Вокруг многих промышленных предприятий земли загрязнены токсичными веществами. В России выявлено 730 тыс. га земель с чрезвычайно опасным уровнем загрязнения почв [14]

Включаясь в природные циклы миграции, антропогенные потоки приводят к быстрому распространению загрязняющих веществ в природных компонентах городского ландшафта, где неизбежно их взаимодействие с человеком. Объемы поллютантов, содержащих тяжелые металлы, ежегодно возрастают и наносят ущерб природной среде, подрывают существующее экологическое равновесие и негативно сказываются на здоровье людей.

Самыми мощными источниками загрязнения почвенных покровов являются крупные комбинаты цветной металлургии. В прилегающих к ним землях зарегистрированы высокие уровни тяжелых металлов, относящихся к I классу опасности. Объясняется это, прежде всего тем, что на горнодобывающих предприятиях отрасли все еще преобладает открытый способ добычи минерального сырья [2].

Вследствие возрастания засушливости климата увеличивается доля солонцеватых почв и солонцов. Особенно значительна площадь солонцеватых и солонцовых почв в речных долинах, западинах, т.е. там, где материнские породы засолены, и минерализованные грунтовые воды залегают близко к поверхности. Солонцеватость почвенного покрова неблагоприятна для растений. Уже сейчас можно сказать, что потенциально подверженными почвами к выбыванию из сельскохозяйственного оборота являются почвы большей или меньшей степени засоленности. Соответственно возможны переходы менее соленых почв в более соленые, вероятно будут усиливаться процессы выветривания и вымывания органического вещества из почв. Их суммарная площадь по всем зонам составляет 56 млн.га.: 45,5 млн.га в сухостепной и 11,5 млн. га в полупустынной зоне, из них 6,8% приходится на пашню [16].

Около 60 % пахотных земель подвержены эрозионным процессам и 33 % потенциально опасны в отношении эрозии. Каждые 10 лет площадь эродированных земель увеличивается на 10-12 %. Эрозионные процессы в значительной степени проявляются на почвах пашни, а также на почвах других угодий, характеризующихся разреженной травянистой растительностью. Такие почвы теряют свою устойчивость к разрушительному воздействию водных и ветровых потоков и подвергаются интенсивному смыву и выдуванию [4].

Таким образом, можно сделать вывод, что агроэкологическое состояние земель нашей страны является критическим.

Второй этап производственной практики проходил в организации ЗАО «Энгельсское» Энгельсского района Саратовской области в период со 2 сентября 2013 года по 28 сентября 2013 года.

Целью второго являлась агроэкологическая оценка состояния сельскохозяйственных угодий ЗАО «Энгельсское» Энгельсского района Саратовской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определение степени антропогенной преобразованности территорий ЗАО «Энгельсское» Энгельсского района;

- оценка экологической устойчивости ландшафта;

- оценка уровня загрязнения почв тяжелыми металлами.

1 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ЗАО «ЭНГЕЛЬССКОЕ» ЭНГЕЛЬССКОГО РАЙОНА САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

1.1 Оценка антропогенной преобразованности территории

ЗАО «Энгельсское»

В настоящее время состояние сельскохозяйственных земель в нашей области и в целом по стране оценивают как критическое.

Содержание гумуса сокращается, ежегодно потери гумуса на пашне оцениваются в 0,62 т/га. Отмечается повышение засоренности, в том числе засоренность камнями. Причиной данному явлению служит подъем в пахотный горизонт, на поверхность почв подстилающих пород. Усиливается эрозия, смыв, выдувание верхнего плодородного слоя почвы. Земли деградируют. Отмечается ухудшение качества земель, особенно снижение физических свойств корнеобитаемого слоя. Усилилась антропогенная деятельность человека. Зачастую нарушается технология агротехники, что в результате приводит к изменению структуры почвы. Неправильный расчет оросительных и поливных норм, нарушение технологии полива является причиной увеличения засоленных и переувлажненных земель [18].

В ЗАО «Энгельсское» Энгельсского района представлены следующие категории земель:

· земли сельскохозяйственного назначения;

· земли поселений;

· земли промышленности, транспорта, связи и иного назначения.

Как следует из данных, в структуре земельного фонда преобладают земли сельскохозяйственного назначения - 79,3 % отведено под пашню, что составляет большую долю землепользования. Меньше всего по площади занимают многолетние насаждения - лишь 0,29 % (табл. 1).

Данные категории земель относятся к следующим типам экосистем:

· естественные;

· полуестественные;

· антропогенные.

Таблица 1

Земельный фонд ЗАО «Энгельсское», Энгельсский район,

Саратовская область

На основании полученных данных расчета индекса антропогенной преобразованности территории, можно заключить, что степень антропогенной преобразованности территории высокая (индекс антропогенной преобразованности 603,74).

1.2 Оценка устойчивости агроландшафта

С экологической точки зрения современный ландшафт - это целостная система взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов. Необходимо предпосылкой для грамотного управления процессами использования ландшафта является разработка теоретико-методических основ решения конкретных практических задач. При этом к вопросам первоочередной важности относится оценка устойчивости современного ландшафта [15].

Рассматривая вопросы устойчивости ландшафта, очень важно располагать системой количественных оценок и характеристик изучаемых процессов. Оценивать степень экологической устойчивости ландшафта необходимо с помощью коэффициента экологической стабилизации (КЭСЛ), интегрирующего качественные и количественные характеристики абиотических и биотических элементов ландшафта [1].

Первый метод с помощью этого коэффициента основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами ландшафта, с учетом их положительного или отрицательного влияния на окружающую среду.

В результате произведенных вычислений КЭСЛ составил 0,17. Данный коэффициент отражает хорошо выраженную нестабильность ландшафта (табл. 2).

Для более полной оценки внутренних свойств и качественного состояния ландшафта используют второй метод определения.

При расчете КЭСЛ было получено значение, свидетельствующее о нестабильном ландшафте - 0,06 (табл. 2).

Расчеты по КЭСЛ и КЭСЛ дают основную информацию о степени экологической устойчивости исследуемого ландшафта, необходимую для выбора соответствующих мероприятий по его защите и переформированию [1].

Таблица 2

Параметры экологической устойчивости ландшафта

Коэффициент экологической стабильности	Значение коэффициента	Характеристика коэффициента стабилизации
КЭСЛ	0,17	Нестабильность хорошо выражена
КЭСЛ	0,06	Нестабильный ландшафт

Для поддержания этой устойчивости требуется проведение некоторых мероприятий [17]:

1. Необходимо контролировать формирование сбалансированных и экологически обоснованных агроландшафтов с введением почвозащитных севооборотов и оптимизацию структуры угодий на принципах агроландшафтного ведения хозяйства;

2. Применять в полном объеме почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных культур на основе минимизации обработки почв;

3. Осуществлять меры по предотвращению переуплотнения почв путем создания и применения соответствующей техники.

С целью дальнейшего повышения защитных функций древесно-кустарниковой растительности, оптимального влияния ее на окружающую природную среду предусматривается:

1. создание массивных лесных насаждений на пастбищах и временно подтопляемых территориях;

2. посадка полезащитных лесных полос;

3. закладка лесных полос вдоль автомобильных дорог.

1.3 Оценка категории загрязнения сельскохозяйственных угодий тяжелыми металлами

В процессе исследования нами была проведена оценка по степени загрязнения почвы тяжелыми металлами.

В значительных количествах тяжелые металлы могут быть опасными для организма. Это обстоятельство определяет необходимость проведения экологогеохимического районирования территорий и организации постоянного мониторинга за поступлением и распределением тяжелых металлов в экосистемах [2].

В процессе изучения поставленных для исследования целей в почве хозяйства были обнаружены тяжелые металлы: цинк, медь, свинец, следы ртути, кадмий, никель и мышьяк (табл. 3).

Из таблицы видно, что в почве обнаруживаются как особо опасные тяжелые металлы, так и опасные. Следует отметить, что слабо опасные тяжелые металлы в почвах не были обнаружены (табл. 3). Концентрация токсикантов варьирует от 29,8 мг/кг по цинку до 0,30 мг/кг по кадмию, так же были обнаружены следы ртути.

На основании данных можно судить, что в почве хозяйства содержание некоторых тяжелых металлов превышено.

Таблица 3

Распределение тяжелых металлов по степени токсичности

На сегодняшний день предложено множество шкал экологического нормирования тяжелых металлов. В некоторых случаях за предельно допустимую концентрацию принято самое высокое содержание металлов, наблюдаемое в обычных антропогенных почвах, в других – содержание, являющееся предельным по фитотоксичности. В большинстве случаев для тяжелых металлов предложены ПДК, превосходящие верхнюю норму в несколько раз. Для характеристики техногенного загрязнения тяжелыми металлами используется коэффициент концентрации элемента в загрязненной почве к его фоновой концентрации. При загрязнении несколькими тяжелыми металлами степень загрязнения оценивается по величине суммарного показателя концентрации.

После определения суммарного показателя загрязнения, который отражает эффект вредного воздействия всей группы элементов, можно заключить, что Z_c = 1,165, данный показатель является допустимым. Такие почвы возможны для использования под любые культуры.

ВЫВОДЫ

1. На основании полученных результатов можно заключить, что степень антропогенной преобразованности хозяйства ЗАО «Энгельсское» Энгельсского района Саратовской области высокая (индекс антропогенной преобразованности составляет 603,74).

2. Полученные данные коэффициентов экологической стабилизации ландшафтов отражают хорошо выраженную нестабильность ландшафта изучаемой территории (КЭСЛ - 0,17; КЭСЛ - 0,06).

3. В почве хозяйства были обнаружены особо токсичные и токсичные тяжелые металлы: цинк, никель, свинец, медь, мышьяк, кадмий. Концентрации указанных токсикантов существенно варьировали: цинк (29,8 мг/кг), кадмий (0,30 мг/кг). Ртути обнаруживались только следы. На основании полученного суммарного коэффициента загрязнения почвы тяжелыми металлами (Z_c - 1,165) можно заключить, что категория загрязнения почвы является допустимой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агроэкология / Черников В. А., Алексахин Р. М., Голубев А. В. и др. – М.: Колос, 2000. – 536 с.

2. Аристархов, А. Н. Характеристика состояния и подходы к прогнозированию загрязнения агроэкосистем тяжелыми металлами / А. Н. Аристархов, А. Ф. Харитонова // Докл. II междунар. науч.-практ. конф. «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде». – Т.1. – Семипалатинск, 2002. – С. 192-200.

3. Герасименко, В. П. Практикум по агроэкологии: Учебное пособие / В. П. Герасименко. – СПб.: Издательство «Лань», 2009. – 432 с. - ISBN 978-5-8114-0939-6.

4. Гичев, Ю. П. Загрязнение окружающей среды и здоровье человека: (Печальный опыт России) / Ю. П. Гичев. - М.: Новосибирск, 2002. – 230 с.

5. ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества.

6. ГОСТ 26951-86 Определение нитратов ионометрическим методом.

7. ГОСТ 26423-85 Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки

8. ГОСТ 26428-85 Метод определения кальция и магния в водной вытяжке.

9. ГОСТ 26483-85 Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее pH по методу ЦИНАО.

10. Деревягин, С. С. Особенности распределения тяжелых металлов по элементам агроландшафта в черноземной степи Поволжья / С. С. Деревягин, И.Ф. Медведев // Вестник СГАУ им. Н.И.Вавилова. 2008. - № 4. - С.23-25.

11. Земледелие / Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пуконина. - М.: Колос. - 2000. - 552c.

12. Новиков, Ю. В. Экология, окружающая среда и человек / Ю.В. Новиков. - М.: Фаир – Пресс, 2007. – 320с.

13. Орехов, С. Н. Об использовании земельных ресурсов в Российской Федерации / С. Н. Орехов // ЭВР. - 2004. - № 3. – С. 17-21.

14. Ошмарин, А. П. Экология / А. П. Ошмарин. – Ярославль.: Академия развития, 2008. – 240 с.

15. Чертко, Н. К. Геохимическая структура ландшафтов // Геохимия биосферы: Доклады научной конференции. Москва, 15-18 ноября 2006 г. / Н. К. Чертко. – Смоленск: Ойкумена, 2006. – 400 с.

16. Шалмуев, А. А. Использование земельных ресурсов РФ/ А. А. Шалмуев // ЭВР. - 2004. - №8. – С 15-20.

17. Шафронов, А. Оценка и факторы эффективности землепользования / А. Шафронов // Экономист. - 2002. - №12. С. 83-88.

18. Экологическое состояние территории России / Под. ред. С. А. Ушакова, Я. Г. Каца. – М.: Издательский центр «Академия», 2001. – 128 с.