ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОЧВ Макаров О.А. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия. oa_makarov@mail. ru
THE PROBLEMS OF ENVIRONMENTAL REGULATION AND ASSESSMENT OF SOIL QUALITY Makarov O.A. Разработка экологических нормативов качества почв является одной из важнейших задач современного прикладного почвоведения (Макаров, 2002; Яковлев, Макаров, 2006).
Решение этой задачи (равно как и задачи разработки экологических нормативов вообще) представляется настолько сложным даже концептуально, что руководством природоохранных ведомств России стала высказываться идея о создании комплекса наиболее доступных технологий, применяемых при определенных значениях показателей качества природных объектов (и почв в том числе), взамен системы экологического нормирования (Трутнев, 2010). В тоже время почвоведы не оставляют попыток создания экологических почвенных нормативов. Так, в научной среде сложилось принципиальное понимание того, что унифицированный подход к разработке экологических нормативов качества почв, реализованный в системе санитарно-гигиенического нормирования, является неприемлемым. Вместе с тем современные подходы к экологической оценке качества окружающей природной среды, развивающиеся в рамках концепции, предполагающей обобщение результатов изучения откликов вида «доза-эффект» при разных воздействиях (Пых, Малкина-Пых, 1997; Julien, Boobis, Olin, 2009), также имеют свои ограничения. Целью проведенных исследований явилось определение и последующая группировка факторов, которые необходимо учитывать при создании экологических нормативов качества почв. Анализ авторских и литературных материалов позволил сгруппировать указанные факторы в таблицы (матрицы), часть из которых заполнена конкретными значениями показателями качества почв - по сути, экологическими почвенными нормативами. Установлено, что разработка экологических почвенных нормативов - фонового и предельно допустимого содержания загрязнителей, параметров физической и технологической деградации и др. - осуществляется для административных регионов (субъектов Российской Федерации) с учетом биоклиматических, литолого геоморфологических особенностей их территории, а также категориальной принадлежности и вида хозяйственного использования земель. Так, характер землепользования территории (естественно исторический и современный) в пределах административного региона в значительной степени определяет их способность противостоять воздействию конкретных деградационных факторов, а также возможность перехода токсичных веществ в сельскохозяйственную продукцию и организм человека. ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ СУЩЕСТВОВАНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ В ЭКОСИСТЕМАХ Макеева В.М.1, Смуров А.В.2 1 Музей землеведения МГУ имени М.В.Ломоносова, Москва, Россия. vmmakeeva@yandex. ru 2 Музей землеведения и Экоцентр МГУ имени М.В.Ломоносова, Москва, Россия ECOLOGY-GENETICALLY DIAGNOSING THE CONDITION AND THE LENGTH OF THE POPULATION EXISTENCE IN ECOSYSTEMS Makeeva V.M.1, Smurov A.V2. Экодиагностика представляет собой комплекс биологических и физико-химических методов оценки состояния экосистем на всех уровнях их организации (Смуров, 2003). Авторами разработана и апробирована эколого-генетическая диагностика, которая оценивает состояние популяционно-генетического уровня организации экосистем. Она включает количественную оценку разнообразия генофонда и прогноз длительности существования популяций (Макеева, 2008; Макеева, Смуров, 2011). Эколого-генетическая диагностика является основой геноурбанологии - самостоятельного перспективного научно-практического направления, выделенного авторами, (синтез популяционной генетики и системной экологии), которое ставит своей задачей познание генетических параметров и закономерностей сохранения устойчивости экосистем антропогенных и особенно урбанизированных ландшафтов. Результаты проведенных нами эколого-генетических исследований 36 популяций модельных видов животных в Москве и Подмосковье выявили, что генетическое разнообразие 77 % популяций животных в городе Москве и 23 % популяций в Подмосковье уменьшилось более, чем на 50 %. Дан прогноз длительности существования популяций модельных видов на особо охраняемых природных территориях (ООПТ) города Москвы: 60 % популяций может исчезнуть в ближайшие 100-150 лет, из них 33 % - за 2540 лет, 84 % могут исчезнуть за 160-200 лет. Менее 20 % популяций имеет шанс на длительное существование. Определение степени отклонения параметров генофонда популяций антропогенных экосистем от эталонных позволяет спланировать меры по восстановлению качества генофонда, а, следовательно, жизнеспособности популяций, и сохранению биоразнообразия на урбанизированных территориях. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ПОЧВ ВЕРХОВЬЕВ ДЕЛЬТЫ р. СЕЛЕНГИ (БАЙКАЛЬСКИЙ РЕГИОН) Макушкин Э.О. Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ, Россия. makushkin@bk. ru MICROBIOLOGICAL INDICATION OF ALLUVIAL SOILS IN THE UPPER REACHES OF THE SELENGA RIVER DELTA (THE BAIKAL REGION) Makushkin E.O. Исследовались почвы нерегулируемо пастбищно используемых (ПИ) биотопов (БТ), а также почвы островов верховьев дельты р. Селенги. Доминирует тип почвы - аллювиальные гумусовые. Было заложено 8 разрезов (р.): р. 1-05 - 8-05. БТ первых пяти р. - островные, т.е. фоновые (Фон.БТ), подверженные влиянию засушливых условий (ЗУ), характерных здесь. Остальные - в центральной пойме, подвержены дополнительно ПИ. Все они имеют свои ландшафтно-экологические особенности. Анализировались почвенные образцы, отобранные как с верхних, так и погребенных гумусированных горизонтов, в июле, августе и в начале октября 2005 г. Установлено, что особенно в экологически бедственном положении был БТ р. 8-05, который имел только поверхностное увлажнение за все периоды по причине возвышенного расположения (459 м над уровнем моря; для сравнения - поверхность оз. Байкал - 450 м). По сравнению с Фон.БТ по всем горизонтам профиля почвы здесь минимально КОЕ аммонификаторов (Ам.) на МПА, прототрофов (Пр.), использующих минеральные формы азота на КАА, олиготрофов (Ол.тр.) на почвенном голодном агаре (ПА), олигонитрофилов (Ол.нитр.) на Эшби и значительно КОЕ спорообразующих бактерий во все периоды. Минимальны титры Clostridium pasteurianum. При этом коэффициент КАА/МПА (Кма) > 1,0 почти во всех горизонтах профиля. При высоком КОЕ Ол.тр. относительно Ам. аналогично высок здесь коэффициент олиготрофности (К0) (ПА/МПА > 1,0) по азоту. Здесь ПИ и ЗУ усиливают трансформацию органического вещества (ОВ) в почве. В этом БТ минимально содержание общей биомассы микроорганизмов в поверхностных горизонтах профиля р.
8-05 во все периоды, а в р. 7-05 - в августе, когда максимально влияние солнечной инсоляции и еще имело место здесь подтопление БТ. Грунтовое увлажнение БТ р. 6-05 и подтопление БТ р. 7-05 привели в августе и октябре к увеличению численности Ам., особенно в поверхностных горизонтах, в случае р. 7-05 еще с наносом иловых частиц. В результате низки значения Кма < 1.0 по всем горизонтам профилей р. 6-05 и 7-05. Аналогично обстоит дело с Ко, особенно в дневном горизонте р. 7-05, БТ которого - в низине старичного русла. При этом роль Ол.нитр. возрастает в дневном гор. р. 6-05, менее затопляемого, на краю зарегулированного затона. БИОГЕННЫЕ РЕСУРСЫ СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЙ И САМООЧИЩАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧВ Мамедов Г.1,2, Мамедова С.3, Касимзаде Т.2 1 Государственный Комитет по Земле и Картографии, Баку, Азербайджан. q.mamm adov@m ail.ru 2 Отделение Аграрных Наук НАНА, Баку, Азербайджан 3 Институт Почвоведения и Агрохимии НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан BIOGENE RESOURCES OF STABILITY AND SELF-CLEARING ABILITY OF SOILS Mammadov G.1, Mammadova S. 2, Gasimzade T.3 As a result of cumulative activity of a complex of the soil microorganisms possessing by versatile biochemical functions, in the soil and water there are processes of decomposition of organic substances as natural origin - the vegetative and animal remains, and also any toxicants, including hydrocarbons, detergents, pesticides, dioxine, etc. Pollution of soil by organic substances in all natural zones causes an intensification of microbiological processes in soils. Though seasonal fluctuations of number of microflora in various soils are very essential, however in each soil these fluctuations keep within certain borders and consequently can characterize features of microbiological and biochemical processes in them. In this regard average data for the long period of supervision quite define a biogenous of various types of soils depending on their features, defined climatic and also technogenic factors. It is characteristic that in the mastered soils number of microorganisms is higher, than in the virgin. Environment includes all elements of the live and lifeless nature in which there are organisms, populations and natural communities. In the nature each species in the course of evolution adapts to certain changes of ecological factors and itself influences environment. Influence of ecological factors on community is shown in change of its specific structure and in change of communities. Each of these factors is irreplaceable and connected with each other. For functional activity of microorganisms the temperature, humidity and рН have the greatest value. In turn, biotic factors, first of all a complex of soil microorganisms plays a crucial role in self-cleaning of soils, restoration of their fertility. Elements of climate directly influence on growth and functional activity of soil microorganisms, indirect on the soil environment, causing its hydrothermal mode, defining the conditions favorable for microorganisms. One of the major abiogenous factors defining intensity of microbiological processes, responsible for stability and self-clearing ability of soils at pollution by their organic substances is the temperature factor. Processes of self-cleaning of soils from organic pollution along with other abiogenous factors are defined by temperature of a surface of soils. Thus it is necessary to consider that in the security analysis of providing with heat of soil microorganisms is considered that the main role in soil processes belongs to their mezophile group. It is connected with that psichrophile microorganisms have low activity and develop extremely slowly and thermophile microorganisms even in arid regions meet in small number. This results from the fact that at strong heating the soil quickly dries up and the situation, adverse for reproduction of thermophile is created. In arid regions there is a lot of heat and at favorable humidity microbiological processes here can proceed more intensively. ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ПРИ ХИМИЧЕСКОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ Манджиева С.С. \ Минкина Т.М. 1, Мотузова Г.В. 2, Назаренко О.Г. 3, Бауэр Т.В.1 1 Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия. msaglara@mail.ru 2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия 3 Донской государственный аграрный университет, Персиановский, Россия INDICATORS OF SOIL ECOLOGICAL CONDITION UNDER THE CHEMICAL POLLUTION Mandzhieva S.S., Minkina T.M., Motuzova G.V., Nazarenko O.G., Bauer T.V. В настоящее время наиболее актуальным вопросом является разработка системы показателей, адекватно отражающей степень загрязнения почв, и в то же время пригодной для использования в процессе эколого-экономической оценки земель. Нами предложена система показателей экологического состояния почв, основанная на групповом составе соединений металлов. Она включает в себя: 1. Показатель подвижности (Кп), рассчитываемый по формуле: Кп = НС / ПС, где НС и ПС - группы непрочно и прочно связанных соединений. Кп может использоваться в качестве критерия степени загрязненности почв и возможной транслокации металлов в растения. 2. Коэффициент накопления по непрочно связанным соединениям (КНнс): КНнс = Сраст / НС, где Сраст - концентрация металла в растениях, мг/кг; НС - группа непрочно связанных соединений, мг/кг. 3. Коэффициент защитных свойств почв (КЗнс): КЗнс = 100 - НС / Собщ х 100 %, где Собщ - общее содержание металла в почве, мг/кг. 4. Фактор стабильности (RFro): RFro = Сост х 100 % / ПС, где Сост - концентрация металла в «остаточной» фракции, мг/кг, ПС - группа прочно связанных соединений, мг/кг. RFro более наглядно отражает изменения металлов в «остаточной» фракции при изменении техногенной нагрузки на почву. 5. Суммарный показатель загрязнения (Zero), зависящий от набора и количества поллютантов: Zc = X Кснс - (n-1), где Кснс - коэффициент концентрации ряда химических элементов в среде, для которых этот коэффициент > 1, n - число учитываемых химических элементов с Кснс > 1. 6. Расчет коэффициента концентрации (Кснс) следующий: Кснс = НС / НСфон, где НСфон - содержание непрочно связанных соединений элемента в почве, принятой за фоновый аналог загрязненной почвы. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации по проекту № 5.5349.2011 и РФФИ (грант 12-04-31989-мол_а).
Еще по теме ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОЧВ Макаров О.А. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия. oa_makarov@mail. ru: