формированию гумусового горизонта, его оструктуренности. На кислых породах эти процессы идут значительно медленнее. Повышенное содержание водорастворимых солей приводит к образованию засоленных почв. В зависимости от механического состава, характера сложения породы различаются по водопроницаемости, влагоемкости, пористости, что предопределяет в процессе развития почв их водный, воздушный, тепловой режимы.

Экологическое состояние почвы

Экологическое состояние почв - комплекс почвенных свойств, определяющий степень их соответствия природно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем.

Почвы обладают естественным природным разнообразием, являются универсальным индикатором состояния окружающей природной среды (в том числе на уровне природных зон и административных регионов). Поэтому нарушение почв под влиянием какого-либо воздействия (загрязнение, эрозия, лесо- и сельскохозяйственная деятельность и др.) свидетельствует о неблагополучии экосистемы в целом.

Глава VI. Почвы

1. Методы изучения почв

Как объект изучения почва обладает следующими отличительными особенностями:

— многокомпонентный состав (минералы, химические и органические соединения, живые организмы, почвенные растворы, воздух);

— разнообразие форм химических, органических и органо-минеральных соединений;

— наличие новообразованного гетерогенного органического вещества — почвенного гумуса;

— разная природа механизмов межфазных взаимодействий;

— почвенно-генетическая и унаследованная от материнской породы анизотропность;

— иерархическая структура организации почвенного тела;

— пространственная и временная изменчивость свойств и состава.

Полное и всестороннее изучение почвы и ее функций в лесных биоценозах включает полевое описание профиля и СПП, режимные наблюдения, лабораторные анализы, теоретические построения (генезис, классификация, анализ плодородия, моделирование процессов почвообразования), типологию и экономическую оценку земель, разработку приемов улучшения плодородия лесных почв и рационального использования земель. Для оценки почв и почвенного покрова требуется понимание и применение всего набора имеющихся в арсенале почвоведения аналитических и теоретических методов.

Сравнительно-географический метод. Сущность этого метода заключается в сопряженном изучении разных типов почв и факторов почвообразования, исследовании закономерностей пространственной изменчивости почв, анализе структуры почвенного по — крова на разных уровнях его организации. Составными частями сравнительно-географического метода являются картографический и аэрокосмические методы.

Морфогенетический метод. Основу этого метода составляет изучение морфологического строения почвенного профиля в целом и на разных иерархических уровнях его организации. Для каждого уровня организации почв используются свои особые методы исследования. Кристалло-молекулярный, или молекулярно-ионный, уровень организации исследуют методами электронной микроскопии, изучают строение и состав гумусовых веществ, морфологические признаки разрушения и синтеза почвенных минералов, органо-минеральные взаимодействия, трансформацию органического вещества.

Уровень почвенных агрегатов включает микро-, мезо — и макроагрегаты, новообразования растворимых солей, извести, гипса, железа и марганца. Описываются и изучаются форма, размер, структура, состав агрегатов. Применяются методы световой микроскопии.

Уровень почвенных горизонтов изучают в полевых условиях (морфологические признаки: мощность, цвет, структура, строение и др.) и в ходе камеральных исследований с применением стандартных шкал, оптических приборов, совмещенных с компьютером.

Уровень почвенных индивидуумов предполагает применение системного подхода. В его основе лежит представление о почве как о целостной природной системе. В полевых условиях изучаются морфологические признаки, несущие информацию о времени и процессах почвообразования, генезисе и классификационной принадлежности почв. Системный подход включает профильный метод изучения почв, мезо — и микроморфологические методы, а также методы визуальной и электронной микроскопии.

Сравнительно-исторический метод. Этот метод базируется на принципе актуализма, согласно которому в строении и свойствах современной почвы заложены возможности исследования эволюции почв, геологического прошлого, палеоклимата и палеоландшафтов. Сравнительно-исторический метод широко используется в палеопочвоведении и археологическом почвоведении.

Сравнительно-аналитический метод. Он заключается в сравнении вещественного состава и свойств твердой фазы почвенных горизонтов, с одной стороны, и материнской породы — с другой (минералогического и химического составов, органического вещества, почвенных растворов, воздуха, почвенных животных и микроорганизмов).

Для определения вещественного состава почв используются инструментальные методы исследования, в том числе потенциометрические, вольт-амперометрические, кондуктометрические, термогравиметрические, методы молекулярной спектрофотометрии, атомной и рентгенофлюоресцентной спектроскопии, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, магнитно-ядерного резонанса и др.

Полевые методы исследования. Полевые методы предназначены для изучения почвенных режимов, водного и теплового балансов, структуры почвенного покрова, почвенного мониторинга, картирования почв, земельного кадастра. Включают маршрутные и стационарные методы, а также методы почвенных ключей.

Методы моделирования. Эта группа методов включает физическое и математическое моделирование. Они предназначены для экспериментального воспроизведения различных явлений и процессов в контролируемых условиях почвообразования и применяются как в полевых, так и в лабораторных условиях.

Геостатистические методы и геоинформационные системы. Для исследования закономерностей пространственного варьирования свойств почв используют геостатистические методы, геоинформационные системы (ГИС).

Развитие получает педотрансферный метод изучения гидрофизических функций почвы. Он основан на выявлении зависимостей между фундаментальными почвенными свойствами и гидрофизическими параметрами почв.

Метагеномика. Все большее внимание почвоведов привлекают методы метагеномики, используемые для исследования метагенома почвы, в связи с серьезной проблемой деградации почв и необходимостью их реабилитации. Метагеном почвы представляет собой геномы почвенных микроорганизмов, некультивируемых в лаборатории. Для выявления метогенома выделяются и секвенируются ДНК микробных ассоциатов из почвенных гори-зонтов.

2. Условия почвообразования , виды почв Московского региона

На территории Московской области преобладают малоплодородные и требующие внесения удобрений дерново-подзолистые почвы, на возвышенностях — суглинистые и глинистые, средней и сильной степени оподзоленности, в пределах низменностей — дерново-подзолистые, болотные, супесчаные и песчаные (два последних типа преобладают на востоке области, в низменной Мещёре). Чернозёмные почвы (сильно оподзолены и выщелочены) распространены мало и имеют место лишь к югу от Оки. Серые лесные почвы распространены к югу от Оки и в восточной части Москворецко-Окской равнины (в основном Раменский и Воскресенский районы). Болотные почвы часто встречаются в Мещёрской и Верхневолжской низменностях. По долинам крупных рек — полосы аллювиальных почв различной ширины, особенно широкие в долинах рек Оки, Москвы и Клязьмы. Почвы Московской области, в особенности серые лесные заокских районов и дерново-подзолистые Москворецко-Окской равнины, сильно смыты.

Почвообразование - совокупность явлений превращения и перемещения веществ и энергии в пределах биогеосферы Земли. Почвообразовательный процесс является почвенным звеном в процессе геологического и биологического круговорота вещества и энергии. Геологический круговорот вещества и энергии – процесс их перемещения с суши в океан и обратно. Биологический круговорот - процесс обмена веществом и энергией между почвой и смежными природными телами (материнской горной породой, атмосферой и биотой). Первичный почвообразовательный процесс – изменение рыхлой горной породы в результате биологического круговорота.

1.Почвообразующие породы
2. Климат
3. Живые и отмершие организмы
4. Возраст, рельеф местности
5. Антропогенная деятельность

Общая схема почвообразовательного процесса:

Горная порода ==> выветривание ==> кора

выветривания ==> почвообразование ==> почва

Почвообразующие породы (или материнские) – это горные породы, из которых почвы формируются. Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические и физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса придавая определённую специфику каждому виду почв.

Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам. Они делятся на магматические, метаморфические и осадочные горных пород. Минералогический, химический и механический состав пород определяет условия произрастания растений, оказывает большое влияние на гумусонакопление, оподзоливание, оглеение, засоление и другие процессы. Так, карбонатность пород в таежно-лесной зоне создает благоприятную реакцию среды, способствует формированию гумусового горизонта, его оструктуренности. На кислых породах эти процессы идут значительно медленнее. Повышенное содержание водорастворимых солей приводит к образованию засоленных почв. В зависимости от механического состава, характера сложения породы различаются по водопроницаемости, влагоемкости, пористости, что предопределяет в процессе развития почв их водный, воздушный, тепловой режимы.

Экологическое состояние почвы

Экологическое состояние почв - комплекс почвенных свойств, определяющий степень их соответствия природно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем.

Почвы обладают естественным природным разнообразием, являются универсальным индикатором состояния окружающей природной среды (в том числе на уровне природных зон и административных регионов). Поэтому нарушение почв под влиянием какого-либо воздействия (загрязнение, эрозия, лесо- и сельскохозяйственная деятельность и др.) свидетельствует о неблагополучии экосистемы в целом.

Экологическое состояние почв - комплекс почвенных свойств, определяющий степень их соответствия природно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем.

Почвы обладают естественным природным разнообразием, являются универсальным индикатором состояния окружающей природной среды (в том числе на уровне природных зон и административных регионов). Поэтому нарушение почв под влиянием какого-либо воздействия (загрязнение, эрозия, лесо- и сельскохозяйственная деятельность и др.) свидетельствует о неблагополучии экосистемы в целом.

Почва - фильтр биосферы

Оценка экологического состояния почв

Для оценки экологического состояния почв используются их физические, физико-химические, химические, агрохимические и биологические свойств, приоритетные для поддержания устойчивого функционирования естественных и антропогенных экосистем, включая их биологические компоненты, в том числе, - человека (перечень некоторых показателей в Таблице)[1].

Примерный перечень контролируемых показателей экологического состояния почв

  • Концентрация кадмия, свинца, ртути, цинка, никеля, меди, мышьяка, фтора, нитратов, бензола, бенз(а)пирена, фенолов, диоксинов, пестицидов (ДДТ, ГХЦГ, метафоса, трефлана, 2,4-Д), полихлорбифенилов, кратность превышения ПДК (ОДК)
  • содержание нефти и нефтепродуктов, мг/кг
  • плотность концентрации цезия-137, стронция-90, Кu/км 2
  • удельная β-активность
  • cнижение уровня активной микробной массы, кратность*
  • фитотоксичность почвы (снижение числа проростков), кратность по сравнению с фоном
  • уменьшение мощности почвенного профиля (А+В), %*
  • потери почвенной массы, т/га/год*
  • расчлененность территории оврагами, км/км 2
  • площадь подвижных (незакрепленных) песков, % от общей площади
  • перекрытость поверхности почвы абиотическими наносами, см
  • глубина провалов относительно поверхности, см
  • увеличение плотности почвы, кратность равновесной
  • уменьшение запасов гумуса в профиле почвы (А+В), %*
  • увеличение кислотности (щелочности), %*
  • превышение уровня грунтовых вод, % от критического значения (с учетом минерализации)
  • сработка торфа, мм/год
  • увеличение содержания суммы легкорастворимых солей, %*
  • увеличение доли обменного натрия, % от емкости катионного обмена*

Примечание: * - по сравнению с недеградированным аналогом

Нормативы экологического состояния почв – фоновые и предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ, параметры физической и технологической деградации и др. - должны разрабатываться с учетом биоклиматических, литолого-геоморфологических особенностей территории, а также вида хозяйственного использования земель.

Разнообразие функций почв в наземных экосистемах обеспечивает высокую значимость показателей их состояния для оценки состояния окружающей природной среды в целом. Такая роль почвенных показателей обусловлена их комплексностью (интегральностью), относительно небольшой динамичностью и высокой информативностью.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Почва – верхний плодородный слой земли, который, по мнению специалистов-экологов, является объективным индикатором техногенного загрязнения окружающей среды.

Состояние почвы – один из важнейших показателей для поддержания экологически чистой территории, как в мегаполисах, так и в сельской местности.Почва должна создавать все необходимые условия для ее обитателей, выполнять функцию абсорбции и консервирования загрязняющих веществ, блокировать загрязнение воздуха и грунтовых вод, и при этом не угрожать здоровью и жизни населения.

Пылевые выбросы цементного завода оседают на близлежащие окрестности, в том числе на территории социально значимых объектов, к которым относятся три детских дошкольных учреждения, школа и больница поселка.

Оценка экологического состояния территории обязательно проводится перед началом строительства любого объекта. Наши социально значимые объекты были построены более сорока лет назад, и в течение этого времени их территории не обследовались. Как повлияли пылевые выбросы завода на экологическое состояние их территорий? Этот и другие вопросы определили тему моего исследования. Считаю, что данные, полученные в ходе работы, будут интересны жителям поселка, которые являются их активными пользователями.

Гипотеза: выбросы цементного завода изменили состав и свойство почвы, увеличив ее фитотоксичность на территории социально значимых объектов поселка.

Объектом данного исследования стали почвенные образцы, взятые на территории детских садов, школы больницы, а предметом физико-химический состав и фитотоксичность почвы.

Цель работы: проведение оценки экологического состояния территории социально значимых объектов п. Цементного на основе почвенных анализов и биотестирования.

Для достижения поставленной цели, необходимо было решить следующие задачи:

Изучить литературу по проблеме исследования.

Отобрать почвенные образцы и провести их физико-химический и фитотоксический анализы.

Оценить экологическое состояние социально значимых объектов.

Методы исследования: аналитический, лабораторный, биотестирование, статистический.

Глава 1. Обзор литературы по проблеме исследования.

Экологическая оценка состояния окружающей среды.

Экологическая оценка территории включает: установление природно-ландшафтной дифференциации; определение состояния ландшафтов и их компонентов; установление антропогенных воздействий на ландшафт; выяснение потенциальных возможностей ландшафтов противостоять антропогенным нагрузкам; определение экологических ситуаций и оценку степени их остроты; разработку рекомендаций по улучшению экологической обстановки.

Почва, как объект оценки экологического состояния.

Почва обладает способностью поглощать и удерживать в себе разные загрязняющие вещества, связывая их химическим и физическим путем, тем самым почва служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление вредных соединений в природные воды, растения и далее по пищевым цепям в животные организмы и человека. Однако возможности почвы в этом отношении небезграничные, а уровень техногенного прессинга все возрастает, поэтому необходимо отслеживать экологическое состояние почвы, чтобы вовремя предотвратить случаи ее опасного загрязнения.

Оценка экологического состояния почв - это определение соответствия состояния почв ее экологической норме.

1.3 Краткая характеристика методов оценки экологического состояния почвы.

Оценка экологического состояния почвы осуществляется с помощью комплекса методов: физических, химических и биологических.

Химический метод позволяет установить химический состав почвы. Определить общее содержание многих элементов возможно с помощью элементарного анализа.

Другим важным компонентом химического метода является анализ водной вытяжки, особенно значимый при исследовании засоленных почв. Результат данного исследования показывает содержание водорастворимых веществ: сульфатов, хлоридов и карбонатов кальция, магния, натрия и других элементов. Также химический метод позволяет определить поглотительную способность почвы. С его помощью выявляют обеспеченность грунта питательными веществами: определяют количество усваиваемых растениями соединений азота, калия, фосфора и т.д.

Результаты данного исследования помогают определить потребность почвы в удобрениях. Также химический метод включает в себя изучение состава органических веществ почвы, форм соединений основных почвенных компонентов, в том числе микроэлементов.

Физический метод позволяет оценить физические свойства почвы. Их разделяются на основные и функциональные свойства.

К основным физическим свойствам почвы относятся ее объемный вес, удельный вес, пористость и др.

К биологическим методам относятся биоиндикация и биотестирование.

Биоиндикация - это метод обнаружения и оценки воздействия абиотических и биотических факторов на живые организмы при помощи биологических систем.

В качестве биоиндикаторов выступают отдельные таксоны, экологические группировки, физиологически сходные организмы, размерные группы. Отклонение индикаторной биотической характеристики от некоторой заданной нормы свидетельствует о превышении уровней допустимого воздействия абиотических факторов.

Биотестирование – метод, позволяющий установить токсичность среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов, например, для определения фитотоксичности почвы

Фитотоксичность почвы – это свойство почвы подавлять рост и развитие высших растений. Необходимость определения этого показателя возникает при мониторинге химически загрязненных почв. Начало проявления фитотоксичности коррелирует с ПДК. Уменьшение числа проростков в загрязненной почве, по сравнению с контролем более чем в несколько раз, свидетельствует о значительной деградации почв и снижении ее продуктивности, потере способности почвы к самоочищению.

Глава 2. Материалы и методики исследования.

2.1. Географическое положение и климатические условия поселка Цементный.

Поселок Цементный является частью территории муниципального образования Невьянский городской округ Свердловской области. Его координаты 57 0 28 / северной широты, 60 0 10 / восточной долготы. Расположен на восточных предгорьях Среднего Урала, к западу от районного центра - город Невьянск. Рельеф местности слабо всхолмленный. Высоты над уровнем моря не превышают 300 метров. Почвы среднесуглинистые дерново-подзолистые.

Климат – умеренно-континентальный, с холодной зимой и теплым летом. Уральские горы, несмотря на их незначительную высоту, преграждают путь массам воздуха, поступающим с запада, из северной части России. Самый холодный месяц – январь со средней температурой от −30 до – 35 °C. Самый теплый месяц – июль, его среднесуточная средняя температура +29 °C. Среднегодовая температура 1,9 °C. Относительная влажность воздуха – 69,9 %. Средняя скорость ветра – 3,3 м/с. Сумма положительных температур за вегетационный период 1650 °C. Высота снежного покрова – 60 см [9].

2.2. Рабочий план исследования.

1 этап – подготовительный (01.08 – 15.08.2019): разработка программы исследования;

2 этап – информационный (16.08 – 01.09.2019): сбор и обработка теоретических материалов по проблеме исследования, подбор методик исследования почвы; оформление теоретической и методической части работы (главы 1 и 2);

3 этап – исследовательский (02-30.09.2019): взятие проб почвы на территории социально значимых объектов поселка Цементный и их анализ;

4 этап – аналитический (01.10 – 31.10.2019): анализ и обобщение полученных результатов, оформление результатов исследования.

2.3. Характеристика объектов исследования.

Образец почвы, взятый на территории охранной зоны Висимского заповедника, является контрольным (точка №6).

2.4. Методы и методики, использованные в работе, их краткое описание.

В ходе исследования определялись механический состав почвы, ее физико-химические свойства и фитотоксичность.

2.4.1. Краткое описание методов исследования.

Для химического анализа почвы были взяты шесть почвенных образцов, каждый из которых состоял из 5 точечных проб, взятых с глубины 0-20 см (метод конверта). Вес общей пробы составил 1,5 кг.

Время отбора – 5-8 сентября 2019 года. Затем почву измельчили, удалили корни, просеяли через сито с диаметром отверстий 1 мм, сократив вес образца до 500 грамм (метод квартования), высушили до воздушно-сухого состояния.

- Определение объемного веса почвы может проводиться на образцах с ненарушенной структурой и с нарушенной структурой почвы. Объемным весом почвы называется вес в граммах единицы объема абсолютно сухой почвы с ненарушенным строением. Выражается объемный вес в граммах на 1 см 3 .

В образцах с нарушенной структурой объемный вес (Д) можно определить с некоторой погрешностью. Для этого взвешивают сушильный стаканчик (С), наполняют его почвой. Почву слегка уплотняют путем постукивания стаканчика о ладонь, взвешивают. Вес сухой почвы (В-С) делится на объем цилиндра ( V ).

- Определение скважности почвы. Скважностью, или порозностью, называют суммарный объем всех пор и пустот между твердыми частицами в единице объема, выраженный в процентах от общего объема почвы, взятой без нарушения ее естественного сложения. Общая порозность (скважность) вычисляется через величину объемного веса (Д) и удельного веса (d) по формуле

3) Методики для определения химического состава почвы взяты из руководства к почвенным анализам Муравьева А.Г. [6].

Химический анализ почвы проводился на определение кислотности, наличие фосфатов, нитратов, сульфатов, хлоридов, хрома, меди, никеля двумя методами: колориметрическим и титрованием.

Определение кислотности почвы (рН) проводилось колориметрическим методом. Для этого в колбу помещают 2 мг почвы, добавляют 10 мл дистиллированной воды, хорошо встряхивают и дают отстояться осадку. Затем, в надосадочную жидкость вносят полоску индикаторной бумаги, сравнивают ее цвет с цветной таблицей, делают вывод о величине рН почвы.

Метод определения нитрат-ионов является колориметрическим и основан на предварительном восстановлении нитрат-ионов до нитрит-ионов с последующим образованием азоткрасителя в результате реакции нитрит-иона с реактивом Грисса. Концентрация нитрит-ионов в пробе определяется методом визуального сравнения окраски пробы с контрольной шкалой образцов окраски.

Метод определения фосфат-ионов является колориметрическим. Он основан на реакции взаимодействии фосфат-ионов в кислой среде с молибдатом аммония и образованием фосфорно-молибденовой гетерополикислоты.

Метод определения хлорид-иона (Cl - ) основан на реакции взаимодействия хлорид-ионов с ионами серебра с образованием нерастворимого осадка хлорида серебра. В качестве индикатора используется хромат калия, который реагирует с избытком азотнокислого серебра, при этом желтая окраска раствора переходит в оранжево-желтую. Титрование выполняется в пределах рН 5,0. Расчет концентрации хлорид-ионов (Схл, мг/л).

Схл = (VAgNО3 х Н х 35,5 х 1000)/VA = VAgNО3/ VA, где

VAgNО3 – объем раствора азотнокислого серебра, израсходованный
на титрование, мл;

Н – концентрация раствора азотнокислого серебра, 0,05 моль/л;

VA – объем воды, взятой на анализ, мл; 35,5 – эквивалентная масса хлора;

1000 – коэффициент пересчета единиц измерений из г/л в мг/л.

4)Методика для определения фитотоксичности почвы из методического пособия Ашихминой Т.Я. [1].

Для ее определения использовался метод биотестирования. В основе метода лежит способность растений реагировать на состав загрязненной почвы отклонением в росте и развитии своих органов в сравнении с контрольной группой, выросшей на незагрязненной почве.

Сначала партию семян проверяют на всхожесть. Их проращивают в чашках Петри, с фильтровальной, увлажненной до полного насыщения, дистиллированной водой при температуре 20–25°С. Нормой считается прорастание 90–95% семян в течение 3–4 суток. Процент проросших семян, от числа посеянных, называется всхожестью.

Снижение длины стеблей и корней проростков в опытном варианте по сравнению с контрольным на 10 - 30 % говорит о слабой фитотоксичности почвы. Разница от 30 до 50 % указывает на среднюю степень фитотоксичности почвы, а выше 50 % - свидетельствует о высокой (недопустимой) степени фитотоксичности почвы.

Для получения сопоставимых результатов по итогам тестирования рассчитывается индекс токсичности оцениваемого фактора (всхожести семян, длины стеблей, корней и др.) для каждой тест-культуры:

ИТФ = ТФо / ТФк, где

ТФо – среднее значение показателя в опыте;

ТФк – среднее значение этого же регистрируемого показателя в контроле [7].

Для определения класса токсичности исследуемых почв используют шкалу токсичности (табл. 1).

Таблица 1 - Шкала токсичности почв

IV – низкая токсичность

III – средняя токсичность

Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1. Результаты почвенных анализов

3.1.1. Механический состав почвы

Проведенный анализ почвы на механический состав показал, что почвы в образцах № 1, 6 – среднесуглинистые, а в образцах № 2, 3, 4, 5 – легкосуглинистые (табл. 2). Легкий механический состав на четырех участках можно объяснить тем, что растительный покров сформировался на искусственно созданной почве, с большой примесью песка, который использовался при строительстве и благоустройстве территории больницы и детских садов.

Таблица 2 - Диагностика механического состава почвы социально значимых объектов

Название почвы по механическому составу

Кольцо с трещинами и переломами

№6 ОЗ Висимского заповедника (к)

Кольцо с трещинами и переломами

3.1.2. Физические свойства почвы.

В ходе почвенного анализа определялись такие физические свойства почвы как ее объемный вес и порозность (пористость).

Расчет объемного веса (табл. 3) показал, что почвы на исследуемых территориях имеют плотность в пределах 1,02 – 1,05 г/см 3 , что характерно для суглинистых почв, плотность которых находится в диапазоне 1,0-1,3 г/см 3 (по Бондареву).

Проведенный анализ образцов почвы на порозность показал (табл. 4), что этот показатель находится в пределах от 53,3 – 66,7%, т.е. исследуемые почвы обладают достаточной воздухоемкостью.

Таблица 3 - Объемный вес почвы исследуемых территорий п. Цементный в 2019 г.

Образцы исследуемых территорий

ОЗ Висимского заповедника (к)

Объем сосуда, см 3

Масса сосуда + почва, г.

Масса сухой почвы, г

Объемный вес почвы

Таблица 4 - Порозность почвы исследуемых территорий п. Цементный в 2019 г.

Химический состав почвы

Нитраты, как и фосфаты, являются жизненно важными веществами минерального питания растений. При их недостатке задерживается рост их листового аппарата и корневой системы.

Таблица 5 - Содержание химических веществ в почвах исследуемых территорий

Образцы почвы исследуемых территорий

* ГН 2.1.7.2041-06 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве [10].

Хром и никель в почвенных образцах отсутствуют.

3.1.4. Фитотоксичность почвы.

В лабораторных условиях исследовалась фитотоксичность почв по отношению к двум индикаторным тест-культурам разных систематических групп: представителю семейства капустные (Brassicaceae) – кресс-салату (Lepidium sativum, L) сорта Данский и представителю семейства мятликовых (Poаceae) – ржи посевной (Secаle cereаle, L) сорта Исеть.

Предварительная проверка семян кресс-салата и ржи показала их 100% всхожесть. Для проведения опыта брали по 20 семян кресс-салата и по 20 семян ржи на повторность и помещали в пластиковые контейнеры для рассады на фильтровальную бумагу, увлажненную почвенной вытяжкой с определенного участка. Всего в опыте было 6 вариантов, повторность опыта – четырехкратная, т.е. по каждому участку замеры проводили по 80 проросткам на четвертый день проращивания. Замеры проводили корневой и стеблевой части растений.

Рисунок 2. Средняя длина стебля и корня кресс-салата на исследуемых участках.

Рисунок 3. Средняя длина стебля и корня ржи посевной на исследуемых участках.

Результаты проведённого исследования показывают, что почвы, всех пяти исследуемых территорий п. Цементного по отношению к кресс-салату и ржи посевной являются слаботоксичными, и относятся к IV классу фитотоксичности. (табл. 6 и 7).

Таблица 6 - Степень фитотоксичности почвы исследуемых объектов по кресс-салату.

Любой земельный участок отличается как своей площадью, расположенностью, так и свойством почвы. Именно поэтому столь важно не только определить границы земельного участка, но и провести почвенно-экологическую оценку.

Основные задачи экспертизы

Тем самым, почвенно-экологическая оценка может требовать определенные задачи в зависимости от объемов и степени сложности. Профессионалы выбирают из широкого спектра задач самые необходимые:

  • Определение степени качества земли для различных официальных процессов.
  • Выявление дефектов на почвенном покрове и стремление уточнить причины.
  • Уточнение предпосылок для нестабильности состояния почвы.
  • Выявление причин изменения природного или искусственного объекта.
  • Прогнозирование относительно дальнейшего состояния почвы и попытки предотвратить негативные изменения.
  • Разработка методик для максимальной экологической безопасности почвы.
  • Изучение проектной документации и попытки подкорректировать ошибки.
  • Предоставление паспорта для конкретного земельного участка.

Особенности изучения качества

Таким образом, почвенно-экологическая оценка предполагает конкретные задачи для разрешения. Но какие бы цели ни ставились, первостепенной задачей наших экспертов является определение качества земли.

Основные задачи почвенно-экологической оценки

Чаще всего определение степени плодородия и качества земельного участка важно для проведения оценочных работ и кадастровой деятельности. Соответственно, эта процедура подразумевает следующие действия:

  • Определение конкретного размера земельного налога.
  • Определение уровня потерь сельхозпроизводства.
  • Уточнение рыночной стоимости для конкретной земли.

Для определения качества почвы чаще всего эксперты проводят картографическую работу, которая позволяет определить характер и расположенность конкретной земли, а также по масштабам определить площадь участка.

Почвенно-экологическая оценка может потребоваться и для определения степени и состояния почвенного покрова и выявления дефектов в нем. В ходе работы специалисты способны также определить причины изменения почвенного покрова. Чаще всего подобная процедура проводится для малых по площади земельных участков. Здесь устанавливается площадь конкретного участка, который подвергся загрязнению. Немаловажно также предварительно установить причины, по которым почвы подверглась негативным изменениям.

Заключение экспертизы в этом случае становится доказательством для разрешения хозяйственных и судебных споров. Но какие бы задачи и цели эксперт бы ни ставил перед собой, он в первую очередь, руководствуется теми заданиями, которые изначально поставил перед ним заказчик.

Наши профессионалы за долгие годы своей работы уже знают, как эффективно и объективно оценить конкретный земельный участок.

Читайте также: