Исследовательская работа «Изучение экологического состояния придорожных почв Ленинского района г. Ижевска»

Изучение экологического состояния придорожных почв

Ленинского района г. Ижевска

Выполнил: Калинин Илья, обучающийся

АОУДОД УР «Республиканский эколого-

биологический Центр», г. Ижевск, Удмуртская

Республика

Руководитель: Данилова Вера Леонидовна, педагог

дополнительного образования АОУДОД УР

«Республиканский эколого-биологический Центр»

Почвы являются неотъемлемой частью открытой неустойчивой городской экосистемы, которая хранит в себе память об изменениях окружающей среды и выполняет разнообразные функции по поддержанию жизни экосистемы. Почвы крупных городов и промышленных зон представляют собой, как правило, искусственные образования («урбаноземы»), созданные путем постоянной подсыпки смесью естественного материала, глины, песка, торфа и т.п. и антропогенных продуктов (переработанных строительных, бытовых, промышленных отходов). Естественные (ненарушенные) почвы сохранились лишь на окраинах городов и в пределах старых лесопарковых участков. Городские почвы находятся под большим влиянием антропогенных воздействий и служат показателями состояния окружающей среды. В результате загрязнения почв снижается плодородие почвы, а сама почва может стать губительной средой для существующих в ней (и находящихся в контакте с ней) организмов. Загрязнение почв сопровождается распространением загрязнений в другие среды и объекты окружающей среды.

Цель исследования - изучить экологическое состояние придорожных почв Ленинского района г. Ижевска.

Задачи исследования:

Определить механический состав почв

Определить некоторые химические показатели почв

Биоиндикация состояния почв с помощью кресс-салата и водорослей

Определение микробиологической активности почв

Исследования проводились в Ленинском районе г. Ижевска в 2013 – 2014 г.г. Ленинский район сегодня - это 108 тысяч человек населения и более трети территории всего города. Он находится в юго-западной части города, на правом побережье реки Иж и является градообразующим. Именно здесь сконцентрированы крупнейшие предприятия металлургического и машиностроительного комплекса, такие, как «Ижсталь», предприятия строительного комплекса и перерабатывающей промышленности, а также Ижевское отделение Горьковской железной дороги. Площадь района составляет 32,5 % всей территорий города. В районе 468 улиц общей протяженностью 290 км, 8 мостов и путепроводов.

Тем не менее, Ленинский район следует считать умеренно – загрязнённым в экологическом отношений, так как преобладающее направление ветров в г. Ижевске юго-западное, и большая часть выбросов в атмосферу попадает в центральный и восточный районы города.

Для исследований пробы почвы были взяты методом «конверта» в придорожных полосах на расстоянии 2 м от проезжей части на улицах Клубная, Заречное шоссе, Шабердинский тракт, Азина, Гагарина, Новоажимова, поселка Машиностроителей, вдоль набережной Ижевского пруда и в лесопосадке у школы № 85.

С помощью комплект-лаборатории «ЭХБ» ЗАО «Крисмас+» определен механический состав данных почв, проведен химический анализ водной и солевой вытяжек почвы на кислотность, хлориды, сульфаты, карбонаты, а также биоиндикация загрязнения почв по кресс-салату и водорослям в 3-х повторностях, определена микробиологическая активность почв при помощи аппликационного метода.

По данным исследования было выявлено, что по механическому составу почвы относятся к суглинкам (легкие, средние и тяжелые) и супесям. Лучшими для растений являются легко- и среднесуглинистые почвы (улицы Новоажимова, Гагарина, Клубная и лесопосадка) – в них глинистые и песчаные фракций сочетаются таким образом, что создаются лучшие условия газообмена и водного режима почвы для интенсивного развития химических и биологических процессов. В отличие от них супесчаные и тяжелоглинистые почвы (улица Азина, Заречное шоссе, Шабердинский тракт, поселок Машиностроителей, набережная Ижевского пруда) обладают неблагоприятными свойствами: песок и супеси быстро пропускают воду и плохо ее удерживают, но они хорошо аэрированы; тяжелые суглинки и глина почти не пропускают воду и воздух. Для большинства почв города характерно смещение реакции среды в щелочную сторону. Очень кислые и очень щелочные почвы неблагоприятны для большинства растений и микроорганизмов, они обладают плохими физическими свойствами, органическое вещество в них не закрепляется, почвы обеднены питательными веществами.

Все изученные пробы почв имеют нейтральную и слабощелочную кислотность (6,5–7,7). Таким образом, исследованные придорожные почвы - пригодны, плодородны и потенциально плодородны для озеленения. По литературным данным, наиболее благоприятной реакцией почвенного раствора для большинства культурных растений является слабокислая и слабощелочная в пределах рН от 6 до 7,5, поэтому на эти почвы вдоль дорог можно высадить деревья, кустарники, цветочные культуры, устойчивые к загазованности воздуха (боярышник, тополь, шиповник, бархатцы, космея, маргаритка и др.). Также были определены концентрации легкорастворимых солей (карбонатов, гидрокарбонатов, сульфатов и хлоридов) в водной вытяжке. Все легкорастворимые соли считаются токсичными для растений. Они увеличивают осмотическое давление почвенной влаги, снижая ее доступность для растений. Именно эти соли могут вызвать засоленность почвы, что неблагоприятно скажется на её физических и химических свойствах и создаст неблагоприятные условия для развития и роста растений. Большее количество хлоридов было в почве на улице Клубной и улице Азина. Большее количество сульфатов было зафиксировано в почве на улице Клубной и улице Гагариной (Таблица 1). Но концентрации этих солей не выходят за пределы ПДК (ПДК хлоридов = 560 мг/кг почвы, ПДК сульфатов = 160 мг/кг почвы). По полученным результатам содержания хлоридов, сульфатов и карбонатов (гидрокарбонатов) были определены массовые доли этих солей в почвенных образцах, и дана оценка экологического состояния почвы. Таким образом, все изученные почвы имеют слабый смешанный тип засоления, что не должно негативно сказываться на росте и развитии растений. Изменения типа и степени засоления почв с 2013 г. по 2014 г. не произошло.

Всхожесть семян в контроле составила 96%. Семена кресс-салата дружно взошли в почве Шабердинского тракта, Пос. Машиностроителя, Заречного шоссе и Набержной, их всхожесть в среднем составила 81%, проростки нормальной длины, крепкие и ровные. Больше всего проростков было зафиксировано на 7-9 сутки, но на 11 сутки в среднем погибло 10% всходов. На 15 сутки во всех пробах почвы осталось от 45% всходов (улица Азина) до 82% (Лесопосадка). В контроле сохранность всходов составила 100%.

Также были проведены наблюдения за скоростью роста всходов. Самые длинные проростки были в почве лесопосадки (56 мм), хуже показатели на улице Гагарина (35 мм). Скорость роста была больше у растений, выращенных на почве лесопосадки (3,7 мм за сутки) и меньше всего на всходах у почвы с улицы Клубной 2 мм в сутки.

Альгоиндикация показала, что на 27 день нашего исследования обнаружены водоросли на улицах Новоажимова, Гагарина, Заречное шоссе, Шабердинский тракт и в лесопосадки, позднее всех обнаружены на 40 день на Набережной и на улицах Азина, Клубная и Пос. Машиностроитель на 34 день, возможно, это связано с тем, что там ездит много машин. Также были обнаружены в небольшом количестве нематоды на улицах Заречное шоссе, Азина и Лесопосадка, почвенные клещи на улицах Азина, Клубная и Новоажимова.

Результаты изучения микробиологической активности почв показали, что наибольшей микробиологической активностью обладает лесопосадка, достаточно высокая микробиологическая активность на улицах Шабердинский тракт, Азина и Пос.Машиностроителей, а на улицах Новоажимова и Клубная средняя активность. На улицах Гагарина, Заречное шосее и Набережной труда образцы были утеряны.

Выводы

По механическому составу изученные почвы относятся к суглинкам и супеси

Изученные почвы имеют pH =6,5–7,7 (нейтральные и слабощелочные).

Содержание карбонатов, гидрокарбонатов, сульфатов и хлоридов в пределах ПДК.

Изученные почвы имеют слабый смешанный тип засоления, что не должно негативно сказываться на росте и развитии растений.

Изменения типа и степени засоления почв с 2013 г. по 2014 г. не произошло.

Средняя всхожесть семян кресс-салата составляет 81%, что говорит о слабом загрязнении почвы.

Интенсивный рост водорослей на стеклах обрастания происходил быстрее (на 7-13 дней) на пробах почвы с улиц Новоажимова, Гагарина, Заречное шоссе, Шабердинский тракт и в лесопосадке.

Высокая микробиологическая активность обнаружена в почвах с улицы Шабердинский тракт, Азина, пос. Машиностроителей и лесопосадки.