Диссертация (1154284), страница 19
Текст из файла (страница 19)
знач.,Зоны Оренбургской областиЗападнаяотн. ед. ПДК)Центра-Восточ-льнаянаяПримечание(превышение ПДК)Zn0,590,411,05↑В 7 из 35 районов (20 %)Cu0,210,350,89В 4 из 35 районов (11,4 %)Cd0,340,40,13В одном из 35 районов(2,9 %)Pb0,610,480,48В 5 из 35 районов (14,3 %)Сопоставление и обобщение данных показывает, что на востоке областисодержание цинка и меди в воде и почве находится на верхней границе, либопревышает ПДК (таблица 3.5).По токсичным элементам наблюдаем обратную картину, содержаниекадмия и свинца ниже предельно допустимых концентраций.
В зонах Западной иЦентральной, зафиксированы низкие концентрации микроэлементов (цинка имеди) в подземных водах. А концентрация кадмия в воде превышает ПДК.114Таблица 3.5 – Зональное распределение содержания подвижных форммикроэлементов в воде и почвах Оренбургской областиМикроэлемент(ср.
знач.,Зоны Оренбургской областиЗападнаяЦентральнаяВосточнаяотн. ед. ПДК)водапочваводапочваводапочваZn0,40,590,290,410,941,05Cu0,080,210,070,351,060,89Cd1,070,341,280,40,630,13Pb0,660,610,60,480,840,48Данный факт объясняется тем, что существует конкуренция между цинком,медью и кадмием. Известно, что при поступлении кадмия в среду, где уже естьсмесь меди и цинка, общее токсическое действие трех металлов резкоусиливается. Существует также антагонизм для некоторых групп металлов: цинк– кадмий, медь – свинец, медь – кадмий (Бокова Т.И., 2011).3.3 Выводы по третьей главеТаким образом, обобщение и сравнение полученных нами результатов посодержаниюхимическихэлементоввбиосферевразрезекаждогоадминистративного района позволили выделить территории с высокими инизкими концентрациями микроэлементов в исследуемых объектах.К территориям с высоким содержанием эссенциальных (цинка и меди)микроэлементов в подземных водах можно отнести районы, расположенные навостоке Оренбургской области.
Наряду с этим подземные воды Западной иЦентральной зон характеризуются относительно более низкими концентрациямимикроэлементов цинка и меди. В почвах Западной (0, 75 ПДК)и особенноЦентральной зоны (менее 0, 5 ПДК) также обнаружено более низкое содержаниецинка. В почвах восточной части – среднее значение содержания цинка в целом115не превышает ПДК, за исключением четырех районов из восьми, расположенныхна востоке области.демографическихДля сохранения здоровья населения и улучшенияпоказателейнеобходимоконтролироватьуровеньэтихмикроэлементов в организме жителей вышеназванных районов.Повышенные концентрации кадмия в воде обнаружены в восьми районах(Бугурусланском,Матвеевском,Тоцком,Акбулакском,Октябрьском,Оренбургском, Саракташском, Кувындыкском) из 35 исследуемых,чтосоставляет 22,9 %.В целом, результаты исследований свидетельствуют, чтопоказателикачества подземных вод находятся в пределах нормы.
Исключение составляютподземные воды районов Центральной зоны Оренбургской области, в которыхнаблюдается повышенная кислотность. Установлено превышение уровня ПДК пожесткости на 3 % и по значению концентрации меди на 5 % в воде районов,расположенных на востоке области.116Глава 4 Оценка экологического статуса растительных и животныхпродуктов питания населения Оренбургской области4.1 Содержание цинка, меди, свинца и кадмия в яровой пшеницеХимические элементыупотреблениемвпищупоступают в организм человека и животных срастительнойпродукции.Онивключаютсявбиогеохимические круговороты, затем по пищевым цепям через растенияпопадают в организм животных и человека, аккумулируются в различных органахитканях,вызываяразличныепатологии(АвцынА.П.идр.,1991;Жаворонков А.А.
и др., 1999; Дабахов М.В. и др., 2005).Цинк и медь – два из восьми микроэлементов, которые необходимы длянормального роста и размножения растений. К остальным шести относятся:марганец, молибден, железо, никель, бор и хлор. Марганец, железо, медь и цинк,вдобавок с кобальтом, йодом, селеном и хромом – элементы, которыенеобходимы для животных.Почва является основным источником цинка и меди для растений.Элементы легко адсорбируются как минералами, так и органическимикомпонентами, поэтому в большинстве типов почв наблюдается их аккумуляция вповерхностных горизонтах (Ермохин Ю. И. и др., 2002).
При недостатке меди ицинкавпочвахпроисходитнарушениеобменавеществ,снижаетсяпродуктивность растений и качества их продукции. Цинк, медь, кадмий и ртутьимеют способность накапливаться в растениях. Этоокисления+2,которыерасполагаютсявэлементы со степеньюпериодическойсистемеД. И. Менделеева во второй группе. Цинк жизненно необходим для растений, вего отсутствии прекращается образование семян, тормозится рост.Кадмий и свинец являются токсичными элементами и попадают в растениев результате загрязнения почв этими металлами. Кроме того, кадмий и свинец,являются антагонистами цинка, нарушая его поступление в растения.
Если в117растительном организме происходит замещение цинка кадмием или свинцом, тоэто приводит к цинковой недостаточности, вызывая угнетение и даже гибельрастения.На протяжении многих лет одно из ведущих мест по производству зерна вРоссии и Приволжском федеральном округе занимает Оренбургская область.Поэтому, актуальной задачей являются исследования по оценке экологическойчистоты зерновых культур Оренбургской области.
Широко используется зернозлаковых культур на корм скоту и в пищу, из него изготавливают муку, крупяныеи макаронные изделия, в том числе и для диетического и детского питания.Пшеница является основной зерновой культурой региона.Анализ полученных данных представлен на рисунках 4.1 – 4.3 и вприложении А.Рисунок 4.1 – Содержание металлов в пшенице, выращенной в Западнойзоне, (отн. ед.
ПДК)118Рисунок 4.2 –Содержание металлов в пшенице, выращенной вЦентральной зоне, (отн. ед. ПДК)Рисунок 4.3 – Содержание металлов в пшенице, выращенной в Восточнойзоне, (отн. ед. ПДК)119В настоящем исследовании выделены районы с разными уровнямиаккумулирования цинка. Так, наименьшее его содержание установлено в пшеницеСорочинского района (9,94 мг/кг), наибольшее содержание цинка (39,11 мг/кг)обнаружено в пшенице Кваркенского района, который располагается в Зауралье ихарактеризуется кислыми комплексами (рисунок 4.1, рисунок 4.3). Солонцово –солончаковыми почвами заняты большие площади территории области.
Излитературных источников известно, что чем сильнее выражены кислые свойствапочв, тем быстрее соединения металлов подвергаются растворению и становятсяболее доступными для растений (Алексеев Ю.В., 2008). В яровой пшеницеАдамовского,Новоорского, Гайского и Кувандыкскогорайонов обнаруженосодержание цинка выше среднего уровня (25 мг/кг) относительно ПДК, чтосвязано с повышенным содержанием цинка в почвах этих районов (рисунок 4.3).В остальных районах значительных различий по содержанию цинка ненаблюдалось (Сальникова Е.В. и др., 2013).Проведенный мониторинг по содержанию цинка в зерне пшеницыОренбургской области позволил установить среднее содержаниена уровне19,62 ± 0,98, что не превышает ПДК для зерновых, который составляет 50 мг/кг(СанПиН 2.3.2.56096).Анализ полученных результатов показывает, что в яровой пшеницеНовоорского района содержится максимальное количество меди (5,36 мг/кг), аминимальное обнаружено визученных районахАбдулинском (0,48 мг/кг).
Во всех остальныхсодержание медив пшеницене превышалоПДК(рисунки 4.1-4.3).Из данных представленных на рисунках 4.1 - 4.3 видно, в яровой пшеницекадмий отсутствует в 12 районах из 35 обследованных (34,3 %).Востальных районах содержание кадмия сравнимо с даннымиисследований С.В. Лебедева и Г.Б. Родионовой (2010), тоже выполненных натерритории Оренбургской области.
Диапазон содержания кадмия оказался шире(от 0 до 0,09 мг/кг), в отличие от результатов, полученных С.В. Лебедевым и120Г.Б. Родионовой (0 – 0,013 мг/кг) при ПДК равном 0,1 мг/кг (СанПиН 2.3.2.56096;СанПиН 2.3.2.1078-01.).Выявлено превышение ПДК по свинцу (0,95 – 1,94 мг/кг) в пшенице,выращеннойвБузулукском,Бугурусланском,Красногвардейском,Курманаевском, Грачевском, Матвеевском, Тоцком и Гайском районах (рисунки4.1-4.3).В яровой пшенице Новоорского, Тюльганского, Ясненского районовсодержание свинца, выше среднего уровня (0,3 мг/кг) относительно ПДК,значительно ниже среднего (0,16 мг/кг) в Ташлинском и Илекском районах, науровне среднего – в остальных районах.В пшенице зафиксировано содержание цинка ниже среднего значения ПДКв 30 из 35 (85,7 %) районах.
Содержание меди в пшенице изменяется в пределахот 4,2 до 5,4 мг/кг (при ПДК равном 10 мг/кг). В пшенице, выращенной на востокеобласти, обнаружены следовые количества кадмия, менее 0,0007мг/кг(приложение А). В Центральной и Западной зонах медиана содержания кадмиясоставила 0,003 и 0,008 мг/кг, соответственно. ПревышениеПДКпосодержанию свинца установлено в восьми из 35 (22,9 %) районах области.Среднее содержаниецинка в пшенице Западной и Центральной зонОренбургской области составляет 13,29 ± 2,98 мг/кг и 20,28 ± 1,85 мг/кгсоответственно, а в Восточной – 25,60 ± 8,28 мг/кг (рисунок 4.4, приложение А).В пшенице, выращенной на востоке области, содержание цинка выше, чем вЗападной и Центральной зоне в 1,97 и 1,26 раз, соответственно, в Центральнойзоне выше, чем в Западной в 1,57 раз (рисунок 4.4).Экспериментально установлено, что средние значения содержания меди впшенице, выращенной в Восточной зоне, составляют 4,91 мг/кг, Центральной –4,59мг/кг и Западной 3,98 мг/кг (рисунок 4.5).Уровень меди в пшеницевосточной части области выше на 13 % (p <0,001) и 6 % (p <0,001) по сравнению сЗападнымиикультивируемойЦентральнымивзонами.Содержаниемедивпшенице,Центральной зоне, превышало уровни Западной на 5 %(р = 0,004).
Повышенное содержание цинка и меди объясняется наличием в зоне121Южного Урала рудных месторождений. Поэтому, в почве и растительности будетобнаруживаться повышенное содержание этих микроэлементов (Боев В.М., 1998;Медведев П.В. и др., 2009).Рисунок 4.4 – Среднее содержание цинка (мг/кг) в яровой пшеницеОренбургской областиРисунок 4.5 - Среднее содержание меди (мг/кг) в яровой пшеницеОренбургской области122Содержание кадмия в пшенице колеблется от 0,001 до 0,007 мг/кг, чтозначительно ниже ПДКиэто характернодля всех трех зон (Центральной,Западной и Восточной) Оренбургской области (рисунок 4.6).Рисунок 4.6 – Среднее содержание кадмия (мг/кг) в яровой пшеницеОренбургской областиИз рисунка4.7 видно, что среднее содержание свинца в пшенице,выращенной в Западной и Центральной зоне, составляет 0,60 и 0,24 мг/кгсоответственно, а в Восточной – 0,47 мг/кг.Рисунок 4.7 – Среднее содержание свинца (мг/кг) в яровой пшеницеОренбургской области123Установлено, что содержание свинца в пшенице районов Западной зоныОренбургской области в 2,5 (p < 0,001) и 1,3 (р = 0,046) раз выше, чем вЦентральной и Восточной.Зональноераспределениесодержанияэссенциальныхитоксичныхмикроэлементов в яровой пшенице (в единицах, отнесенных к референтнымзначениям ПДК),произрастающей в Оренбургской области, приведено втаблице 4.1.Таблица 4.1 –Распределение содержания микроэлементов в яровойпшеницеМикроэлемент(ср.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
