Диссертация (1151754), страница 15
Текст из файла (страница 15)
В ходе трансформации органическоговещества металлы, поступившие в почву, с одной стороны, входят в составлегкоподвижных комплексов, с другой – прочно закрепляются компонентамипочвенного гумуса. Наиболее прочно закрепляются ртуть, свинец, менеепрочно – медь, совсем слабо – цинк и кадмий.Механизм токсического действия ТМ на живые организмы состоит втом, что они легко связываются с сульфгидрильными группами белков.
Врезультате нарушается проницаемость мембран и происходит ингибированиеферментов, что ведет к нарушению обмена веществ (Андреюк Е.И. и др.,1988).На участке полигона захоронения ТБО проанализировано содержаниеТМ в почве (см. табл. 4.10–4.15), относящихся к I классу опасности, такихкак кадмий, свинец и цинк согласно ГОСТ 17.4.1.02-83 и медь, относящаясяко II классу опасности, но обладающая высокой биофильностью, так как этотэлемент входит в состав многих ферментов, в отсутствие или принедостаточномколичествекоторогонарушаетсябольшинствофизиологических процессов: дыхание, фотосинтез, углеводный и белковыйобмен веществ.
Медь участвует в регулировании водного баланса растений,поэтому при ее недостатке растения теряют тургор, листья поникают,несмотря на достаточное количество воды в почве.При исследовании исходного состояния почвы на полигоне захороненияТБО на содержание ТМ выявлено превышение допустимых концентраций вследующих случаях:- в валовой форме на динамической площадке № 2 отмечается покадмию на 10 % в слое 20–30 см;- в подвижной форме на динамической площадке № 2 отмечается помеди на 10 % в слое почвы 0–50 см;82- в валовой форме на динамической площадке № 3 отмечается по свинцуна 78,12 % в слое почвы 0–20 см (см.
табл. 4.3–4.8).Превышение содержания допустимых концентраций по тяжелымметаллам в валовой и подвижной формах по динамической площадке № 1 и№ 4 не отмечается, что связано с количеством и компонентным составомотходов, подлежащих захоронению на данных участках.При анализе данных по содержанию ТМ в почве в валовой форме подинамической площадке № 1 с глубиной до 50 см в слое почвы 40–50 смотмечается увеличение содержания металлов: кадмия на 384,85 %, свинца на52,94 %, меди на 25 % и снижения цинка с глубиной на 61,54 % поотношению к верхнему слою почвы 0–10 см (см. табл. 4.3).Таблица 4.3Содержание тяжелых металлов в почве на объекте захоронения ТБОг. Волжского (валовая форма, мг/кг в слое почвыпо динамической площадке № 1)Глубинавзятияобразца,см0–1010–2020–3030–4040–50КадмийОпыт0,330,481,11,6-Следовательно,СвинецПДКОпыт2,08,512231513ТМвпочвуМедьПДКОпыт32,02017172325наобъектеЦинкОДКОпытОДК132156107839560220захороненияотходовпреимущественно поступают от толщи присыпанных ею отходов и вменьшей степени с осевшими выбросами из атмосферного воздуха.Превышение содержания допустимых концентраций по тяжелым металлам вваловой форме по динамической площадке № 1 не отмечается.При исследовании содержания тяжелых металлов водорастворимыхформ в почве глубиной до 50 см по динамической площадке № 1 отмечается83наибольшее содержание кадмия, свинца, меди в слое 10–20 см и 20–30 см поотношению к слою 0–10 см и увеличение цинка на 30,77 % в слое 40–50 смпо отношению к слою 0–10 см.
Превышение содержания допустимыхконцентраций по тяжелым металлам в подвижной форме по динамическойплощадке № 1 не отмечается (см. табл. 4.4).Таблица 4.410–200,06220–300,02030–400,009340–500,00160,0250,0252,46,00,110,0450,069ОДКВ/рформа14233,90,180,0690,094ПодвижнаяформаПДКПодвижнаяформа0,0640,140,15В/рформаЦинкОДК0,0016В/рформаМедьПодвижнаяформа0–10не установленоВ/рформаСвинецПДККадмийПодвижнаяформаГлубина взятияобразца, смСодержание тяжелых металлов в почве на объекте захоронения ТБОг. Волжского (водорастворимых и подвижных форм,мг/кг в слое почвы по динамической площадке № 1)1,43,02,25,1При анализе данных по содержанию ТМ в почве в валовой форме подинамической площадке № 2 выявлено, что с глубиной до 50 см в слое почвы40–50 см отмечается увеличение содержания металлов: кадмия на 1945 %,свинца на 361,54% по отношению к слою 10–20 см, меди на 63,0 %, цинка на128,57 % по отношению к верхнему слою почвы 0–10 см. Поступлениесвинца в почву, кроме толщи отходов, происходит также с осевшимивыбросами из атмосферного воздуха, так как его содержание наибольшее вповерхностном слое почвы 0–10 см, по сравнению с нижележащими слоями.Превышение содержания допустимых концентраций по тяжелым металлам в84валовой форме по динамической площадке № 2 отмечается по кадмию на10 % в слое 20–30 см (табл.
4.5).Таблица 4.5Содержание тяжелых металлов в почве на объекте захоронения ТБОг. Волжского (валовая форма, мг/кг в слое почвыпо динамической площадке № 2)Глубинавзятияобразца,см0–1010–2020–3030–4040–50КадмийОпыт0,0222,20,590,45СвинецПДКОпыт2,0172,69,11012МедьПДКОпыт32,09,22,4252015ЦинкОДКОпытОДК132351210613280220При исследовании содержания тяжелых металлов водорастворимойформы в почве глубиной до 50 см по динамической площадке № 2отмечается наибольшее содержание кадмия, свинца, меди и цинка в слое 10–20 см и 20–30 см по отношению к слою 0–10 см. Превышение содержаниядопустимых концентраций по тяжелым металлам в подвижной форме надинамической площадке № 2 отмечается по меди на 10 % в слое почвы 0–50 см (табл.
4.6).Анализ результатов исследования содержания тяжелых металлов вваловой и подвижной формах в слое почвы 0–20 см по динамическимплощадкам № 3 и № 4 показал превышение допустимых концентраций посодержанию свинца в валовой форме по динамической площадке № 3 на78,12 %. В остальных случаях превышение содержания допустимыхконцентраций по тяжелым металлам в валовой и подвижной формах в слоепочвы 0–20 см по динамическим площадкам № 3 и № 4 на полигонезахоронения отходов не отмечается (см. табл. 4.7, 4.8).85Таблица 4.6Содержание тяжелых металлов в почве на объекте захоронения ТБОг.
Волжского (водорастворимых и подвижных форм, мг/кгв слое почвы по динамической площадке № 2)40–500,0280,0230,0260,0740,570,0330,0260,284,40,110,0930,286,03,3ПДКПодвижнаяформаПДКПодвижнаяформа3,8В/рформаЦинк3,0В/рформаПДК0,0280,00059-В/рформаМедьПодвижнаяформа0–1010–2020–3030–40ПДКВ/рформаСвинецне установленоГлубинавзятияобразца,смПодвижнаяформаКадмий0,27230,86150,86Таблица 4.7Содержание тяжелых металлов в почве на объекте захоронения ТБОг.
Волжского (валовой и подвижной форм, мг/кгв слое почвы 0–20 см по динамической площадке № 3)КадмийФорма ТМВаловаяформаПодвижнаяформаСвинецМедьЦинкОпытПДКОпытПДКОпытОДКОпытОДК0,182,0573217132952200,098неустановлено3,26,02,23,01823Таблица 4.8Содержание тяжелых металлов в почве на объекте захоронения ТБОг. Волжского (валовой и подвижной форм, мг/кг в слое почвыпо динамической площадке № 4)КадмийФорма ТМВаловаяСвинецМедьЦинкОпытПДКОпытПДКОпытОДКОпытОДК0,352,025,5323313214822086формаПодвижнаяформа0,19неустановлено3,356,01,33,01623Условия внешней среды имеют большое значение для жизнимикроорганизмов.
Температура и влажность, рН среды и другие факторывлияют на рост микроорганизмов и распространение их в природе (табл. 4.9).Таблица 4.9Количество микроорганизмов в почвена объекте захоронения ТБО г. ВолжскогоГлубинавзятияобразца, смМай 2010 г.Сентябрь 2010 г.Влажностьпочвы, %рН воднойвытяжкиСодержаниебак/гВлажностьпочвы, %рН воднойвытяжкиСодержаниебак/г0–1010–2020–3030–4040–506,467,398,129,3511,878,728,968,759,039,069496348811677487341763531047901,963,012,622,633,748,888,568,678,638,547406704694003999003670671685670–508,648,915721362,808,66429121Примечание: данные анализов усреднены из трех повторностей.Исследования количества микроорганизмов в слое почвы до 50 см ивлияние рН среды и влажности почвы показали, что с глубиной влажностьпочвы увеличивается, но количество микроорганизмов снижается (рис.
4.3),так как показатель рН с глубиной увеличился в щелочную сторону (рис. 4.2),кол-во микроорганизмов,бак/г почвыгде также отмечается минимальное количество микроорганизмов.12000001000000800000600000y = -31867x2 - 48247x + 1E+06400000R² = 0,91220000008,968,75рН 8,720-1010-2020-30слой почвы, см9,0330-409,0640-5087влажность почвы, %Рис.
4.2. Влияние рН среды на количество микроорганизмов в слое почвы 0–50 см,бак/г почвы (май 2010 г.)14121086420y = 1,278x + 4,804R² = 0,93219496340-10881167748734176353кол -во микроорганизмов, бак/г почвы10-2020-3030-40слой почвы, см10479040-50Рис. 4.3. Влияние влажности почвы на количество микроорганизмов в слое почвы 0–50 см,бак/г почвы (май 2010 г.)Количество микроорганизмов также уменьшается с глубиной приувеличении влажности, если рН среды равен в пределах 8,54–8,67 (рис. 4.4,4.5).Этосвидетельствуетотом,чтомикроорганизмывследствиемноголетнего поступления фильтрата с толщи полигона (Андреюк Е.И. и др.,1988), характеризующейся агрессивной средой, наиболее адаптированы кщелочной среде, и их оптимум является рН 8,7–8,9, в отличие отмикроорганизмов, обитающих в типичных светло-каштановых почвах, гдекол-во микроорганизмов,бак/г почвырН слабощелочная и равна 7,5–8,0.8000007000006000005000004000003000002000001000000y = -124654x + 803083R² = 0,9072рН 8,880-108,568,6720-3010-20слой почвы, см8,6330-408,5440-5088влажность почвы, %Рис.
4.4. Влияние рН среды на количество микроорганизмов в слое почвы 0–50 см,бак/г почвы (сентябрь 2010 г.)43,532,521,510,50y = 0,2117x3 - 1,8679x2 + 5,0905x - 1,458R² = 0,989740670469400399900367067кол-во микроорганизмов, бак/г почвы10-200-1016856720-3030-40слой почвы, см40-50Рис. 4.5. Влияние влажности почвы на количество микроорганизмов в слое почвы 0–50 см,бак/г почвы (сентябрь 2010 г.)Среднестатистические данные о численности микроорганизмов дляокультуренных каштановых типов почв зоны сухих степей показывают, чтообщее число микроорганизмов на 1 г почвы составляет 6 660 тыс.микроорганизмов (Мишустин Е.Н., Емцев В.Т., 1987). Исследования почвына объектах захоронения твердых бытовых отходов показали, что на 1 г.почвы приходится меньшее количество бактерий при условии, что призахоронениибытовыхотходовсодержаниеорганическоговеществадостаточно для роста и развития микроорганизмов.
Это свидетельствуето том,чтоорганическиевеществапредставленыуглеводородами,относящимися к нефтепродуктам, а также имеются и другие лимитирующиефакторы, влияющие на развитие микроорганизмов и биологическиепроцессы разложения отходов.Почва содержит большое количество ферментов, поэтому оказываетферментативное воздействие на различные органические и неорганическиесубстратывней.жизнедеятельностьюЭнзиматическаянаселяющихееактивностьпочвымикроорганизмов,связанасводорослей,простейших, биохимической активностью корней растений. Чем лучше89показателиферментативнойактивности,темактивнеепроцессыжизнедеятельности микроорганизмов, что формирует благоприятные условиядля самоочищающейся способности почвы, накопления гумуса и развитиярастительного покрова. В связи с этим был подробно изучен имеющийсяуровень биологической и ферментативной активности почвы перед началомприменения ферментативной стимуляции.В исходном состоянии в мае 2010 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
