В современности, наращивающего прозиводства и потребления, все более актуальными становятся экологические проблемы, среди которых важное место занимают тяжелые металлы, поступающие в экосистемы в избыточных колличествах, обладающих обычно высокой токсичностью и способные оказывать существенное воздействие на экосистемы, выводя их из состояния равновесия. А в связи с исследуемым накоплением тяжёлых металлов в почве и растениях может происходить их накопление в человеческом организме и в прочих живых системах посредством трофических цепей, что наносит вред отдельным органам и организму в целом.
Цель изучение зависимости содержания меди и никеля в разных типах растительности от содержания в криозёмах различных форм меди и никеля.
Задачи: Изучить содержание в почве подвижных и водорастворимых форм меди и никеля, а также определить их валовое содержание в почве и растительности.
Определить форму меди и никеля, вносящую наибольшей вклад в загрязнение почвы и угнетение растительности. Определить количество добавляемых к почве меди и никеля, приводящие к наиболее резкому загрязнению почвы и угнетению растительности. Определить характер изменения загрязнения почвы медью и никелем с глубиной. Определить тип растительности наиболее чувствительный к загрязнению почвы медью и никелем. Установить различия в накоплении разными частями растения меди и никеля. Обьект: криогенный тип почв в субарктическом климате в районе самого северного города России, Норильска - криозем криотурбированный. Поскольку нам известны лишь гигиенические нормативы ПДК по никелю и меди, основным недостатком которых является игнорирование региональных особенностей, а согласно прошлым исследованиям местный геохимический фон Норильского района является высоким, необходима разработка региональных нормативов, учитывающих природные особенности и накопленное содержание металлов. Для этого был заложен модельный эксперимент. Были выбраны 4 варианта опыта: 1- фоновый, без внесения тяжелых металлов, 2- с внесением 50 мг в расчете на кг почвы меди и никели, 3- 150 мг/кг, 4- 500 мг./кг. Каждая вариация имеет 2 повторности. Высаживались растения двух типов: сеянные злаки (смесь газонных трав из 6 видов злаков) и аборигенная растительность в виде черники обыкновенной. Период вегетации длился 2 месяца. Почву отбирали послойно: 0-5, 5-10, 10-15, 15-20 см от поверхности почвы. Все модельные растения были изолированы пластиковой ёмкостью для чистоты опыта. Пробоподготовка: измельчение, образцов, высушивание и просеивание через сито диаметром 1 мм. Неполное кислотное разложение концентрированной азотной кислотой в микроволновой печи, приготовление ацетатно-аммонийной и водной вытяжки. Определение тяжелых металлов методом ИСП-МС. Расчет содержания тяжелых металлов на кг почвы. По результатам вегетационного опыта установлено, что при внесении уже 50 мг/кг меди и никеля происходит достоверное снижение биомассы и визульное угнетение растительности. Сопоставив графики валового содержания и подвижных форм Cu и Ni выявлен общий тренд увеличения содержания металлов в почве с учетом относительной погрешности (Cu-15%, Ni-19%). По валовому содержанию в почве преобладает медь, а по содержанию подвижных и водорастворимых форм-никель. Содержание в почве водорастворимых форм рассматриваемых металлов оказывает наибольшее влияние на накопление меди и никеля в растительности. По графикам почва-растение установлена зависимость между поступлениям Cu и Ni в растение. Сеяные травы более чувствительны к загрящнению, но менее интенсивно поглощают медь и никель по сравнению с аборигенной растительностью. В диапазоне от 150 мг/кг до 500 мг/кг находится критическое значение, приводящее к негативным последствиям.