+7 (342) 299 99 69

пн-пт с 900 до 1800

logotype
ГлавнаяО ТБОЛитератураТвердые бытовые отходы: антропогенное звено биологического круговоротаВлияние субстратов на основе компоста из ТБО на накопление тяжелых металлов растениями

Влияние субстратов на основе компоста из ТБО на накопление тяжелых металлов растениями

Распределение ТМ в системе почвенно-компостные субстраты - растения зависит от продолжительности контакта компоста с почвой, видовых особенностей растений и свойств химических элементов. Установлено, что в процессе минерализации органического вещества компоста тяжелые металлы в течение длительного времени (не менее 5 лет) остаются в труднодоступных для растений формах. На протяжении всего срока наблюдений концентрации ТМ в надземной части растений не превышали допустимых уровней (табл. 5.3 и 5.4).

Концентрации Zn, Cd и Pb в зеленой массе кормовых бобов (1997 г.) во всех вариантах опыта были существенно ниже, чем ПДК в растительном корме (табл. 5.3). Концентрации Cd и Ni оставались на уровне концентраций в контрольном варианте опыта. Наблюдали некоторое увеличение поступления 7и, Си и РЬ в растения (концентрации 7и в опытных вариантах превышали концентрацию в контроле в 1,4-1,8 раза). Следует отметить, что концентрация цинка в компосте была в 60 раз выше, чем в почве опыта. Корреляционная зависимость между концентрациями этих химических элементов в надземной массе растений и объемной долей компоста в субстратах отсутствовала.

Концентрации тяжелых металлов в корнях кормовых бобов были значительно выше, чем в надземной массе (табл. 5.3), что закономерно, так как ТМ аккумулируются преимущественно в корневой системе растений.

Таблица 5.3. Концентрация тяжелых металлов в растениях кормовых бобов, мг/кг воздушно-сухой массы (1997 г.)

Вариант

Элемент

Cu

Zn

Pb

Cd

Ni

Надземная часть

1. Контроль

2. Компост (25%)

3. Компост (50%)

4. Компост (75%)

7,8

10,2

9,5

8,5

74

109

132

107

3,5

 4,4

8,7

4,9

0.07

0,06

0,07

0,08

6,7

6,0

7,0

5,7

Корни

1. Контроль

2. Компост (25%)

3. Компост (50%)

4. Компост (75%)

12

23

29

36

237

257

363

413

44

65

102

136

1,05

1,82

2,13

2,97

14

32

17

26

ПДК в растительном корме, мг/кг сухой массы (Ильин, 1991)

-

300

10

3

-

Нормальное содержание ТМ в растениях, мг/кг сухого вещества (Ильин, 1991)

3-40

25-250

0.1-14

0,05-0,5

0,1-8

Таблица 5.4. Концентрации ТМ в растениях мг/кг сухого вещества и коэффициенты (К), показывающие какая доля ТМ поступила в растения из компоста, %

Вари-

Zn

Си

РЬ

N1

Мп

Ее

ант

мг/кг

К

мг/кг

К

мг/кг

К

мг/кг

К

мг/кг

К

мг/кг

К

Пекинская капуста, 1998 г. 1-й урожай

1

86

-

4,9

-

не опр.

-

4,3

-

-

-

1144

-

2

79

-

-

-

не опр.

-

19,0

77

11,9

100

1166

2

3

97

12

0,2

-

не опр.

-

10,6

59

-

-

1089

-

4

145

41

2,1

-

не опр.

-

10,9

61

20,9

100

1462

22

Пекинская капуста, 1998 г. 2-й урожай

1

90

-

3,4

-

не опр.

-

2,1

-

-

-

400

-

2

96

6

-

-

не опр.

-

-

-

12,3

100

410

2,5

3

122

26

1,6

-

не опр.

-

0,2

-

-

-

382

-

4

209

57

1,6

-

не опр.

-

-

-

0,1

100

692

42

Пекинская капуста, 1999 г.

1

251+33

-

7+1

-

не опр.

-

9+1

-

17+2

-

389+200

-

2

178+1

-

5+0

-

не опр.

-

6+0

-

25+0,1

32

1011+11

62

3

268+57

-

5+2

-

не опр.

-

6+4

-

17+9

-

334+191

-

4

297+90

-

6+1

-

не опр.

-

5+2

-

28+10

39

961+864

-

Кормовые бобы, 2000

г.

1

167+95

-

20+1

-

4,2+1,4

-

не опр.

-

61+3

-

1167+364

-

2

142+38

-

22+2

-

6,7+1,4

37

не опр.

-

47+8

-

1308+454

-

3

317+38

47

22+2

-

3,8+1,2

-

не опр.

-

41+1

-

1058+354

-

4

192+38

-

29+5

32

6,7+1,4

37

не опр.

-

48+2

-

1542+351

24

Кукуруза, 2001 г.

1

2

3

4

57±20

64±19

78±16

80±17

-

-

27

29

7±2

5±1

5±0

7±1

-

4±1

4±1

3±0

3±1

-

не опр.

не опр.

не опр.

не опр.

-

41±11 25±7 20±1 25±5

-

207±47 217±88 160±28 228±28

-

Примечание: Варианты опыта: 1 - контроль; 2 - компост из ТБО (25%); 3 - компост из ТБО (50%); 4 - компост из ТБО (75%)

Способность корневой системы задерживать избыточные количества ионов обусловлена совокупным действием морфологических структур и химических реакций неспецифической природы, к которым относятся поясок Каспари, обменная емкость корней, многочисленные органические соединения, образующие с тяжелыми металлами малоподвижные комплексы. Эти факторы соответственно способствуют или механической задержке тяжелых металлов, или их адсорбции на стенках клеток, или уменьшению их подвижности или изоляции (Ильин, 1991).

Концентрации 7п, Си, РЬ и Сё в корнях кормовых бобов линейно возрастали с увеличением доли компоста в субстрате (г = 0,97-0,99).

Дальнейшее изменение уровня биодоступности ТМ в процессе трансформации органического вещества удобно оценивать с помощью коэффициента (К), показывающего, какая доля ТМ (%), поступила в растения из компоста:

К(%) = (С - Ск)100/С,

где С и Ск - концентрации элемента в растениях опытного и контрольного вариантов соответственно, (мг/кг).

В течение последующих 4-х лет наблюдения медь в компосте оставалась в недоступной для растений форме: концентрация элемента в растениях опытных вариантов была ниже, чем в контроле (табл. 5.4).

Прослеживалась четкая тенденция снижения потока 7п, N1, Мп и Бе в системе компост - растения во времени. Наиболее высокие значения К (7п, N1, Мп) получены на 2-й год взаимодействия компоста с почвой (1998 г.); К (Бе) -на 3-й год (1999 г.). В последующие периоды наблюдений концентрации N1, Мп и Бе в растениях опытных вариантов были на уровне и ниже их концентраций в контроле (табл. 5.4).

На 2-й год взаимодействия компоста с почвой значение коэффициента К (7п) линейно возрастало с увеличением объемной доли компоста в субстрате (пекинская капуста (1998 г. 1-й урожай) - г = 0,97; (1998 г. 2-й урожай) - г = 0,99). Значения К для Си, N1, Мп, РЬ и Бе на протяжении всего срока наблюдений не зависели от этого показателя.

Таким образом, концентрации ТМ в растениях, выращенных на субстратах, приготовленных из биотермически переработанных ТБО, соответствуют санитарным нормам. Повышенные концентрации ТМ могут наблюдаться в корневой системе растений. В процессе минерализации органического вещества компоста биодоступность 7п, Си, РЬ, N1, Мп и Бе снижается. Из всех протестированных ТМ цинк - наиболее биодоступен.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голосов)
  • Комментарии к статье
  • Вконтакте
  • Facebook

Содержимое второго блока