Диссертация (1154518), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Каквидно из микрофотографий, железо не отличается однородностью распределения в частяхрастений. Так, в гомогенизированных образцах стеблей и, особенно, семян растенийможно отметить очаги более плотного накопления металла (рис. 93 б, в). В корняхрастений распределение Fe относительно равномерно.113а)б)в)Рисунок 93 – Данные картирования содержания Fe в экспериментальных растениях: а)корень; б) стебель; в) семенаНа микрофотографиях (рис.
94) видно равномерное распределение цинка во всехчастях экспериментальных растений.а)б)в)Рисунок 94 – Данные картирования содержания Zn в экспериментальных растениях: а)корень; б) стебель; в) семенаДанные распределения Cu в образцах органов рапса представлены на рисунке 95. Вданномслучаетакжеотмеченоравномерноераспределениеметаллавовсехисследованных вариантах.а)б)в)Рисунок 95 – Данные картирования содержания Cu в экспериментальных растениях:а) корень; б) стебель; в) семена114Как видно из микрофотографий (рис. 96) железо, цинк и медь характеризуютсяравномерным распределением в исследуемых образцах растений свеклы сахарной, как вкорнеплодах, так и в листьях.а)б)Рисунок 96 – Данные картирования содержания Fe в экспериментальных растениях: а)корнеплод; б) листьяа)б)Рисунок 97 – Данные картирования содержания Zn в экспериментальных растениях: а)корнеплод; б) листьяа)б)Рисунок 98 – Данные картирования содержания Cu в экспериментальных растениях: а)корнеплод; б) листья115Картирование Zn и Cu характеризовалось равномерностью распределения вобразцах всех органов растений льна посевного, однако для железа, как и в случае срапсом, наблюдались более крупные очаги локализации железа в гомогенате семян (рис.98 – 100).а)б)в)Рисунок 98 – Данные картирования содержания Fe в экспериментальных растениях: а)корень; б) листья; в) семенаРисунок 99 – Данные картирования содержания Zn в экспериментальных растениях: а)корень; б) листья; в) семенаа)б)в)Рисунок 100 – Данные картирования содержания Cu в экспериментальных растениях: а)корень; б) листья; в) семенаАнализ результатов картирования показал, что медь и цинк характеризуютсяравномерным распределением в тканях экспериментальных растений,для железа116зафиксированы более плотные локализации, приемуществено в семенах рапса и льна.
Ворганах свеклы железо, также как и остальные металлы, отмечено равномернымраспределением.Таким образом, в ходе исследования содержания металлов (компонентов шлама) втканях растений отмечено некоторое накопление меди и цинка, в основном в семенахрапса и льна, максимально в группе 4 т/га. Для растений свеклы сахарной отмеченонезначительное превышение норм ПДК по цинку в корнеплодах группы 2 т/га.
Анализсодержанияметалловвпочве(мг/кг)послеуборкиурожая,выращенногосиспользованием высокодисперсных шламовых отходов, не показал превышения нормПДК.Исследование характера накопления компонентов шлама в органах растений,показало в целом равномерное распределение металлов в гомогенатах органов, заисключением железа для которого зафиксированы очаги более плотного скопления втканях рапса и льна. Это согласуется с результатами ряда работ (Sheoran et al., 2009;Wilson–Corral et al., 2011), в которых показан очаговый характер накопления металлов врастениях. В тканях листьев и корнеплодов свеклы железо, также как и остальныеметаллы, характеризовалось равномерным распределением. Полученные результатымогут быть использованы при разработке методов фитоэкстрации металлов из почв,загрязненныхметаллургическимишламами,например,прирекультивациишламонакопителей.Можно заключить, что почвенное использование исследуемого отхода при нормевнесения до 4 т/га не привело к накоплению металлов в почве до значений, превышающихуровень ПДК.
В то же время, анализ содержания регламентируемых компонентов шлама ворганах растений показал некоторое превышение ПДК по меди и цинку, максимально вгруппе 4 т/га. Отмечены видовые особенности накопления исследованных компонентовшлама в растениях.1174. ВЫВОДЫ1. Установлено, что выбранный для исследования металлургический шламхарактеризуется высоким содержанием железа 85,6 % масс (в пересчете на общеесодержание металлов тяжелее кальция). Наибольшей концентрацией из тяжелых металловхарактеризуется цинк – 8,3 % масс. Обнаруженные металлы представлены в видесоединений. Размер частиц шлама лежат в диапазоне от 0,1 до 100 мкм.2. В ходе лабораторного эксперимента для клевера, рапса и свеклы выявленыконцентрации шлама, благоприятно влияющие на все исследуемые показатели: дляклевера – 0,1 и 1%, для рапса – 0,1%, и для свеклы – 0,001%.
Для других культур пристимуляции одних признаков наблюдалось подавление других.3. В условиях теплицы показано, что металлургический шлам являетсяэффективным стимулятором вегетативных и генеративных процессов для исследуемыхрастений. Максимальное развитие хозяйственно ценных признаков отмечено у рапса при0,1 % шлама (в 1,5 раза увеличилась масса семян), у свеклы при концентрации 0,01%(более чем в 5 раз увеличилась масса корнеплода), у льна при 1% шлама в субстрате (в 2,5раза увеличилось количество коробочек и в 1,5 раза их масса). Оценка биохимическогостатуса показала, что реакция растений на внесение в культивационную среду шламаметаллургического производства является видоспецифичной.4. В ходе полевых исследований установлено, что металлургический шлам принормах внесения 0,5 т/га и 2 т/га стимулирует фотосинтетическую активность растений, атакже повышает их урожайность: рапса при 2 т/га на 146%, свеклы при дозе 0,5 т/га на 84%, льна на 171% при 0,5 т/га.
Экспериментально установлена пороговая концентрация,составляющая 4 т/га, при которой отмечено подавление исследуемых показателей.5. Анализ содержания регламентируемых компонентов шлама в органах растенийпоказал некоторое превышение ПДК по меди и цинку, максимально в группе 4 т/га.Характер распределения меди и цинка в гомогенатах органов растений в целомравномерный, для железа зафиксированы очаги более плотного накопления в вариантахрапса и льна. Содержание металлов в почвах опытных участков находилось в пределахПДК.6.
На основании полученных результатов рекомендуется проведение дальнейшихисследований по разработке технологии использования металлургического шлама вкачестве компонента микроэлементных удобрений для рапса ярового, свеклы сахарной ильна посевного при нормах внесения 0,5 т/га и 2 т/га.1185. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯПо мнению ряда экспертов, внесение шлама в нативном виде на некоторых типахобедненных почв может привести к переизбытку в них тяжелых металлов, прежде всего –цинка.Крометого,порезультатамполевыхиспытанийвыявлено,чтодлясельскохозяйственного использования свежего шлама в форме суспензии необходимопривлечение специализированной техники, а сушка до порошкообразного состояниятребует дополнительных трудозатрат, занимает длительное время и возможна только приблагоприятных погодных условиях.
Все это накладывает ограничения на внедрениеразрабатываемой технологии. Одним из возможных путей преодоления данныхнедостатков является создание смесей шлама с гуминовыми кислотами, полученными наоснове механической и механохимической активации дешевого сырья – торфа,способнымиэффективносвязыватьионытяжелыхметаллов,споследующимизготовлением на основе таких смесей гранул, пригодных для внесения на поля потехнологиям, применяемым в настоящее время при использовании большинстваминеральных удобрений. Помимо прочего, гуминовые кислоты существенно улучшаюткачество почв, способствуя дополнительному экономическому эффекту, основанному наувеличении жизнеспособности и урожайности растений.Таким образом, имеются веские основания для продолжения работ в направлениисоздания на основе смесей металлургических шламов и гуминовых кислот перспективныхэкономически доступных органоминеральных комплексов и почвенных мелиорантов сучетом необходимости обеспечения экологической безопасности их применения.119СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1.Абдеев М.А.
Вельцевание цинк–свинецсодержащих материалов / М.А. Абдеев,А.В. Колесников, Н.Н. Ушаков – М.: Металлургия, 1985. – 120 с.2.АбдеевМ.А.Диффузия,сорбцияифазовыепревращениявпроцессахвосстановления металлов / М.А. Абдеев, А.В. Колесников – М.: Металлургия, 1981. – С.129–131.3.Андронова Л.А. Эколого–агрохимическая оценка применения осадков сточных води компостов на основе коры и лигнина при выращивании сельскохозяйственных растенийна дерново–подзолистой почве / Л.А. Андронова // Автореферат диссертации насоискание ученой степени кандидата биологических наук.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
