Дипломная работа: Співвідношення особливостей накопичення важких металів в овочах та фруктах в умовах великого міста

Дипломная работа: Співвідношення особливостей накопичення важких металів в овочах та фруктах в умовах великого міста

Міністерство освіти і науки України

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

(ХНУ імені В.Н. Каразіна)

Екологічний факультет

Кафедра екологічної безпеки та екологічної освіти

СПІВВІДНОШЕННЯ ОСОБЛИВОСТЕЙ НАКОПИЧЕННЯ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ В ОВОЧАХ ТА ФРУКТАХ В УМОВАХ ВЕЛИКОГО МІСТА

(кваліфікаційна робота бакалавра)

Харків – 2010

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1 Вплив різних джерел забруднення на екологічний стан природних компонентів території, що досліджується

1.1 Характеристика джерел забруднення Ленінського району м. Харкова

1.2 Екологічні дослідження геологічної структури та рельєфу Ленінського району як складових формування стану довкілля

1.3 Екологічні дослідження кліматичних показників як фактора формування стану довкілля

1.4 Екологічні дослідження грунтів, що знаходяться під впливом забруднення

РОЗДІЛ 2 Стан вивчення проблеми

2.1 Загальні питання: опис, генетика самих вовчих ягід та яблук

2.2 Методи дослідження чорноземів типових та фруктів і ягід, вирощених на них

РОЗДІЛ 3 Аналіз та узагальнення результатів дослідження щодо накопичення хімічних елементів в ґрунтах, ягодах та фруктах

3.1 Загальні питання

3.2 Результати конкретного дослідження, аналіз та узагальнення результатів

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

екологічний забруднення ґрунт ягода фрукта

У зв’язку з погіршенням в Україні екологічного стану навколишнього середовища постало питання достеменного вивчення і об’єктивної оцінки стану рослинної продукції. У Харкові розроблена і успішно втілюється в життя протягом тривалого часу методика екологічної оцінки стану території адміністративних районів області.

Важкі метали відносяться до основних забруднюючих речовин, спостереження за якими обов’язкове в усіх середовищах. Дослідження даного питання показало, що накопичення важких металів в організмі людини здійснюється більш за все за рахунок їжі, що приводить до чисельних негативних наслідків.

Мета дослідження: Оцінка екологічного стану досліджуваної території, а також стан якості плодово – ягідної продукції, що росте на цій території, на вміст важких металів.

Завдання дослідження:

- екологічна оцінка природних умов району;

- екологічна оцінка соціально – економічних чинників господарства району;

- вивчення методики дослідження природних, соціально – економічних і екологічних умов району;

- проведення інвентаризації джерел забруднення довкілля району; - визначення методики досліджень на вміст важких металів у грунті та рослинній продукції.

Об’єкт дослідження – дикі яблука та вовчі ягоди та грунт, зібраний під ними протягом 2008-2009 років.

Аспект дослідження – якісна і кількісна характеристика та хімічні властивості дослііджуємих фруктів та ягід і грунту.

Предметом дослідження – взаємовплив природних та соціально-економічних умов на стан якості плодово - ягідної продукції, а також токсичний вплив важких металів в системи « грунт – рослини».

 Для написання роботи були використані літературні джерела, картографічні матеріали, звіти Районної екологічної інспекції, санітарно – епідеміологічної станції, районної лікарні, фондові матеріали підприємств і установ району та результати власних спостережень.

РОЗДІЛ 1

ВПЛИВ ПРИРОДНИХ ДЖЕРЕЛ ЗАБРУДНЕННЯ НА ЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН ПРИРОДНИХ КОМПОНЕНТІВ, ЩО ДОСЛІДЖУЮТЬСЯ

1.1 Характеристика джерел забруднення Ленінського району м. Харкова

Ленінський район є однією з найдавніших частин міста, що значною мірою обумовлює його складний екологічний стан. На площі 30,4 км (майже 10% від площі міста), населення району на 01.01.09 склало 93 426 чоловік (це найменший за чисельністю населення район Харкова), таким чином середня по району щільність населення становить 3 073 чол/км2, що в 1,5 рази менше середнього для міста значення 4 797 чол/км2.

Екологічний стан території Ленінського району визначається поряд з природними такими антропогенними чинниками: забрудненням від стаціонарних джерел; забрудненням від пересувних джерел та транспортної інфраструктури; забрудненням від підприємств невиробничої сфери; забрудненням від комунального господарства та експлуатації житла уприватному секторі.

На території району розташовані найдавніші промислові підприємства міста. У зв’язку з тим, що забудова району формувалася ще до встановлення будівельних та санітарних норм, принцип функціонального зонування території тут не дотримано. Чітко виділеної та відмеженої селетебної зони від промислової зони в районі не існує. Проте в низинній частині району, між вулицями Котлова, Полтавський Шлях, Лопанська Набережна, Пащенківська, Чоботарівська та провулками Данилевського та Ткаченківським розташовується понад півтора десятки промислових підприємств (Іванівська промислова зона). Однак, юридично це не промислова зона, оскільки в цій частині району розташовується 19 підприємств безпосередньо в межах житлової зони без дотримання санітарно-захисних розривів. Тут розташовуються такі промислові підприємства, як завод "Будгідроприлад", завод "Технологічної оснастки", "Гідропривід", Керамічний завод, В/Ч 41569, електроапаратний завод, АТП-16355, АБ "Турист", "Протезно-ортопедичний завод", завод шампанських вин, завод штампів та пресформ, Монтажно-заготівельне виробництво, ЖБК-4, завод пускових двигунів, завод агрегатних верстатів, нафтобаза №1, пивзавод та деякі інші (рис. 1.1). Іншою в межах району ділянкою території, де розташовуються промислові підприємства поряд з житловою забудовою є Залютино.

За даними Ленінської районної СЕС особливо несприятливою є екологічна ситуація між вул. Полтавський шлях, пров. Пластичним, вул. Спортивною, вул. Золочівською, пров. Земівським. Тут розташовуються такі промислові підприємства, як завод "Харпластмас", ЗЕМВ-1, механічний завод, ВО "текстиль", фабрика "Динамо", АТ "Експериментальний завод".

За даними державного управління статистики в Харківській області, на території Ленінського району м. Харкова в 2009 р. розташовувалося 70 підприємств (15,6% від підприємств м. Харкова), на яких розташовується 1 847 стаціонарних джерел викидів (12,2% стаціонарних джерел м. Харкова),

Порівнюючи ці показники з попередніми роками, можна відзначити збільшення підприємств-забруднювачів на 6 одиниць, а кількість стаціонарних джерел викидів збільшилася на 267 одиниць. Ця тенденція є спільною для більшості районів міста, так в 6 з 9 кількість підприємств збільшилася і в цілому по місту вона теж зросла. По всіх районах міста так само збільшується кількість джерел забруднення, але темпи цього збільшення в Ленінському районі є одними з найінтенсивніших в місті.

 Велика кількість підприємств району більше не існує, вони переорієнтували своє виробництво, змінивши форму власності. Такі підприємства не завжди оприлюднюють обсяги свого виробництва, порушують закони охорони навколишнього середовища, тому визначити антропогенне навантаження такої території є доволі складною задачею.

Рисунок 1.1 – Джерела забруднення Ленінського району

Не зважаючи на збільшення кількості підприємств та джерел викидів, обсяг утворення шкідливих речовин та їхніх викидів зменшується. Якщо в 2008 році обсяг викидів по району складав 653,693 тонни шкідливих речовин, а в 2009 році – 648,251 тонни.

Підприємствами, що дають найбільший обсяг викидів по району є Комбікормовий завод, механічний завод, завод агрегатних верстатів, ЗЕМВ-1 (табл. 1.1).

Таблиця 1.1

Валовий викид (в т/р) шкідливих речовин в атмосферне повітря підприємствами Ленінського району (за класами небезпеки) (за дозволами) [5,6]

Продовження таблиці 1.1

Розглянувши особливості викидів підприємств Ленінського району м. Харкова з метою характеристики за джерелами та речовинами, слід відзначити, що головний вклад у забруднення Ленінського району вносять три підприємства (Завод агрегатних верстатів, комбікормовий завод, завод електромеханічних виробів).

На території району розташовані підприємства легкої промисловості (швейна фабрика ім. Тінякова), машинобудування (верстатобудівний завод, ВАТ "Електромашина", електроапаратний завод, вагонобудівний завод, завод електромеханічного обладнання), харчової промисловості (пивзавод, завод шампанських вин, кондитерська фабрика, комбікормовий завод), медичної промисловості (ортопедичний завод, ДАК "Ліки України"), хімічної промисловості ("Харпластмас").

Проаналізувавши дані, можна зробити висновок про хімічний склад викидів підприємств району. Видно, що переважають за обсягом речовини третього класу небезпеки (головним чином леткі органічні сполуки та різні види пилу). Друге місце за обсягом викиду посідають речовини четвертого класу небезпеки, це головним чином окис вуглецю. Сукупний внесок речовин першого та другого класів небезпеки не перевищує 10%, причому валовий викид речовин першого класу небезпеки не перевищує 10 кг на рік (рис. 1.2).

Рисунок 1. 2– Розподіл речовин, що викидаються в атмосферне повітря в Ленінському районі, за класами небезпеки

Таблиця 1.3

Обсяги хімічних речовин, які формують фактичне забруднення атмосферного повітря підприємствами в Ленінському районі [5,6].

Характеризуючи інгредієнтне забруднення атмосферного повітря Ленінського району, можна вказати на риси, характерні для всього міста – в структурі викидів явно переважає оксид вуглецю, його частка у викидах за обсягом становить 32% (рис.1.3). Це може бути пояснено відносно тривалим терміном існування промислових підприємств району, вони, як правило, мають власні котельні. Також традиційний для міста досить високий внесок окисів азоту, зокрема диоксиду. Проте в структурі викидів в Ленінському районі є й своя специфіка. Найголовніше – надзвичайно велика вага летких органічних сполук. Основними джерелами їх надходження є Харківський завод електромеханічних виробів (ХЗМВ-1) та ВАТ "Електромашина". Специфічною є також досить велика вага пилу, основними джерелами її надходження також є названі вище підприємства.

Рисунок 1.3 – Структура викидів в повітря в Ленінському районі м. Харкова

При розгляді окремих підприємств, вплив яких формує екологічну обстановку в районі слід окремо зупинитись на наступних підприємствах, як ХЗМВ-1, ВАТ “Електромашина”, кондитерської фабрики “Харків’янка”, швейної фабрики ім. Тінякова.

В структурі викидів одного з найголовніших забруднювачів району відчутно переважають леткі органічні сполуки, на їхню частку припадає 75% викидів підприємства. Значно меншими є викиди твердих речовин – 8%, окису вуглецю – 6,5% та інших речовин.

Найбільшим серед підприємств легкої промисловості в Ленінському районі є швейна фабрика ім. Тінякова. Фактичний обсяг її викидів в 5 разів менший за обсяг викидів ХЗЕМВ-1 та майже в 3 рази менший за обсяг викидів ВАТ "Електромашина". В складі викидів переважають окиси азоту (49%) та окис вуглецю (44%).

Пересувні джерела забруднення.

Велике значення в межах Ленінського району має транспортне забруднення. Взагалі, географічне розташування Ленінського району відносно центру та решти міста та наявних шляхів сполучення зумовило формування в ньому розвиненої транспортної інфраструктури. Ще з часу заснування міста вулиця Полтавська (тепер Полтавський Шлях) була однією з головних магістралей. І зараз інтенсивність руху по ній в години пік оцінюється в 2 500 – 3 300 автотранспортних одиниць за годину. Ділянка Полтавського шляху від вул. Золочівської до вул. Конєва є найбільш напруженим автошляхом міста. Звичайно, роль місцевого транспорту (тобто, зареєстрованого в Ленінському районі) тут незначна. Значно переважає автотранспорт транзитний. Цією вулицею проїжджають всі, хто прибувають автотранспортом до Харкова з Києва, Полтави, Кіровограду, Західної України, а також з передмістя (Люботина, Пісочина, Коротича тощо). Інтенсивність руху іншими вулицями значно менша, однак через те, що їхня ширина менша, також менша ширина проїжджої частини та ближче до осі дороги розташовуються житлові будинки, нижче якість покриття на інших вулицях може формуватись навіть вищи рівень забруднення, ніж на Полтавському Шляху. Це в першу чергу стосується вулиць Червоноармійської, Котлова, Єлізарова, Революції 1905 року.

Крім автомобільного транспорту на формування фактичного рівня забруднення повітря в Ленінському районі також суттєво впливає залізничний транспорт та його інфраструктура. В межах району розташовується один з найдавніших та найпотужніший в Україні залізничний транспортний вузол. На території району розташовується Південний вокзал, Колійна машинна станція № 131 Харків-Сортувальний, Моторвагонне депо, Харківська дистанція сигналізації та зв’язку Південної залізниці, Харківська вагонна дільниця № 1, Вагонне вантажне депо Харків-Сортувальний, Локомотивне депо Харків-Сортувальний. Також в Ленінському районі є промислові підприємства, які належать Укрзалізниці або забезпечують функціонування залізничного транспорту. Це Харківський завод електротехнічного обладнання, ЗАТ Харківський вагонобудівний завод та автобаза Південної залізниці, ВАТ "Харківський завод електротехнічного обладнання" . З усіх цих об’єктів найбільший за обсягом викид має Харківська вагонна дільниця №1, її викид дає 45% від усіх викидів в Ленінському районі, пов’язаних з Укрзалізницею та її інфраструктурою. На другому місці перебуває ЗАТ "Харківський вагонобудівний завод", який дає приблизно 20% викидів. Хоча це підприємство машинобудівної галузі, але специфіка його діяльності, розташування та структура викидів дозволяє його розглядати разом з підрозділами Південної залізниці. Ці та інші підприємства залізничного транспорту забезпечують близько 18% викидів підприємств Ленінського району. Всі ці джерела досить обмежено локалізовані на території району. Вони розташовуються між вулицями Полтавський Шлях, Рилєєва, Ленінградською, Довгалівською та вулицею Котлова. В зв’язку з тим, що площа цієї ділянки становить менше 10% площі району, та крім залізниці тут розташовуються інші підприємства (Харківський завод шампанських вин, пивзавод, комбікормовий завод, протезний завод та інші виробництва) та вулиці з інтенсивним транспортним рухом (Полтавський Шлях, Котлова, Червоноармійська), ця територія виявляється найбільш забрудненою не лише в межах району, а й у межах всього міста. Про це свідчить і значення відношення обсягу викидів до площі і дані моніторингу повітря, за яким район Іванівки є найбільш забрудненим в м. Харків.

В структурі викидів від залізничних підприємств переважає окис вуглецю, окиси азоту та тверді речовини. Разом вони дають три чверті відповідних викидів в районі. Причому викид окису вуглецю складає 31% загального обсягу викиду, окисів азоту 24%, твердих речовин 21%. Дещо менші обсяги викидів двоокису сірки та летких органічних сполук – по 11%. Викиди інших речовин лише близько 2%.

При аналізі структури викидів від різних джерел можна дійти наступних висновків. Більша частина обсягу твердих речовин, окису вуглецю та двоокису сірки викидається Харківською вагонною дільницею №1. Причому по твердих речовин пріоритет цього джерела незаперечний – його частка становить 80%, по окису вуглецю його значення дещо менше – 57% і ще менше – по двоокису сірки (45%). По окисах азоту пріоритет належить ЗАТ Харківському вагонобудівному заводові (37%) та Вокзалові Харків-Пасажирський (30%), але значний таки внесок і Харківської вагонної дільниці №1 – 23%.

На другому місці за обсягом викидів серед залізничних підприємств Ленінського району перебуває ЗАТ Харківський вагонобудівний завод (20%), а на третьому – Локомотивне депо "Харків–Сортувальний" (11%). Хоча з жодної речовини це підприємство не посідає першого місця, проте його внесок надзвичайно значний з двоокису сірки та окису вуглецю і становить відповідно 39% і 11%. Однак за обсягом викидів нелетких органічних сполук (47%) саме Локомотивне депо є основним залізничним забруднювачем в районі.

За обсягом викиду летких органічних сполук пріоритет належить ЗАТ Харківському вагонобудівному заводові (48%) та Моторвагонному депо (35%).

З урахуванням фактичних обсягів викидів, токсичності речовин та розташування житлової та промислової зон, можна встановити, що пріоритетними хімічними речовинами з речовин, що формують фактичне забруднення атмосферного повітря від викидів підприємств Ленінського району є : оксид азоту ; діоксид азоту; пил; сірчистий ангідрид; оксид вуглецю; ЛОС (толуол, ксилол, бензол, етилбензол та інш.); сажа.

Узагальнюючи наведені факти можна дійти висновку, що найбільшого впливу від антропогенного навантаження на території Ленінського району зазнає атмосферне повітря. Найбільшим джерелом забруднення території району є автотранспорт, в тому числі транзитний. Викиди автотранспорту протягом 2004-2009 рр. збільшувалися. Велике значення у формуванні забруднення району має також залізниця та її інфраструктура. На території району розташовується Південний вокзал, викиди якого перевищують 8 т/р. Крім того викиди здійснюються різними підприємствами залізниці, найбільше значення з яких мають вагонна дільниця № 1 та вагонобудівний завод. Хоча викиди стаціонарних джерел останнім часом скорочуються, однак вони також мають значення для забруднення повітря, особливо такі підприємства, як Харківський завод електромеханічних виробів (ХЗМВ-1) та ВАТ "Електромашина".

1.2 Екологічні дослідження геологічної структури та рельєфу Ленінського району як складових формування стану довкілля

В тектонічному відношенні Ленінський район м. Харкова знаходиться на південно-східному схилі Воронезького кристалічного масиву. Глибина залягання фундаменту збільшується з півночі району від 2 000 м до приблизно 3 000 м в південній частині району. Кристалічний фундамент представлений архейськими та протерозойськими гранітами та гнейсами. Ці породи перекриваються потужним шаром осадових порід, які представлені палеозойськими, мезозойськими та кайнозойськими аргілітами, алевролітами, мергелями, вапняками, алевролітами, пісками, пісковиками, глинами, опоковидними породами, суглинками. На денній поверхні відслонюються лише породи кайнозойської групи (піски, глини, суглинки). Оскільки більша частина району являє собою підвищене межиріччя Лопані та Уди, більш поширені на території Ленінського району давніші породи неогенової системи (піски, глини). Лише по східній та південно-західній межі району в межах колись заболочених заплав Лопані та Уд зустрічаються алювіальні породи голоценового віку. Як відомо, заплавний алювій відрізняється більшою щільністю, меншою поруватістю. В зв’язку з цим ґрунти колишньої заплави (ділянки від Південного вокзалу та вул. Котлова до р. Лопань) є більш водонепроникними, ніж ґрунти іншої частини району (Холодної гори, Лисої гори, Залютиного). Це є причиною того, що такий негативний процес як підтоплення надзвичайно поширений саме в нижній частині району, де на поверхні залягають глинисті алювіальні породи. Особливо це стосується таких унікальних споруд, як вокзал "Харків-Пасажирський" та станцій метро “Південний вокзал” та “Центральний ринок”. Звичайно, підтоплення є результатом дії не лише природних чинників (рельєфу та водотривкості порід), а також і антропогенних. Зокрема, істотним є перерозподіл поверхневого стоку та зменшення випаровування з поверхні ґрунту через асфальтне покриття, засипання природних дренажних понижень, витікання води з міських комунікацій. Дуже важливим чинником, що сприяє підтопленню, є інтенсивний і прискорений (знову ж, через асфальтування та бетонування поверхні) поверхневий змив, що призводить до замулювання річок та зменшення їхньої дренажної здатності. Особливо замуленими серед річок Харківської області є саме річки Ленінського району – Лопань та Уди. Вочевидь, без днопоглиблювальних робіт проблему підтоплення розв’язати не вдасться.

Якщо окремо характеризувати більш поруваті неогенові суглинки Холодної та Лисої гори, можна вказати, що ці породи менше сприяють підтопленню, проте є більш проникними для різних забруднювачів.

Сучасний рельєф району сформувався в неотектонічний етап розвитку на місці вихідної міоценової ерозійно-денудаційної та акумулятивної поверхні вирівнювання. Впродовж неогену та антропогену ця вихідна поверхня була при піднята в середньому на висоту 200 м. Загальне підняття поверхні супроводжувалося її деформаціями. Деформації мають як тектонічну, так і ерозійно-акумулятивну природу. Тектонічні деформації визначалися структурною неоднорідністю фундаменту, що занурювався, наявністю в ньому глибинних і поперечних розломів і значною мірою успадкованою геологічною структурою платформ енного осадочного чохла. Ерозійні деформації значною мірою визначалися тектонічними деформаціями.

Вся поверхня території Ленінського району набула сучасного вигляду завдяки тимчасовим та постійним русловим потокам та поверхневому змиву. Отже, за походженням, рельєф цієї території флювіальний. Найголовнішими елементами рельєфу є річкові долини річок Лопань та Уди. Перепад висот в межах району становить більше 50 м. Найвища частина району – межиріччя Лопані та Уд, що являє собою тераси Уд. Долини цих річок мають чітку асиметричну будову: більш крутий правий схил, низький, терасований та положистий лівий схил. Наявність терас вказує на складний та тривалий шлях їхнього розвитку. По відступу останнього полтавського морського басейну не території Ленінського району утворилася акумулятивна рівнина. Протягом пліоцену відбувалося формування гідрографічної мережі та накопичення континентальних відкладів, що збереглися від розмивання на деяких ділянках найвищих геоморфологічних рівнів.

Зі сходу та південного заходу район обмежується заплавами річок Лопань та Уди. Центральну частину району займає вітачевсько-бузька (борова) тераса. Незначні площі в північно-західній частині району займають інші тераси. Вони дуже швидко (в інтервалі 1-1,5 км) змінюють одна одну. З півдня на північ (тобто від молодших до старіших) це, спочатку, прилуцько-удайська (трубізька) тераса приблизно 2-2,5 км завширшки, потім, кайдацько-тясминська (краснодонецька) тераса близько 1 км завширшки, та на східній межі міста лубенсько-тілігульська (таганська) тераса та широкінсько-приазовська тераса разом менше 1 км завширшки.

В межах району зустрічаються також менші форми рельєфу – яри та балки. Як приклад можна навести так званий Савкин яр, що відділяє Холодну гору від Лисої.

Територія району має двобічний нахил: на схід та південний захід від найбільш підвищеної частини району (Холодної та Лисої гори). Це зумовлює два важливі екологічні явища. По-перше, забруднюючі речовини, що потрапляють разом з атмосферними опадами на земну поверхню, до ґрунту та ґрунтових вод, будуть схильні мігрувати за напрямком дії сили тяжіння (тобто на схід або південь). По-друге, за умови викидів шкідливих речовин в атмосферу, незначної швидкості вітру та невеликого вертикального температурного градієнту можливе формування атмосферних інверсій, що призведе до підвищення концентрацій забруднювачів повітрі в понижених частинах району (від вул. Червоноармійська, Котлова до річки Лопань та східніше Будинку офіцерів).

Таким чином, з точки зору забезпечення задовільної для здоров’я людини екологічної ситуації більш сприятливими є геологічні та геоморфологічні умови Холодної гори та Лисої гори, ніж інших частин району. Найменш сприятливими є умови на ділянці від Південного вокзалу, вулиць Червоноармійської та Котлова до Центрального ринку та р. Лопань.

1.3 Екологічні дослідження кліматичних показників як фактора формування стану довкілля

Ленінський район, як і більша частина України, належить до помірного поясу області атлантико-континентального впливу з помірним зволоженням. Для такого типу клімату характерні тривала, але несувора зима з відлигами та помірно тепле, іноді жарке літо.

Рівнинний характер території сприяє поширенню повітряних мас з Атлантики, Середземного та Чорного морів, і в той же час не перешкоджає проникненню континентальних повітряних мас. Особливо це виявляється в холодну пору року, коли на Україну проникають західні відвершки континентального антициклону з низькою температурою повітря та без істотних опадів. В тих випадках, коли з заходу або південного заходу до периферії континентального антициклону наближається циклон, активізуються атмосферні фронти, спостерігається часта зміна погоди з опадами, чергування морозів та відлиг з відповідними явищами погоди .

Тривалість сонячного сяйва (ТСС) неоднакова в різні пори року. Найменші значення ТСС в Ленінському районі спостерігаються в грудні – 28 годин (11% від можливої). Найбільше як абсолютне, так і відносне значення ТСС спостерігається в липні – 295 год. (60%). Умови Ленінського району суттєво впливають на значення ТСС. Через наявність промислових підприємств на сході та південному заході району, залізниці та магістральних вулиць в повітрі району присутні значні концентрації пилу, сажі, кіптяви та інших аерозолів, що суттєво збільшує співвідношення інтенсивностей розсіяної та прямої сонячної радіації. Динаміка вмісту пилу буде розглянута окремо. Крім того в межах Ленінського району, особливо в його східній та південній частині наявна багатоповерхова (5-16 поверхів) забудова. Через це збільшується перекриття небокраю, що призводить до скорочення тривалості сонячного сяяння у ранкові та вечірні години. Тобто через вплив антропогенних чинників тривалість сонячного сяяння в Ленінському районі менша за природне значення.

Антропогенні чинники в межах району зумовили також зміну параметрів, що визначають радіаційний баланс поверхні. Йдеться зокрема про альбедо, значення якого протягом року змінюється від 0,16 в квітні до 0,55 в січні. Ці значення дещо менші, ніж для околиць м. Харкова. Разом з тим значення сум ефективного випромінювання для Ленінського району становить 1 428 МДж/м2, що також дещо менше природного значення через інтенсивне поглинання випромінювання земної поверхні атмосферним аерозолем.

Склад атмосферного повітря в межах Ленінського району має не великі за значенням, але істотні за наслідками, відмінності від нормального складу атмосфери. Ленінський район (Іванівка) традиційно є найбільш запиленим у м. Харкові (рис.1.3). Однак в інших частинах району, зокрема на Холодній горі вміст пилу в повітрі набагато менший.

З іншими домішками до складу повітря ситуація в районі дещо краща, з жодної з них середньорічні концентрації не перевищують середньодобової ГДК. Крім того, з усіх домішок, що досліджуються в повітрі району, лише пил має істотне значення для ефективного випромінювання, радіаційного балансу, а відтак – і для теплового режиму земної поверхні.

Важливим метеорологічним чинником, що визначає екологічний стан території Ленінського району є напрямок та швидкість вітру. При південному вітрі є високою ймовірність перенесення на територію району найбільш стійких речовин викидів Зміївської ДРЕС, при західному ТЕЦ-5, при східному – більшості промислових підприємств м. Харкова. З цієї точки зору, найбільш сприятливими є вітри південно-західного та північно-західного румбів. Але фактично в межах району переважають вітри східного та південно-східного напрямків (26%), хоча значна також частка і вітрів південно-західно і північно-західного напрямків (22%) (рис.1.4).

Протягом року картина має свої відмінності. Так, взимку та навесні переважають вітри східні та південно-східні, влітку північні та північно-західні, а восени відбуваються поступовий перехід від переважання вітрів одних напрямів до вітрів інших: в вересні переважають північно-західні вітри (14%), в жовтні – однаково часто дмуть північно-західні та східні, в листопаді – східні (22%) та південно-східні (17%).

Рисунок 1.4 – Роза вітрів Ленінського району [13].

Швидкість вітру також залежить від пори року. Найбільша вона взимку (середні значення 5,6 – 5,8 м/с), найменша – влітку (середні значення 3,6 – 3,7 м/с). Влітку та на початку осені також найвища повторюваність штилів (18% в липні, 20% в серпні, 21% в вересні), а найменша – взимку (8%). Як відомо, від швидкості вітру залежить інтенсивність розсіювання викидів в приземному шарі атмосфери. За незначної швидкості (менше 2 м/с) концентрація шкідливих домішок підвищується.

Також дуже істотним метеорологічним чинником є кількість та режим опадів. Опади в будь-якій формі сприяють очищенню атмосфери від домішок, в той час як і призводять до забруднення ґрунтів та поверхневих вод та підсилення ерозійних процесів. За рік в Ленінському районі в середньому випадає 528 мм опадів. Дещо менше опадів спостерігається за межами міста. Річна кількість опадів досить суттєво варіює від 331 мм (в 1920 р.) до 744 мм (в1919 р.).

Протягом року опади розподіляються нерівномірно, найбільша їх кількість спостерігається в теплу пору року (квітень – жовтень) – 348 мм, що становить 66%, а найменша – в холодну (листопад – березень). Влітку переважають опади в зливовій формі, що підсилює ерозійні процеси, в умовах міста призводить до істотного поверхневого стоку та замулення річок. Взимку опади здебільшого відбуваються в твердій формі, що сприяє їх накопиченню у вигляді сезонного снігового покриву, який є тимчасовим депонуючим середовищем для багатьох полютантів.

В цілому метеорологічні умови Ленінського району м. Харкова можна вважати досить сприятливими, оскільки досить частими є погодні явища, що сприяють перемішуванню повітря та перешкоджають утворенню високих концентрацій забруднювачів (опади, вітри). Однак періодично, під час штилів та несприятливих вітрів екологічний стан повітря може погіршуватись.

1.4 Екологічні дослідження ґрунтів Ленінського району, що знаходяться під впливом забруднення

За ґрунтово-географічним районуванням досліджувана територія Ленінського району належить до лісостепового ґрунтового району. За природних умов в межах даного району мали б зустрічатись дерново-підзолисті, темно-сірі лісові й сірі лісові ґрунти в піднятій частині району та алювіально-лучні та чорноземно-лучні в низинній.

Проте такі ґрунти в межах району майже ніде не зустрічаються. Вважаючи, що ґрунтовий покрив району зазнає інтенсивного антропогенного впливу протягом останніх 350 років, це суттєво змінило цей компонент ландшафту. Перетворення природних ґрунтів Ленінського району почалось з осушування великих площ заболочених земель для потреб спорудження Південної залізниці та вокзалу. Після того на прилеглих територіях сформувалася перша в місті промислова зона, а потім і житлова зона. Спорудження всіх цих будівель (особливо засипування непроточних водойм та прокладання залізниці) вимагало великого обсягу земляних робіт. Ґрунт знімався з одних територій і насипався на інші. Таким чином відбувалося формування так званого культурного шару. В культурному шарі Ленінського району є найрізноманітніші матеріали: будівельне сміття (каміння, бита цегла, черепиця тощо), предмети побутового вжитку (скло, глиняні черепки, пластикові вироби) тощо. Культурний шар є настільки специфічним утворенням, що його вивчення у відриві від історичних та археологічних досліджень практично не можливо. За утворенням культурні шари поділяються на насипні та штучно змінені.

Потужність культурного шару в межах району може сягати подекуди 5 м, проте є місця, зокрема на заході (Залютине, Сортування), де в рослинних насадженнях та приватних дворах ґрунтовий покрив зазнав не таких кардинальних змін.

За класифікацією антропогенно-перетворених ґрунтів (Строганова М. Н. Та інш., 1996), серед міських ґрунтів, що зустрічаються на території Ленінського району, можна окремо виділити ацефалоземи та стратоземи. Це генетично пов’язані типи ґрунтів, утворюються при плануванні території, будівництві, прокладанні підземних та наземних комунікацій. Процес їх утворення полягає знятті верхнього шару ґрунту з одних ділянок та перенесення його на інші, насипання шаром. Такі ґрунти дуже поширені вздовж залізниці, магістральних вулиць (Полтавський Шлях, Котлова, Кузінський міст, Довгалівська тощо). Одночасно з утворенням ацефалоземів та стратоземів утворюються поховані (викопні) ґрунти. За думкою Н.Л. Ричак, дослідження викопних ґрунтів дозволяє вивчити динаміку забруднення та самоочищення ґрунту в минулому.

Грунти в межах Ленінського району мають певні властивості в залежності від функціонального зонування території. Найголовнішою змінною ознакою тут є вміст органічної речовини. Так, в зонах житлової забудови (найширша смуга району між східною та західною промисловими зонами) вміст органічного вуглецю коливається від 3 до 11%. Ці значення близькі до природних. Проте в місцях недавньої (80-90-і роки) забудови (житловий район навколо станції метро Холодна гора та просп. Слави на Залютиному) через легкий механічний склад (з переважанням піску) вміст гумусу дещо менше. Ще меншим він є в межах промислових підприємств, де він може опускатись до 0,28%.

Аналіз стану ґрунтового покриву Ленінського району вказує на розвиток таких деградаційних процесів: переущільнення, підлуження, вторинного підтоплення в межах колишньої заплави, водної ерозії, переважно площинного змиву і процесів яроутворення.

2.  СТАН ВИВЧЕННЯ ПРОБЛЕМИ

2.1  Загальні питання: опис особливостей вовчих ягід та яблук

Зацікавленість екологічною якістю продуктів харчування рослинного походження, яка останнім часом охопила не лише усю Україну, а й країни зарубіжжя, викликана значним перевищенням у продуктах харчування вмісту токсичних хімічних елементів в порівнянні з нормативами якості. Стрімкий «металевий процес» у біосфері, що виник в результаті інтенсивного розвитку промислового виробництва, збільшення щільності автотранспорту, призвів до забруднення важкими металами ґрунтового покриву, атмосферного повітря, водних середовищ. За своїми властивостями ВМ у цих середовищах здатні акумулюватися або мігрувати до об’єктів біоти, в залежності від кліматичних умов, рН середовища, фізико-хімічних властивостей середовища .

Дослідження з вивчення вмісту та поведінки ВМ у ґрунтах були розгорнені у 50-60 рр. та у 70-х роках були доступні широкому загалу [19], на той час ці елементи мали назву «розсіяних елементів» (за В.І. Вернадським) або «мікроелементів» (за О.П. Виноградовим). А вже наприкінці 70-80 рр. проблема мікроелементів стала переростати у проблему хімічного забруднення, що останнім часом привертає все більшої уваги. Саме з цього часу з’явився термін «важкі метали» для елементів - пріоритетних забруднювачів, спільними рисами яких є те, що вони проявляють властивості металів і мають щільність більше 5 г/см3, а відносну атомну масу 50 [19].

Уявлення про обов’язкову токсичність ВМ є не вірним, бо до цієї групи входять мідь, цинк, молібден, марганець, залізо, тобто елементи, які мають позитивне біологічне значення. Мікроелементи та ВМ – це поняття, що відносяться до одних і тих же елементів, але використовуються в різних значеннях, що характеризують перш за все їх концентрацію в ґрунті або рослинній продукції [19, 20]. Однак існує група металів, за якими закріпилось лише одне негативне поняття –«важкі» у розумінні «токсичні». Ця група включає ртуть, кадмій, свинець [21]. За загальним уявленням їх вважають найбільш небезпечними забруднювачами навколишнього середовища.

Оскільки рослинна продукція є незамінною у раціоні харчування людини, то разом з нею небезпечні хімічні речовини потрапляють до організму людини. Практично всі метали є загальнопротоплазматичними отрутами, які здатні утворювати комплексні сполуки з компонентами клітини, білками, амінокислотами [21]. Багато металів утворюють зв’язуються з сульфгідрильними групами, які відіграють важливу роль у перебігу багатьох фізіологічних та біохімічних процесів [22]. Важкі метали мають здатність накопичуватись у різних органах, бо дуже повільно виводяться з організму. Так, період біологічного напіврозпаду свинцю в організмі людини складає декілька років. У зв’язку з цим вживання рослинної продукції, навіть, вирощеної на слабко забруднених ґрунтах здатне викликати кумулятивний ефект [21, 23] і призвести до погіршення стану здоров’я людини.

Одним із основних джерел забруднення усіх компонентів довкілля, в тому числі рослинності, важкими металами є автотранспорт.

Зазвичай, процес згорання палива не добігає кінця і продукти неповного згорання, а також картерні гази і пари палива потрапляють у атмосферу [3, 24]. ККД двигунів внутрішнього згорання складає в середньому близько 23 % [29]. Автомобіль також забруднює повітря продуктами зношування шин, тормозних колодок і т. п. [25, 26]. В Україні – автотранспорт дає понад 30 – 40% усього забруднення атмосфери [27].

За різними даними у відпрацьованих газах автотранспорту міститься від 200 до 280 шкідливих елементів, в тому числі оксид вуглецю, вуглеводні, кислотовмісні альдегіди, сажа, оксиди азоту, сполуки свинцю, цинку, кадмію, сполуки сірки, поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ) та ін [28, 29].

Бензин, автомобільні мастила та шини вміщують Pb, Cd, Ni та Zn, що пояснює підвищений вміст цих елементів у пробах придорожньої рослинності [22]. Так, наприклад, один вантажний автомобіль середньої вантажопродуктивності виділяє 2,5 – 3,0 кг свинцю на рік [3]. За оцінками вчених, викиди автотранспорту дають близько 50% загального неорганічного свинцю, що потрапляє в організм людини [22, 29].

Таким чином, автотранспорт є джерелом великої кількості шкідливих речовин, які здатні впливати на здоров’я людини не лише прямо, а й опосередковано – через продукти харчування. Ця проблема характерна і для України вцілому, і для Харківського району, оскільки велика частина сільськогосподарських угідь та присадибних ділянок розміщені у безпосередній близькості від автомобільних доріг. Тому вивчення особливостей автотранспортного забруднення рослинної продукції є надзвичайно важливим завданням.

Дослідженнями американських вчених [Ward N. I., Reeves R. D., Brooks R. R., 1975 p.] було доведено адекватність забруднення прилеглих до автомагістралей ґрунтів металами, які містяться у викидах автотранспорту [19]. Вміст кадмію, нікелю, свинцю та цинку в ґрунтах та траві біля автомобільних трас є функцією відстані від лінії дорожнього руху та глибини профільного шару ґрунту [22].

Автотранспортом забруднюється відносно вузька смуга землі шириною 50 – 200 м з обох сторін дороги [2]. Вже за межами 150 м вплив автостради зазвичай стає незначним [19, 30]. За даними В.П. Кучерявого (2001), одержаним під час досліджень ґрунтів м. Львова, ґрунти та рослинність поблизу потужних транспортних комунікацій містять підвищені концентрації цинку, олова, міді, молібдену, кадмію [31]. На поверхні землі поблизу доріг з високою інтенсивністю руху концентрації металів можуть складати в середньому: кадмію – 1,67млн-1; міді– 64; марганцю – 330; цинку – 164; заліза – 10664млн-1 [2] Встановлено також, що 57-74 % свинцю та ртуті при антропогенному забрудненні закріплюється в шарі 0-10 см і тільки 3-8 % мігрують на глибину 30-40 см (Зирін М.Г.) [32].

Умови та сам процес міграції важких металів у природному середовищі та транслокація їх у рослинній продукції надзвичайно складний бо залежить від багатьох факторів: типу та віку рослин, умов росту рослин, хімічного характеру металу, наявності бар’єрів і т.д. [33].

Дослідженням особливостей міграції важких металів до рослин займалися L.J. Miles, G.R. Parker [34], Ю.В. Алексєєв [2], В.А. Ковда [20], Дуглас П. Орморд [22], А. Кабата – Пендиас, Х. Пендиас [30], В. Б. Ільїн [19], Т.Ю. Биндич [7], О.О. Галаган [35], А.І. Фатєєв [36], В.А. Єрмолаєва [37], та ін.

Відомо, що надходження важких металів у тканини рослин можливе в результаті аеральних емісій металовмісних аерозолів та надходження ВМ в тканини рослин із ґрунтового розчину через коріння [19, 22].

Зовнішнє забруднення рослин важкими металами, тобто надходження їх з повітря, може відбуватися шляхом проникнення аерозолів, що містять важкі метали до внутрішніх органів рослин [33]. Поверхня рослин забруднюється металовмісними аерозолями, і деякі елементи можуть абсорбуватися на них. За дослідженнями Дугласа П. Орморда забруднення рослинності Cd, Pb, Ni, Zn у промислових та приміських районах відбувається в основному за рахунок осадження цих елементів з атмосфери [22].

Деяка кількість аерозольних частинок може проникати до рослини через устячка листової поверхні [35]. Більшість аерозольних частинок промислового походження мають діаметр менше 1 мкм, а діаметр устячних отворів 5 – 30 мкм, тобто проникнення через них можливе. Мало відомий механізм включення хімічних елементів до розчину на поверхні листя. Деякі хімічні елементи у вигляді відносно нерозчинних окислів можуть абсорбуватися через поверхню листя у розчин [2]. Таким чином існує небезпека фолікулярного (через листову поверхню) поглинання важких металів з наступною їх транслокацією. Проте є й варіант змиву аерозолів з листя атмосферними опадами.

Досліди Кабата-Пендіас А., 1989 свідчать, що швидкість поглинання мікроелементів у тканинах рослин значною мірою залежить від природи хімічного елемента. Так, фолікулярне поглинання характерне для заліза, марганцю, цинку та міді, тоді як свинець змивається дощовою водою [34].

Також існує поняття вибірковості поглинання хімічних елементів рослинами з повітря [27]. Свинець залишається в основному як поверхневі відклади чи поверхневе аерозольне покриття на поверхні рослин, в той час як цинк та кадмій частково проникають до листка. Що стосується абсорбції та мобільності Mn, Fe, Cu, Mo, то вони займають проміжне положення і мобільність їх знижується у наведеному порядку [30].

Особливості надходження ВМ до рослинної продукції з викидами автотранспорту описано у роботах американського дослідника Дугласа П. Орморда, (1988). Зі збільшенням відстані від автотраси їх вміст Pb, Ni, Zn в зразках придорожньої рослинності знижується [27]. Зниження рівня Pb в рослинності апроксимується експоненційною функцією відстані. Оцінка цієї моделі дослідником Дугласом П. Ормордом була розширена до розвитку подвійної експоненційної функції для розподілу Pb. Перша експонента асоціювалася з великими за розміром частинками, які швидко осаджуються на відстані 5 м від шосе, а друга – з меншими частинками, які осаджуються повільніше на відстані до 100 м від шосе. Свинець, що міститься у цих менших частинках, може бути більш розчинним і у зв’язку з цим простіше потрапляє до рослин і погіршує їх якість. Крім того, є ще третя фракція, яка не осідає так швидко. Найбільш дрібні аерозолі Pb проходять великі відстані в загальних потоках повітря. Вважається, що значна частина Pb з вихлопних газів належить до цієї стійкої фракції.

Великого значення при зовнішньому забрудненні рослин набувають також кліматичні умови регіону та погодні умови вегетаційного періоду, оскільки від них залежать напрямки перенесення забруднюючих речовин, можливість змиву аерозолів з поверхні листка чи їх розчинення, стан устячок і т.д. [8]. Аналіз виборки дерев (листя, кора і осердя стовбура) показав, що напрямок переважаючого вітру впливає на розподіл викидів свинцю; на сторонах дерев, повернутих до шосе, рівень свинцю вище [22]. Швидкість вітру, а отже, концентрація частинок швидко зменшуються від краю пологу рослинності. Концентрації мікроелементів (у тому числі важких металів) звичайно є вищими на захищеній стороні дерев у порівнянні з незахищеною внаслідок більшого осадження аерозолів з повітря, що рухається повільно [Little P., Martin M. 1972].

Поглинання хімічних елементів листям, зазвичай, обмежене. Це доведено експериментально [22] при експонуванні листя в умовах мокрого осадження – поглинання хімічних елементів корінням з ґрунту було вищим, ніж поглинання листям. Значною мірою це залежить від особливостей будови листка рослини, товщини кутикули та кількості устячок, тобто видових особливостей рослини.

Внутрішнім шляхом (із ґрунту через кореневу систему) метали потрапляють до рослинної продукції разом з поживними речовинами. Ґрунт – це специфічний елемент біосфери, він не тільки акумулює важкі метали, але й виступає як природний буфер. Він здатний трансформувати сполуки металів, зв’язувати їх в менш доступні форми, тим самим знижуючи їх надходження до рослин [7, 12].

Ступінь трансформації важких металів та доступність їх рослинам залежить від рН ґрунтового розчину, типу ґрунту, біологічних особливостей рослини [9]. Так, дослідження Ільїна В.Б. [19] показують, що кадмій, свинець, цинк, нікель, мідь рухливі лише у кислому середовищі, при залужуванні їх рухливість різко зменшується. Тобто знову постає фактор вибіркового поглинання хімічних елементів рослинами з ґрунту, як і у випадку надходження їх з атмосферного повітря.

Різні типи ґрунтів характеризуються різною здатністю до самоочищення, тобто мають різну буферність [9, 19]. В ґрунті важкі метали присутні у двох фазах – твердій та рідкій (ґрунтовому розчині). В твердій фазі вони знаходяться в обмінному та фіксованому стані: входять до складу тонкодисперсних мінеральних частин та гумусової речовини, являють собою складову частину нерозчинних солей. В ґрунтовому розчині ВМ присутні у формі розчинних та органо-мінеральних солей [20, 38]. Форма існування металів, які потрапили в ґрунтовий розчин, залежить, насамперед, від його хімічного складу (головним чином аніонної частини та розчинної органічної речовини і реакції середовища) [36]. В кислих ґрунтах в ґрунтовому розчині присутня досить мала кількість аніонів мінеральних кислот та багато органічної речовини фульватного типу [39]. У зв’язку з цим можна передбачити, що важкі метали, які надійшли до ґрунтового розчину кислих ґрунтів, утворюють, в основному, розчинні органо-мінеральні комплекси. В ґрунтах з нейтральною реакцією середовища, наприклад, у чорноземах типових, у складі легкорозчинних мінеральних солей переважають бікарбонат і сульфат кальцію [40]. Наявність в ґрунтовому розчині значної кількості кальцію призводить до різкого скорочення частини нерозчинної фракції гумусу. Тому свинець, кобальт, кадмій, потрапляючи до ґрунтового розчину, взаємодіють, в основному, з мінеральною частиною, утворюючи нерозчинні й слаборозчинні карбонати й сульфати [41].

Надходження металів до рослин визначається також їх біологічними особливостями: наявністю органів запасання асимілянтів; ступенем адаптованості виду рослини до забруднення; видовими та сортовими особливостями рослини; віку рослини; глибини та ємності поглинання кореневої системи; фізіологічною потребою у певному хімічному елементі [35]. По стійкості до забруднення рослини поділяються на: найбільш стійкі – зернові, соняшник; середньостійкі – буряк, картопля, морква, томат, перець; слабкостійкі – салат, однорічні трави, багаторічні бобові трави, кукурудза [2].

Концентрація ВМ значно залежить від частини рослини, що розглядається, причому вміст їх в садових плодах нижче, ніж у листових овочах чи коренеплодах. Спостерігались також видові різниці серед листових овочів [22]. Так, для біоіндикації забруднення важкими металами може використовуватись листова капуста (Brassica oleracea), яка накопичує в листках залізо, свинець [18].

Дослідження Бокач Т., 1980 [33] показують, що кількість елементів зменшується від коренів до плодів (різниця до 500 – 600 разів). Це підтверджуються дослідами Ільїна В.Б. (1991). За його даними найбільша кількість важких металів акумулюється в коренях рослини, найменша – в плодах та органах запасання асимілятів [19]. Це свідчить про наявність у рослин захисних механізмів, які перешкоджають надходженню надлишкових кількостей важких металів: морфологічних структур, вакуолярних депо, затримання пояском Каспарі, хімічних реакцій неспецифічної природи [33]. Так, наприклад, експериментальні дані [Соболев и др.,1982] показали, що при надлишковому надходженні кадмію в рослині розпочинається посилене продукування амінокислот [33]. Амінокислоти необхідні, за думкою дослідників, безпосередньо для переведення кадмію в нетоксичну форму або для синтезу спеціального білка – металлтіоніна, який зв’язує кадмій [22]. Головним чином ці захисні механізми спрацьовують при внутрішньому кореневому забрудненні.

Крім того, вміст важких металів у плодах різного розміру також неоднаковий (Пономарьов П.Х., Сихроман І.В.,1999) [33].

Транслокація металів в рослині значною мірою залежить від її віку. Беус А.А, Грабовська П.І., Тихонова П.В. (1989) довели, що найбільш енергійно поглинання мінеральних речовин відбувається в молодих частинах рослини. Переміщення металів всередині рослини обумовлюється хімічними особливостями елементу – так, кадмій, цинк, свинець малорухливі, а мідь – надзвичайно рухлива [33, 34].

Отже, питання шляхів надходження та особливостей накопичення важких металів у рослинній продукції і досі не має чітко визначених положень та закономірностей. На підставі аналізу літературних джерел можна зробити висновок, що кожен із вчених займається лише окремими питаннями, чітких же висновків щодо шляхів надходження металів та їх транслокації в рослині зробити неможна.

Вміст певних хімічних елементів багато в чому залежить від біологічних зв’язків між елементами в організмах. Зміна концентрацій одного елементу в організмі викликає зміну вмісту іншого (інших) хімічних елементів. Це пояснюється, як біологічною функцією цих елементів в організмі, так і особливостями будови іонів поглинаючих елементів.

Так, наприклад, чіткий зв'язок між Pb і Мо в рослинах може пояснюватися біологічною функцією цих елементів. При незначних надходженнях Pb в рослини в ній збільшується вміст Мо. Це пояснюється так: Мо входить до складу численної групи ферментів енергетичного обміну кліток, а Pb їх інгібірує. Таким чином можна вважати, що позитивна кореляція вмісту цих металів в рослинах є свідченням нормальної життєздатності організму, що відповідає посиленим утворенням ферментів на токсичний Pb.

Надлишкове надходження Pb в рослини порушують раніше існуючі зв’язки. Розвиток організму значно погіршується, а кількість Мо, необхідного рослині, зменшується. Починає проявлятися негативна кореляція між вмістом металів[18]. Результатом цього є утворення є негативні біохімічні аномалії Мо в рослинах, що ростуть на ділянках с техногенним забрудненням ґрунтів Pb.

У багатьох організмів яскраво виражений біологічний бар’єр накопичення для певних хімічних елементів. Ті ж з них, в яких він відсутній, при значному збільшенні хімічних елементів в живильному середовищі чи в продуктах харчування гинуть .

Значна частина елементів попадає в організми в іоній формі і розподіляється в них згідно з особливостями іонів. Для рослин одним із основних показників є коефіцієнт біологічного поглинання (КБП). Він представляє собою відношення вмісту певного хімічного елементу в золі рослин до вмісту цього ж елементу в живильному середовищі. КБП може визначатися для рослинних організмів біосфери в цілому, а також для певного виду рослин як в біосфері, так і в певному регіоні. Найбільш загальну (біосферну) інформацію надає КПБ рослин в цілому. Він визначається по відношенню середнього вмісту хімічного елементу в рослинах до кларка літосфери.

Специфіка розподілу важких металів в рослині полягає в тому, що за ступенем насиченості ними тканини основних органів рослин розташовуються в ряд: корені > листя та стебла > насіння > плоди .

Для проведення досліджень згідно поставленого завдання було відвбрано пробі вовчих ягід та диких яблук та грунту з-під цих дерев.

ВОВЧІ ЯГОДИ — збірна, народна назва ряду рослин, плоди більшості яких має токсичні або дратівливі властивості: Беладонна, або Красавка звичайна[1] (отруйна) Дереза звичайна (не отруйна) Волчеягодник[2] (сильно отруйний!) Вороняче око[3] (отруйний) Жимолость звичайний[4][5] (не отруйна) Жостір ламка[6] (свіжі плоди володіють блювотною дією) Снежноягодник (отруйний) Вовчими ягодами називають також і інші чагарники і трави з червоними і чорними (і навіть білими) ягодовіднимі неїстівними або отруйними плодами, наприклад, бузину червону (її плоди не є ягодами, але соковитими кістянками); з трав — Воронець і др.

Проте, слід враховувати, що не всі види є отруйними.

ЖИМОЛОСТЬ (Lonicera L.) — чагарники прямостоячі, в'юнкі або повзучі, з супротивним цілісним листям, головні представники сімейства жімолостевих (Caprifoliaceae — див. вищий). Відомо більше 100 видів майже у всіх областях північної півкулі, а всього більш з Гімалаїв і Східної Азії. У Росії дикорослих 14 видів. Досить великі квітки (білі, рожеві, жовтуваті і блакитні) розташовані всього частіше попарно в кутах листя або на кінцях гілок в голівчатих соцветіях. Із слабо розвиненої чашки виходить неправильний (у більшості) трубчастий віночок, на кінці розділений на 5 долею; неправильність кольорів, побудованих по п'ятірному плану, залежить від зрощення трьох передніх пелюсток і нерівномірного їх розвитку, унаслідок чого віночок є двугубим; у трубці віночка 5 тичинок і довгий стовпчик товкача. Ягодоподібні плоди сидять попарно, а незрідка і зростаються один з одним. Верхнє листя в деяких видів (а в інших і все) зростається разом, утворюючи одну загальну розвиненої чашки виходить неправильний (у більшості) трубчастий віночок, пластинку або широку облямівку, крізь яку проходіт кінець гілки з кольорами. Багато видів дуже часто розлучаються в садах як красиві декоративні чагарники, добре придатні для груп, алей і альтанок; російські види квітнуть на початку літа, тобто в кінці травня і до середини червня. В Україні досить часто зустрічається по узліссях лісів і по гаях з жовто-білими кольорами і червоними ягодами, листя знизу пухнасте. Розлучається часто в садах, але дико не зростає. Інша, татарська Ж., Lonicera tatarica L., з рожевими кольорами і гладким листям, давно розлучається в садах, частіше попередньою, а дика відома лише по Середній Волзі. В'юнка і пахуча L. Caprifolium L. (Же. запашна, козина, Шевр-Фель), родом з Південної Європи, у нас за Кавказом удосталь. Також подекуди в Криму і Бесарабії, з червонуватими або білими кольорами, при відцвітанні жовтіючими: ягоди червоні. Найпівнічніша дикоросла російська форма є Ж. блакитна, L. coerulea L., з жовтуватими, майже правильними кольорами і голубуватими ягодами, утвореними кожна з пари зрощених плодів; найпівнічніша європейська, така, що не попадається зовсім дико в Росії, але що розводиться, є Periclymenum L., в яких листя ніколи не зростається разом (Же. жирна, папороть запашна). У садівництві відомо ще декілька американських видів. В садівництві відомо ще декілька американських видів. У нас відомі ще Ж. грузинська, L. iberica М. Ст, з червоно-жовтими кольорами, і Ж. кавказька, L. caucasica Pall., з пурпуровими кольорами; плоди в першого червоні, в другого чорні; обидва види мають дуже щільну деревину, придатну для дрібних токарних виробів. У горах Хингана, поблизу р. Амура, відкрита Ж. Максимовича, L. Maximowiczii Rupr., мало вивчена, як і інші з тієї ж багатої, але маловідомої місцевості.

ВОРОНЯЧЕ ОКО (воронячі ягоди, вовчі ягоди, хрест-трава; Paris L.) — рослина із однодольних і сімейства лілейних. Вельми цікава тим, що має протирічча загальному закону, по якому в лілейних, та і в однодольних взагалі, число частин квітки має бути трійчасте або кратне трьом (див. Лілейні). Всупереч цьому, в Paris видимий на стеблі 4 овальних аркуша нижче за квітку і далі по 4 члени у всіх частинах квітки, що походить від недорозвинення. Вся рослина висотою не більш за напіваршин. Зелена квітка складається з 4 чашолистків, 4 пелюсток (інколи тих і інших разом буває 4-6), 8 тичинок і 4-5-гнездной зав'язі, що перетворюється на чорну ягоду; зустрічаються екземпляри з 5 листям і п'ятірним числом частин квітки. Багатолітник з повзучим кореневищем. Вигляд Р. quadrifolia L., Ст четверолістний, зростає в тінистих лісах всієї Середньої Європи і помірної Азії ка Камчатки; всього в роду до 6 видів; на Кавказі водиться неповний B., Paris incompleta, а в Гімалаях — багатолисте Ст, Р. polyphylla, з 8-10 листям під квіткою і 4-5-долинними кольорами. У народній медицині і забобоні грає велику роль.

ВОЛЧНИК, вовчі ягоди, вовче лико, лаврушка (Daphne Mezereum L.) — невеликий чагарник з сімейства ягодникових (Daphnoideae Vent, Thymelaeaceae Meisn.) 2-3 фути висоти, що дико виростає в північній Росії, на Уралі і Кавказі (де піднімається в горах до висоти 5000-7000 футів). Хоча луб з гілок уживається інколи на плетіння жіночих капелюшків і різних інших дрібних виробів, але, як отруйне рослина, вона є небажаним в господарстві, оскільки часто тваринні, такі, що випускаються на лісові пасовища, отруюються ним; всі частини , особливо ж кора і ягода, відрізняються гострими властивостями, і перша з них, будучи прикладена до тіла, викликає утворення міхурів — нариває, як мушка. Завдяки красі і пахучості своїх ранніх рожевих кольорів, що сидять по 3-5 на боках гілок і листя, що з'являється до розпускання, розлучається інколи в садах. На Кавказі зустрічається ще шість інших видів Ст (D. caucasica Pall., D. oleoides Schreb., D. sericea Vahl., D. acuminata Boiss., D. glomerata Lam. і D. pontica L.), що не мають господарського значення.

БЕЛАДОННА (італ. belladonna - прекрасна пані). Отруйна рослина, відома під назвою вовчі ягоди, сонний одур. (Джерело: «Словник іноземних слів, що увійшли до складу російської мови». Чудінов А.Н., 1910) БЕЛАДОННА іт. belladonna, прекрасна пані. Рослина, вовчі ягоди. (Джерело: «Пояснення 25000 іноземних слів, що увійшли до вживання в російську мову, з тим, що зазначило їх коріння». Міхельсон А.Д., 1865) БЕЛАДОННА сонний одур (Atropa belladonna), отруйна рослина з сем. пасльонових; з красн. кольорами і черн. ягодами; Ю. і Ср. Європа. Употребл. у медицині. Алкалоїд атропін з би. употр. при очних хворобах. («Словник іноземних слів, що увійшли до складу російської мови». Павленков Ф., 1907) белладонна іт. belladonna букв. прекрасна пані, красуня) красавка - багатолітня трав'яниста лікарська рослина сем.. пасльонових, що містить атропін і інші алкалоїди; отруйно. Отруйна рослина, застосовується в медицині і косметиці. Жостір (Rhamnus L.) — дерева або чагарники з черговим або протилежним, інколи шкірястим і багатолітнім листям. Квіти дрібні, здебільше зеленуваті, обоєполовиє або різноскладові; число частин п'ятірне або четверне; квітколоже увігнуте, незрідка трубчасте; зав'язь вільна 3 або 4 гнездая. Плід — кістянка, що містить від 2 до 4 кісточок, що інколи невиразно розкриваються, околоплодник м'ясистий або майже сухий. Насіння з білком. Сюди до 60 видів, поширених переважно в помірних країнах Старого і Нового світла. Найбільш відомі види наступні. R. Frangula, До. власне, також вовчі ягоди. Дерево не вище 3 м. Листя цілісне і цельнокрайниє, еліптичні. Квіти дрібні обоєполовиє, ягодоподібні кістянки спочатку червоні, потім чорні. Кора забарвлює слину і воду в жовтий колір, вироблюваний франгуліном, фарбувальною речовиною, що полягає в паренхиматічеських клітинках. Що послаблюючий діє речовина цієї кори є глукозід аварін. До. поширена у всій Європі і йде далеко на З, майже до межі лісів. R. cathartica L. — жостер. Плоди деяких доставляють так звані фарбувальні жовті ягоди, такі: R. saxatilis L., зростаючий в южн. Європі, особливо ж південноєвропейський R. infectoria L. — R. Alaternus L. відрізняється багатолітнім шкірястим листям, що визначає приналежність цього вигляду до вічнозелених. А. Бекетов. У медицині уживаються різні сорти жостеру (ламка американська і колюча — Rhamnus frangula, R. Purschion s. Carcara Sagrada і R. Cathartica). Всі ці засоби уживаються як легені послаблюючі, переважно у вигляді настою або у вигляді рідкого екстракту. Заслуговують на увагу в господарському відношенні що дико виростають у нас: 1) До. ламка, корушатник, медвежіна (Rh. frangula L., Fr. vulgaris Reich.) — чагарник 10-15 фт. висоти, що зустрічається по всій Росії на свіжіше, родючому грунту, що добре переносить те, що затіняє запони високостовбурних дерев і що доставляє легку червонувату деревину, вугілля з якої служить для приготування пороху; розмножується насінням (схід через рік), держаками і кореневими нащадками і 2) До. послаблююча, колюча, жостер, проськуріна і інші місцеві назви (Rh. cathartica L., Cervispina cathartica M?nch.), поширена в середній і южн. Росії і на Кавказі до висоти 5000 фт.; віддає перевагу вологим грунтам і особливо придатна для живоплотів. Тверда (уд. вага 0,72) деревина уживається на дрібні столярні і токарні вироби, кора ж як дубло і для забарвлення — свіжа в яскраво-жовтий колір, суха в коричневий. З кавказьких видів К. Палласова (Rh. Pallasii F. et Mey) придатна (по Медведеву) для залісення сухих скатів гір з дрібним грунтом і К. крупнолиста (Rh. grandifolia F. et Mey), по своїй красі, для розведення в садах.

Вовче лико: а — вітка з квітками; б — вітка з плодами і листям; у — квітка (розріз).

ПАСЛЬОН СОЛОДКО-ГІРКИЙ Solatium dulcamara L. Сімейство пасльонові Народні назви: вовчі ягоди, глістовник. Багатолітня трав'яниста рослина з дерев'янистим гіллястим стеблом, що лазить. Листя довгасто-яйцевидне, з серцеподібною підставою, загострені. Квітки дрібні, лілові, зібрані у волотистих вильчаті, що никнули, суцвіття. Плоди — яйцевидні червоні ягоди. Свіже листя має неприємний запах. Висота 30—180 див. Час цвітіння. Іюнь — вересень. Поширення. Зустрічається майже на всій території СРСР. Місцепроживання. Зростає по сирих чагарниках і лісах, ярах, заливних лугах, берегах річок і ставків. Вживана частина. Молоді стебла з листям. Час збирання. Іюнь — вересень. Хімічний склад. Стебла, листя і ягоди містять глюкоалкалоїд соланін і отруйний глюкозид дулькамарін. Рослина отруйна. Вживання. Паслін солодко-гіркий досить широко застосовується в народній медицині. Рослина володіє терпкою, сечогінною, жовчогінною, відхаркувальною протизапальним, знеболюючим і заспокійливим нервову систему дією. Він володіє і «кровоочисною» дією . важливою властивістю ефективно змінювати обмін речовин при різних шкірних захворюваннях. Настій і настоянку молодих стеблин з листям приймають при простудних захворюваннях, грипі, запаленні мигдалеподібних залоз, запаленні середнього вуха, астмі, ревматичних захворюваннях і невралгіях. У німецькій народній медицині настій і настойку вживають при проносах, хворобах сечового міхура і сечових доріг, пригноблюваних менструаціях і особливо як «кровоочисний» засіб при кропив'янці і різних шкірних захворюваннях — висипах, що зудять, запальних процесах шкіри, лишаях, фурункулах, гнійниках і так далі Внутрішнє вживання пасльону солодко-гіркого, як отруйної рослини, вимагає обережності.

ПАСЛЬОН ЧОРНИЙ Листя яйцевидне, загострене, злегка виїмчасте. Квітки дрібні, білі, з п'ятьма тичинками, зібрані в зонтиковидні завитки. Плоди — чорні кулевидні ягоди. Висота 10—90 див. Час цвітіння. Червень — вересень. Поширення. Зустрічається майже повсюдно на території СРСР. Удосталь зростає по городах, ріллі, засміченим місцям і зазвичай оставляєтся ради їстівних ягід. Вживана ''" частина. Трава (стебла, листя, квітки), листя і ягоди. Час збирання. Траву і листя збирають в червні — вересні, ягоди — в серпні — жовтні. Хімічний - склад. Недостиглі плоди і всі частини рослини містять глюкоалкалоїд соланін.

До складу плодів також входять цукру, органічні кислоти, дубильні речовини і вітамін С. Лістья містять, окрім соланіну, каротин (провітамін А) і вітамін С. Все частини пасльону, окрім стиглих ягід, отруйні. Вживання. Пасльон чорний досить широко застосовують в народній медицині. Його плоди підсилюють гостроту зору і володіють послаблюючими, протиглистовою і антисептичною дією. Листя розсмоктує припухлості, прискорюють дозрівання наривів і володіють протизапальними, рано-загоюючею і знеболюючою дією. Квітки пасльону володіють сечогінною і відхаркувальною властивостями. Рослина заспокійливо діє на нервову систему. Трави застосовують при геморої і як проносне. Ягоди і їх настій використовують проти глистів у дітей, при геморої, ревматизмі і як легеня проносне, але в великих кількостях вони викликають надмірне утворення газів. Настій квіток п'ють при ревматизмі і як сечогінний і відхаркувальний засіб. У німецькій народній медицині водний настій трави і спиртну настойку трави і ягід приймають як заспокійливий засіб . при «буйному божевіллі», збудженому стані, епілепсії, спазмах шлунку, сечового міхура і інших органів, захворюваннях, що супроводяться свербінням шкіри, при нервовому головному болі. Зовнішньо свіжі або висушені, на розмочене листя прикладають до наривів для прискорення їх дозрівання і до запалених гемороїдальних вузлів. Теплі сидячі ванни з настою листя застосовують при зовнішньому геморої. Свіжі або сухе розмочене листя прикладає до гнійних важкозажівающим ран і виразок для їх швидкого загоєння і до голови при головних болях. Сік листя пасльону вводять в ніс при наполегливій хронічній нежиті. Подрібнені ягоди, змішані з кислим молоком, також прикладають до гнійних ран, наривів і виразок. Сік ягід, розведений водою, використовують для полоскання горла при ангінах. Внутрішнє вживання пасльону чорного, як отруйної рослини, вимагає обережності. Стиглі ягоди не отруйні і уживаються в їжу як начинка для пирогів і в свіжому вигляді.

БИРЮЧИНА ЗВИЧАЙНА / Ligustrum vulgare L. Сімейство маслинові — Oleaceae. Народна назва: вовчі ягоди. Опис. Чагарник з супротивним короткочерешковимі ланцетовим блискучим листям і білими запашними квітками, зібраними в стислі кисті. Віночок сростнолепестний, з чотирьохроздільним відгином, тичинок дві, товкач з верхньою зав'яззю, чашка чотирьохзубчаста. Плід — чорна овальна ягода. Висота 2—3 м. Час цвітіння липень. Поширення. Зустрічається в південній і південно-західній смузі європейській частині країни, на Кавказі. Місцепроживання. Зростає по узліссях лісів між чагарниками і розповсюджується в парках і садах. Вживана частина. Листя, квітки, плоди. Час збирання. Квітки і листя збирають в червні, плоди — у вересні. Хімічний склад. Вивчений недостатньо. Відомо, що листя і квітки містять лігустрін і багато дубильних речовин. Вживання. Водний настій і відвар квіток і листя застосовують при цинзі, проносах, лихоманці і вживають для полоскань при запальних процесах у порожнині рота. Плоди застосовують як послаблюючий засіб. Волчник звичайний, вовче лико, волчеягодник, вовчі ягоди - Daphne mezereum L. Малогіллястий прямостоячий чагарник заввишки 50-150 см, з красивими, яскраво-червоними ягодами. Гілки прутьевідниє з сірою корою, усіяною маленькими бурими крапками. Листя скупчене на кінцях гілок, оберненояйцевидні або довгасто-ланцетові, до підстави що поступово звужуються в черешок. Квітки рожеві, сидячі в пазухах торішнього листя, запашні у порожнині рота. Плоди застосовують як послаблюючий засіб. Волчник звичайний, вовче лико, волчеягодник, вовчі ягоди - Daphne mezereum L. Малогіллястий прямостоячий чагарник заввишки 50-150 см, з красивими, яскраво-червоними ягодами. Гілки прутьевідниє з сірою корою, усіяною маленькими бурими крапками. Листя скупчене на кінцях гілок, оберненояйцевидні або довгасто-ланцетові, до підстави що поступово звужуються в черешок. Квітки рожеві, сидячі в пазухах торішнього листя, запашні, з'являються ранньою навесні до розпускання листя. Оцвітина простій, циліндровий, з чотирилопатевим відгином, 6-8 мм завдовжки. Тичинок 8. Зав'язь верхня з коротким стовпчиком і голівчатим рильцем. Плід - червона кістянка овальної форми з темною бурою, блискучою кісточкою. Квітне в першій для травня половині червня. Заготовляють у волчеягодника кору навесні здираючи її смужками, а також плоди в період повної зрілості. Кору висушують на відкритому повітрі, в тіні або в провітрюваних приміщеннях, маючи в своєму розпорядженні внутрішню поверхню назовні і стежачи за тим, щоб смужки кори не склеювалися між собою. Ягоди висушують в печах при невисокій температурі. При роботі з сировиною слід дотримувати запобіжні засоби, оскільки всі частини сильно отруйні, особливо ягода і кора. При поїданні ягід рослини нерідкі випадки отруєння, особливо серед дітей (Землінський, 1958). Отруйними початками рослини є глікозид дафнін і особливо смола мезерін, що міститься в корі. Пил рослини викликає сильне роздратування слизистих оболонок, що супроводиться запальними процесами (Гусинін, 1982). При поїданні ягід спостерігаються сильне паління в ротовій порожнині, запалення горла; 10-15 ягід є смертельною дозою для дітей. Смерть від ягід волчника супроводиться судомами і кривавим проносом. Протиотрута - ковтання льоду, морфій, слизисті відвари. Кора, окрім дафніну (7-гликозидо-7, 8-діоксикумаріна), містить також умбеліферон, фенологлікозід, дафнозід, мезерін , що є жовто-бурою їдкою смолою, фарбувальне речовину. У плодах знайдено ефірне масло, гіркі і фарбувальні речовини, речовину, подібну до дафніну, - коккогнін, жир, білкові і інші речовини; у насінні - жирне масло і сліди алкалоїдів. Спиртова настоянка кори у минулому застосовувалася як зовнішній засіб при ревматизмі, невралгіях, ішіасі і радикуліті, подагрі, паралічах, пухлинах і наривах, при діатезі. При неправильному вживанні препарат викликає опіки, що супроводяться запальним станом шкіри, а при вживанні - виразка слизової оболонки. У клініці професора Булатова отримані обнадійливі результати при лікуванні ягодами волчника тромбофлебіту (Гаммерман з соавт., 1970).

Кущ, що навесні має безлисти гілки, обліпленими рожевими квіточками, зветься вовчі ягоди звичайні або вовче лико.

Назва вовчі ягоди пов'язана з великою отруйністю всіх частин рослини, а назва вовче лико виникла, очевидно, тому, що її кора дуже легко відділяється від деревини і здирається довгими пасмами. Це лико також отруйне.

Одна з легенд розповідає, що якось у лісі скликали велику раду звірів, щоб дати назви всім лісовим рослинам. Вовк запізнився на цю раду. Коли захеканий прибіг і побачив, що почали без нього, то в люті став здирати кігтями кору з кущів найближчого чагарника. З того часу і називали цю рослину - вовче лико.Вовчі ягоди - хороша медоносна рослина, яка дає щедрий взяток, цінується тим більше, що цвіте рано навесні, коли ще обмаль медоносів. Хоча плоди - яскраво-червоні овальні кістянки - отруйні, їх охоче поїдають птахи і цим сприяють розсіванню насіння.
Здавалося б, яка користь може бути з такої отруйної рослини?
Та людина навчилася використовувати собі на користь отруйні властивості вовчого лика. Як сильнодіючі ліки, використовують у невеликих дозах кору, заготовлену ранньою весною, та сухі плоди. Настій з ягід використовується як інсектицид. Як високодекоративний чагарник вовче лико рекомендується розводити в парках, садах, скверах. Найкраще розвивається на напівзатінених ділянках під пологом дерев, кущів, на добре угноєних вогкуватих грунтах.
Розмножуються насінням, яке висівають восени.

ЯБЛУНІ (Malus), рід дерев сімейства рожевих (раніше нього інколи об'єднували з родом груша - Pyrus), налічуючий ок. 35 видів і що дає, ймовірно, основну частину світової продукції їстівних плодів. Батьківщина - північна помірна зона. Дерева з розлогою кроною заввишки 2,5-15 м. Розмір червоних, зелених або жовтих кулевидних плодів залежно від вигляду може бути з горошину або досягати більше 10 см в діаметрі. Більшість сучасних плодових сортів (їх часто виділяють в окремий вигляд яблуня домашня) походить від дикорослих видів яблуня карликова (M. pumila) і яблуня ягідна, або сибірка (M. baccata), - обидва вони розлучаються з античних часів. Обвуглені залишки яблуні виявлені при розкопках доісторичних озерних стоянок Швейцарії. Деревина яблуні дуже важка, тверда і помірно міцна. Яблуні розводять в більшості областей з помірним кліматом. Комерційні сади розміщені в місцях, де не буває екстремальних температур, грунти родючі і досить води для поливу. Головні світові виробники плодів - ФРН, Італія, Франція, Іспанія, Китай, Японія, США, Канада, Аргентина, Чилі, Австралія, Нова Зеландія і ЮАР. Приблизно половина яблук, що продаються, доводиться на сорти "Delicious" і "Golden Delicious", які найбільш поширені і в США. Обидва цих сорти можуть зростати в широкому діапазоні умов. Свіжі яблука їдять на десерт і ріжуть в салати, їх запікають в пірогах, з них роблять соуси, різні напої (сидр, сік, вино і бренді), оцет, желе, джем і "масло" (з плодів, що печуться з цукром і прянощами). При охолоджуванні і в контрольованій атмосфері свіжі яблука можна зберігати приблизно рік. Їх також консервують, заморожують і сушать. Яблуні часто висаджують біля будинків. Їх карликові і напівкарликові форми можна вирощувати на шпалерах; догляд за ними простіший, ніж за крупними деревами.

ІНШІ ВИДИ ЯБЛУНЬ

Чіткого кордону між домашньою і дикими яблунями (кребамі) провести не можна. По висоті вони не розрізняються. Правда, в диких яблунь крони декілька ажурно, більш розкидисті пучки звичайних, напівмахрових і махрових квіток, листя більш глянсове, а черешки коротші. Плоди диких яблунь зазвичай дрібніше (діаметром не більше 5 см) і кисліше. У Північній Америці зростає декілька місцевих видів яблунь. У різних країнах введено в культуру багато їх видів, існують традиційні і створюються нові сорти. У США екзотичні яблуні інтродуцировани головним чином з Китаю і Японії, а також з Кореї, Ассама (у Індії), Гімалаїв, Сибіру і Італії. Зазвичай їх підрозділяють на господарських, або плодові, такі, що йдуть на приготування пресервів і джемів, і декоративні, вирощувані ради красивих квіток і плодів. Декоративні види в США ділять на азіатських і американських. Азіатські квітнуть на широті Нью-Йорка на початку травня - квітки буквально покривають собою все дерево. Найбільш популярні з цих видів M. floribunda, M. arnoldiana, M. sargenti і M. hupenhensis. Американські види квітнуть на широті Нью-Йорка в кінці травня. Квіток на них менше, але кожен з них більше; в деяких сортів вони дуже ароматні. Найбільш відомий з цих видів - M. coronaria зі сходу США.

Історія розведення

Обвуглені залишки яблуні виявлені при розкопках доісторичних озерних стоянок Швейцарії. Поява культури яблуні в європейській частині Росії відноситься до часу Київської Русі і тісно пов'язано з діяльністю монастирів. У XVI столітті яблуня з'явилася і в північних районах Русі. Для виведення культурних сортів яблуні були використані чотири її види: низька яблуня, лісова яблуня, сибірська ягідна яблуня і китайська слівовідная яблуня.

Яблуня (Malus) — рід листопадних дерев і чагарників сімейства Рожеві з кулевидними солодкими або кисло-солодкими плодами. Дерева з розлогою кроною заввишки 2,5—15 м. Гілки укорочені (плодущие), на яких закладаються квіткові нирки, і подовжені (ростові). В дикорослих видів на гілках колючки. Листя черешкове, голе або опушене, з обпадаючими або такими, що залишаються прілістникамі. Квітки (білі, рожеві, червоні) в напівпарасольках або щитках. Рід яблуні налічує 36 видів (1976).

Найбільш поширені: яблуня домашня, або культурна (Malus domestica), до якої відносяться більшість оброблюваних в світі сортів, яблуня сліволістная, китайська (Malus prunifolia), і яблуня низька (Malus pumila). Багато видів яблуні вирощують як декоративні рослини в садах і парках, використовують в полезахисному лісорозведенні. Всі види — хороші медоноси. Деревина в яблуні щільна, міцна, легко ріжеться і добре полірується; придатна для токарних і столярних виробів, дрібних виробів.

Плоди (яблука) Неочищені необроблені яблука мають харчову цінність на 100 г продукту:

Енергетична цінність 52 ккал 217 кДж

Вода 85,56 г , білки     0,26 г, жири        0,17 г ;

Вуглеводи 13,81 г — баластна речовина        2,4 г

Аскорбінова кислота (витий. З)     4,6 міліграм

 Токоферол (витий. E) 0,18 міліграм

Вітамін K   2,2 мкг, Кальцій 6 міліграм, Залізо        0,12 міліграм

Магній       5 міліграм, Фосфор     11 міліграм, Калій       107 міліграм

Натрій       1 міліграм, Цинк          0,04 міліграм, Мідь     27 мкг/

2.2 Методи дослідження чорноземів типових та фруктів і ягід, вирощених на них

Ступень забруднення ґрунтів хімічними речовинами оцінюється за ГДК цих речовин в ґрунті чи по орієнтувально-допустимим концентраціям (ОДК).Гранично допустимі концентрації затверджені МОЗУ для ряду хімічних речовин та сполук, в тому числі для валового вмісту рухливих і водорозчинних форм ряду хімічних елементів в ґрунтах.

При відсутності ГДК вміст хімічної речовини порівнюється з фоновим чи природним геохімічним фоном. Гранично допустима концентрація важких металів в ґрунті наведено в таблиці 2.1

Таблиця 2.1

Гранично допустима концентрація (ГДК) важких металів в грунті [8,10]

* орієнтувальні рівні

Забруднення ґрунтів металами оцінюється за рівнями рухомих і водорозчинних металів, біологічним показникам ґрунтів та накопиченню металів в рослинах. Основним критерієм забруднення ґрунтів є рівень рухливих і водорозчинних форм металів. Біохімічні властивості металів наведено в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2

Біохімічні властивості важких металів [10].

В - висока

П - помірна

Н - низька

В якості граничного навантаження забруднення ґрунтів металами слід роздивляти той рівень, коли вміст їх в рослинності (їстівних частинах) перевищує відповідні норми ГДК, затвердженні для продуктів харчування.

Оцінка забруднювання ґрунтів групою важких металів виконується відповідно з методикою на основі використання сумарного показника забруднення ґрунтів Zc. При цьому значення Zc зіставляється з орієнтувальною шкалою загрози забруднення, маючий градації допустимої (до16), помірно небезпечної (до32), небезпечної (до 128), та надзвичайно небезпечної (вище 128) категорій забруднення, що статистично пов’язано із зміною показників здоров’я населення в зонах забруднення .

В ході роботи був проведений аналіз літературних джерел з означеної тематики, а також проведено ряд польових і лабораторних досліджень.

Польові дослідження полягали у відборі проб ґрунту (чорнозем опідзолений) і плодів яблуні.

Дуже важливим є правильно відібрати проби ґрунту та рослин до аналізу. Так встановлено, що техногенні викиди, забруднюючі ґрунтовий покрив через атмосферу, зосереджуються в поверхневих шарах ґрунту. Важкі метали сорбуються, як правило, в перших 2…5 см від поверхні. Забруднення нижчих горизонтів відбувається в результаті обробки ґрунтів (оранки, культивації), а також внаслідок дифузійного і конвективного переносу через тріщини, ходи ґрунтових тварин і рослин. Тому найбільш чітка картина забрудненості ґрунтового покриву важкими  металами може бути отримана при відборі проб з глибин 0…10 и 0…25 см [16]. Проби ґрунтів відбиралися на глибині 0- 25 см.

Бралися проби на відстані 1 м від ствола яблуні, та 50см від кущів вовчої ягоди. Відібрані проби зсипалися на папір, потім перемішувалися. Ділилися на кілька частин із центрів яких бралися приблизно однокова кількість ґрунту і насипалася в мішечок. Маса отриманого початкового зразка ґрунту складала 400…500 г.

Початкові проби повинні аналізуватися в природному стані. Якщо по якимось причинам провести аналіз на протязі одної доби не є можливим, то проби висушуються до повітряно–сухого стану в захищених від сонця місцях. В лабораторії з повітряно–сухого зразка методом квартування береться середня проба масою 0,2 кг. З нього видаляються корні, камені, потім вона розтирається в фарфоровій ступці та просіюється через сито з отворами діаметром 0,5 мм, після чого з неї беруть навісі по 10…50 г для хімічного аналізу.

Необхідно відмітити, що характер забруднення рослин змінюється в період їх росту. Так, в період інтенсивного росту рослин площа листової поверхні швидко збільшується та концентрація металів на ній, як правило, невелика. Положення трохи змінюється наприкінці вегетації, коли асиміляціонний апарат вже сформовано та осідання забруднень на його поверхню носить акумулятивний характер; коли концентрація металів значно збільшується. Тому відбір рослин з метою визначення в них важких металів с придорожніх ділянок, поблизу автодоріг, проводився наприкінці вегетаційного періоду.

У зв’язку з тим що для аналізу потрібна середня проба фруктової продукції було знято весь урожай зі кущів вовчих ягід та дикої яблуні і відібрана проба масою приблизно 1кг із плодів, які достатньо розвинені, здорові, свіжі, цілі, зрілі, без механічних пошкоджень та не ушкоджених шкідниками. Потім фрукти звільняють від неїстівної частини (плодоніжок, кісточок), подрібнювачем підготовлюємо 10-15 г зразку, поміщаємо в порцелянову чашку. Чашку ставимо в сушильну шафу при температурі 90-100 С висушуємо всю вологу частину проби. Зразки охолоджують в ексикаторі (товтостінна скляна чаша без доступу вологи з повітря). Після охолодження пробу перетирають порцеляновим пестом .

Для аналізу ґрунтів та плодів рослин використовувався атомно–абсорбційний спектрофотометр. Атомно – абсорбційний спектрофотометр має цілий ряд переваг: чутливість, висока продуктивність, достатньо гарна відтворюваність результатів та простота виконання аналізів.

Атомно-абсорбційний аналіз був запропонований в 1955 році та зразу знайшов широке застосування при досліджені ґрунтів, рослин та добрив. Цей метод аналізу забезпечує межу виявлення багатьох елементів на рівні 0,1 – 0,01 мкг/мл, що в багатьох випадках надає можливість аналізувати ґрунти та рослини без попереднього концентрування елементів. Метод дозволяє у теперішній час визначати до 70 елементів, переважно металів.

При контролі забруднення природних об’єктів важкими металами, а також для вивчення їх поведінки в ґрунтах та рослинах атомно–абсорбційний метод став практично основним в цих дослідженнях. Він дозволяє порівняно просто визначать, використовуючи в якості палива ацетилен чи пропан, слідуючи елементи: Ca, Mg, Cu, Zn, Fe,Cu, Cr, Ni, Pb, Cd, As, Hg, Se. Однак їм неможливо визначити основні біогенні елементи – N, P, S та інші.

Спектрофотометр представляє собою лабораторний стаціонарний показуючий і самописний прилад періодичної дії.

Робота спектрофотометра основана на атомно-абсорбційному методі спектрального аналізу: переводі аналізованої рідини в атомарний стан с послідуючим вимірюванням оптичної щільності атомних парів визначеного елементу в визначеному спектральному діапазоні .

Конструкція і схема спектрофотометру допускає його роботу в емісійному методі, який заснований на переводі аналізованій пробі в атомарний стан, збудженні атомних парів в полум’ї і послідуючим фотоелектричним перетворенні випромінювання цих парів в електричний сигнал.

Атомно-абсорбційний метод відрізняється від емісійного метода більш вираженою селективністю та збільшеною стабільністю показників, мало залежною від інтенсивності полум’я і від зміни його температури. Якщо вірогідність накладення ліній в емісійному спектральному аналізі дорівнює 2,5%, то при атомно-абсорбційному в тих же умовах вона дорівнює 0,04%. В полум’ї спеціальної горілки атомно-абсорбційного аналізатора відбувається випарювання розчину, подаваного у виді аерозолю разом з паливним газом та окислювачем, при цьому плавиться та випарюється розчинена проба, відбувається термічна дисоціація молекул та утворювання незалежних атомів. Важливо, щоб при цьому більшість атомів знаходилась в нормальному, не збудженому стані. Такі атоми здатні поглинати випромінювання зовнішнього стандартного джерела світу, якщо ця енергія буде сприяти переходу енергії атому з нижчого енергетичного стану (основного) на більш високе.

Світовий потік від спектральної лампи проходу через полум’я горілки та монохроматор. Між полум’ям та монохроматором міститься діафрагма, що дозволяє зменшувати щілину, через яку світло проходе на монохроматор, а від нього – на фотоелектричний детектор. Сигнал, що надходить з детектора, посилюється спеціальним підсилювачем та регіструється стрілочним гальванометром.

РОЗДІЛ 3

АНАЛІЗ ТА УЗАГАЛЬНЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ ЩОДО НАКОПИЧЕННЯ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ В ҐРУНТАХ ТА ФРУКТАХ

Аналіз зразків ґрунтів та фруктів проводився у Ленінському районі м. Харкова на території парку «Юність» в період 2008 – 2009 років. Точка відбору знаходиться на боровій терасі річки Уди, у Лісостеповому грунтовому районі. На відстані 50 метрів від автошляху з інтенсивнітю руху 3-5тис. автомобілів на годину. Неподалік від місця відбору проб розташовані підприємства, викиди яких забруднюють повітря досліджуємого району, це завод «Харпластмас» (викидає у атмосферне повітря 7,4 т/рік речовин II кл.небезпеки, 5,1 т/рік речовин III кл.небезпеки, 2,6 т/рік речовин IV кл.небезпеки, усього 15,1 т/рік); Харківський завод електромонтажних виробів (викидає у атмосферне повітря 0,001 т/рік речовин Iкл.небезпеки, 2,98 т/рік речовин II кл.небезпеки, 15,84 т/рік речовин III кл.небезпеки, 15,9 т/рік речовин IV кл.небезпеки, усього 34,72 т/рік); АТ “Експериментальний завод” (викидає у атмосферне повітря 0,00026 т/рік речовин Iкл.небезпеки, 0,055 т/рік речовин II кл.небезпеки, 23,15 т/рік речовин III кл.небезпеки, 7,15 т/рік речовин IV кл.небезпеки, усього 30,35 т/рік), що негативно впливає на рослинність та оточуюче середовище поблизу них.

Для аналізу були зібрані плоди яблук диких і вовчих ягід вороняче око та ґрунтів з-під цих рослин. Зразки грунту чорнозему опідзоленого було відібрано під деревами в радіусі 1 метра віл стовбура, та під кущами в радіусі 50 см.

Було визначено вміст важких металів в цих пробах.

Вміст важких металів у шарі ґрунту 0-30 см , що відібрано з-під яблуні та з-під вовчих ягід у 2008 році , наведено в таблиці 3.1

Таблиця 3.1

Вміст хімічних елементів у шарі ґрунту 0-30см, відібраного у 2008 році, мг/кг [за автором]

Рисунок 3.1- Порівняння вмісту металів в ґрунті з ГДК та фоном, 2008 рік.

Порівняння вмісту хімічних елементів в ґрунті та ГДК (фону) у 2008 році показують, що:

-  ґрунту з обох ділянок не має перевищень ГДК ;

-  в порівнянні з фоновим змістом спостерігаються перевищення по залізу, цинку, міді, нікелю, свинцю ,хрому та кадмію, що зумовлено місцем розташування дослідницької ділянки ( промислова зона міста, значне автотранспортне навантаження).

Вміст важких металів у шарі ґрунту 0-30 см , що відібрано з-під яблуні та з-під вовчих ягід у 2009 році , наведено в таблиці 3.2

Таблиця 3.2

Вміст хімічних елементів у шарі ґрунту 0-30 см, мг/кг

[за автором]

Порівняння вмісту хімічних елементів в ґрунті та ГДК (фону) 2009 року показують, що:

-  ґрунту з обох ділянок не має перевищень ГДК ;

-  в порівнянні з фоновим змістом спостерігаються перевищення по залізу, цинку, міді, нікелю, свинцю ,хрому та кадмію, що зумовлено місцем розташування дослідницької ділянки.

Аналіз результатів зразків ґрунту 2009 року більш наглядно показано на рис. 3.1.

Рисунок 3.2- Порівняння вмісту металів в ґрунті з ГДК та фоном, 2009рік.

З цього рисунку чітко просліджуються пріоритерні метали, що знаходяться в ґрунті. Це залізо, марганець, цинк та алюміній.

Проводячи порівняння грунту за два роки з ГДК з –під яблуні, построєно гістограму.

Рисунок 3.7- Порівняння вмісту металів в ґрунті з-під яблуні з ГДК та фоном, 2008-2009рік.

Гістограма показує, що вміст ВМ не дуже змінювався протягом двох років, незначні відміни по вмсту кадмію марганцю,цинку та залізу.

Рисунок 3.8- Порівняння вмісту металів в ґрунті з-під кущів вовчих ягід з ГДК та фоном, 2008-2009рік.

Гістограма вмісту ВМ під кущами вовчих ягід показує, що їх кількість має невелику різніцю по роках. Але преба зауважити, що сезонні зміни та кількість опадів протягом років мали різницю, яка відібражалася, навіть, на кількості листя та врожайності кущів, і це може спричинити таку різницю. Бо це мало вплив на кількість адсорбованих солей із грунту рослинами. Проведено порівняння усіх грунтів за два роки

Рисунок 3.9- Порівняння вмісту металів у пробах ґрунту з ГДК та фоном, за 2008-2009 роки.

З цієї гістограми можна сказати,що у 2009 році вміст ВМ у грунті трішки більше в порівнянні з 2008 роком. Що може бути за рахунок благоустрою території парку, а саме штучний полів рослин.

Відбір зразкив диких яблук та вовчих ягід було проведено протягом 2 років.

Зразки яблук та вовчих ягід було порівняно з ГДК для фруктів. Результати порівнянь наведено в таблиці 3.3.

Таблиця 3.3.

Вміст важких металів у яблуках та вовчих ягодах в мг/кг в порівнянні з ГДК 2008 рік [за автором]

Аналізуючи таблицю даних зразків, можна зробити наступні висновки:

-  як і у зразках 2009 року , перевищення ГДК спостерігається по кадмію та хрому, всі інші метали знаходяться в межах норми;

-  пріоритетним є залізо для обох видів рослин;

-  мінімальний вміст мають метали як кадмій, нікель та хром;

-  значна частина металів плодах вовчих ягодах має більший вміст, ніж в яблуках.

- 

Рисунок 3.10 - Порівняння вмісту металів у пробах ГДК, за 2008 рік.

Таблиця 3.4.

Вміст важких металів у яблуках та вовчих ягодах в мг/кг в порівнянні з ГДК 2009 рік [за автором]

Аналізуючи таблицю даних зразків, можна зробити наступні висновки:

-  перевищення ГДК спостерігається по кадмію та хрому, всі інші метали знаходяться в межах норми;

-  максимальний вміст заліза спостерігається у обох видах рослин;

-  мінімальний вміст мають такі метали як кадмій, нікель та хром;

-  значна частина металів плодах вовчих ягодах має більший вміст, ніж в яблуках.

Ці дані можна прогледіти на гістограмі порівняння вмісту металів у пробах ГДК, за 2009 рік.

Рисунок 3.11 - Порівняння вмісту металів у пробах ГДК, за 2009 рік.

Необхідно також співставити наявність металів у ґрунті з їх вмістом у плодах, що на них вирощені. Для цього наведено порівняльні таблиці 3.5 -3.8.

Таблиця 3.5

Порівняння вмісту хімічних елементів у шарі ґрунту 0-30см під яблунею та плодами яблук, 2008 рік, мг/кг [за автором]

         Виходячи з табличних даних маємо, що зміст заліза в яблуках значно вище за його зміст у грунті. Че може бути обусловлено генетичним показником цього металу у цьому фрукті. Інші показники кількості металів у грунті вище , ніж у плодах яблунь. Всі інші показники у плодах нижче за їх вміст у грунті. Близьки значення між пробами грунту та яблуками по мідді та алюмінію.

Ці висновки зображені і на гістограмі.

Рисунок 3.12 - Порівняння вмісту металів у пробах грунту та яблуках, за 2008 рік

У грунті меньший вміст тільки по залізу, а мідь,свинець та алюміній близькі між собою.

Таблиця 3.5

Порівняння вмісту хімічних елементів у шарі ґрунту 0-30см під яблунею та плодами яблук, мг/кг [за автором]

Табличні дані схожі з даними попереднього року дослідження, зміст заліза в яблуках значно вище за його зміст у грунті, інші показники кількості металів у грунті вище , ніж у плодах яблунь. Близьки значення між пробами грунту та яблуками по міді та алюмінію.

Цей факт має підтвердження у гистограмі.

Рисунок 3.13 - Порівняння вмісту металів у пробах грунту та яблуках, за 2009 рік.

Виходячи з досліджених даних 2008 року маємо , що зміст заліза в яблуках також як і у дослідженнях 2009 року, значно вище за його зміст у грунті, а мінімальний вміст також мають кадмій та хром.

Максимальний вміст у яблуках має залізо, найменьший – кадмій та хром.

Для дослідження вовчих ягід побудовано наступні таблиці та гістограми.

Таблиця 3.7

Порівняння вмісту хімічних елементів у шарі ґрунту 0-30см під кущами вовчих ягід та плодами вовчих ягід, 2008 рік, мг/кг [за автором]

Вовчі ягоди , навпаки, мають більший вміст металів по залізу, марганцю, цинку та кадмію ніж грунт під кущем. Це може бути обумовлено аеральним шляхом надходження цих забруднювачів, так як місцем знаходження дослідницької ділянки (Ленінський район) має високий показник забруднення. Але це не виключає кореневий шлях надходження металів до рослин.

Наглядне зображення даних таблиці на наступній гістограмі.

Рисунок 3.14 - Порівняння вмісту металів у пробах грунту та вовчих ягодах, за 2008 рік

Таблиця 3.8

Порівняння вмісту хімічних елементів у шарі ґрунту 0-30см під кущами вовчих ягід та плодами вовчих ягід, 2009 рік, мг/кг [за автором]

Як і в яблуках , у вовчих ягодах, залізо має проритетне місце, у 10 разів вищий за кадмій.       Кількість цинку та міді близька до вмісту цих металів у грунті. Що наглядно показано на гістограмі.

Рисунок 3.15 - Порівняння вмісту металів у пробах грунту та вовчих ягодах, за 2009 рік

Таким чином картина по вмісту ВМ у яблуах та вовчих ягодах за два роки має певні різниці. Для порівняння яблук між роками можна розглянути такудіаграму.

Рисунок 3.16 - Порівняння вмісту металів у пробах яблук за 2008-2009 роки.

Як бачимо, вище за ГДК концентрація хрому та кадмію, на рівні ГДК свинець, інші метали складають 1/2- 1/3 від ГДК.

Рисунок 3.17 - Порівняння вмісту металів у пробах вовчих ягід за 2008-2009 роки.

При порівнянні між ссобою вовчих ягід маємо перевищення ГДК по хрому та кадмію, близькі до ГДК цинк та свинець, інші метали таж складають приблизно 1/2- 1/3 від ГДК.

При порівнянні усіх плодів з ГДК отримали наступну гістограму.

Рисунок 3.18 - Порівняння вмісту металів у пробах яблук та вовчих ягід за два роки, 2008-2009 роки.

Як показують гістограми, вміст ВМ у плодах 2009 року і у яблук, і у вовчих ягід, трішки вище за 2008 рік. Це може бути пояснено тим, що цей парк у 2009 році окультурили, в ньому проводився штучний полив протягом літнього періода. Тим самим більша частина Вм перейшли у більш доступну для рослину розчинну форму та кореневим шляхом потрапили до рослин.

Для більш досконалого огляду змісту важких металів у пробах можна скласти їх акумулятивні ряди:

Грунт під яблунею 2008 рік: Zn → Mn → Al → Fe → Ni → Cu → Co → Cr → Pb →Cd ;

Грунт під яблунею 2009 рік: Zn → Mn → Al → Fe → Ni → Cu → Co → Cr → Pb →Cd ;

Грунт під кущем вовчих ягід 2008 рік: Zn → Mn → Fe →Al → Ni → Cu → Co →Cd → Cr → Pb;

Грунт під кущем вовчих ягід 2009 рік: Zn → Mn → Al → Fe → Ni → Cu → Co → Cr → Pb →Cd ;

Яблука 2008 рік: Fe → Al → Zn → Mn → Cu → Pb → Co → Cr → Ni → Cd ;

Яблука 2009 рік: Fe → Al → Zn → Mn → Cu → Pb → Co → Cr → Ni → Cd ;

Вовчі ягоди 2008 рік: Fe → Mn → Zn → Cu → Al → Co → Ni → Pb → Cr→ Cd ;

Вовчі ягоди 2009 рік: Fe → Mn → Zn → Cu → Al → Co → Ni → Pb → Cr→ Cd .

Таким чином проаналізувавши акумулятивні ряди, що побудовані за даними таблиці 3.1- 3.8 можна зробити наступні висновки:

- пріоритетними металами дляя грунту є цинк, марганець, алюміній та залізо; найменьший вміст свинцю та кадмію;

- у яблуках за обидва роки показники ВМ незначно відрізняються. Наібільший вміст заліза у 10 разів вище за вміст кадмію, також значний вміст мають алюміннній та цинк. Найменьший вміст нікелю та кадмію;

- у вовчих ягодах послідовність металів у ряду відрізняється від ряду яблук, ля них пріоритетними являються залізо марганець та цинк. Найменьший вміст хрому та кадмію. При порівнянні по роках, порядок у ряяддах ідентичний.

Уцілому порядок розташування металів у рядах практично не змінився при порівнянні за два роки по всіх пробах.

Для більш детального розгляду даних вмісту важких металів зроблено кругові діаграми для грунтів.

Рисунок 3.19- Відсотковий вміст металів у грунті під яблунею, 2008 рік.

Рисунок 3.20- Відсотковий вміст металів у грунті під яблунею, 2009 рік.

Рисунок 3.21- Відсотковий вміст металів у грунті під кущем вовчих ягід, 2008 рік.

Рисунок 3.22- Відсотковий вміст металів у грунті під кущем вовчих ягід, 2009 рік.

З цих діаграм доволі чітко видно що пріоритетними металами для усіх грунтів є цинк (24-26 %), марганець (15-18 %) та мідь (10-11 %), при цьому ці кількості практично однакові протягом обох років. Мінімальний вміст на цій ділянці мають хром ( до 3% ) та кадмій ( до 3 %).

Для наглядовості визначення відсоткового вмісту металів у пробах яблук та вовчих ягодах зроблені кругові діаграми по кожнів пробі.

Рисунок 3.23- Відсотковий вміст металів у пробах яблук, 2008 рік.

Рисунок 3.24- Відсотковий вміст металів у пробах яблук, 2009 рік.

Рисунок 3.25- Відсотковий вміст металів у пробах вовчих ягід, 2008 рік.

Рисунок 3.26- Відсотковий вміст металів у пробах вовчих ягід, 2009 рік.

З поданих діаграм можна визначити, що для яблук бальший вміст мають такі метали як залізо, марганець та цинк, найменьший вміст хрому та кадмію. Вміст цих металів у вовчих ягодах інший, ніж у яблуках. У вовчих ягодах заліза на 1/3 меньше, марганцю та цинку у 2,5 раза більше, ніж у яблуках. Мінімальний вміст хрому та кадмію на рівні кількості у яблук.

Для більш всебічного аналізу результатів дослідів зразків вважаю за доцільне порівняти дані зразків з аналогічними зразками проб, отриманими в цей самий період, по Карачівському шосе, 2, в Жовтневому районі, м. Харкова.

Розглянемо дані зразків:

Ґрунт 2008

Спостерігається перевищення в Ленінському районі таких металів як, магній майже в 1.5 рази, цинк та мідь у 2.5 рази, нікель перевищує в 7 разів, свинцю та кадмію більше в 1.5 рази та хрому в 3 рази.

Плоди яблук 2008

Спостерігається перевищення в Ленінському районі заліза,цинку та алюмінію в півтора рази,всі інші метали майже з однаковим вмістом.

Ґрунт 2009

Знову таки в Ленінському районі перевищення цинку, але порівняно з 2008 роком (2,5 рази)в 2009 році більше майже в 4 рази, нікель перевищує в 7 разів, та кобальту майже в 4 рази.

Плоди яблук 2009

Показники заліза більше майже в 2 рази, міді майже в 4 , кадмію в 2 рази, та нікелю в 2 рази, також в Ленінському районі.

Порівнявши результати дослідів можна зробити висновки, що в Ленінському районі плоди яблук важкими металами забрудненні більше ніж плоди яблук в Жовтневому районі, це може бути зумовлено високим показником забруднення цього району.

ВИСНОВКИ

В умовах сучасного кризового стану економіки, коли спостерегається спад виробництва в усіх галузях народного господарства, рівень забруднення навколишнього середовища стабілізувався, але все ще негативно позначається на соціальних та демографічних процесах, які відбуваються в районі.

Забруднення атмосферного повітря в районі головним чином обумовлене роботою підприємств та автотранспорту (АТП, вантажні машини і особистий автотранспорт ) .

Залпові викиди забруднюючих речовин в атмосферу по заводах району знаходяться в межах дозволених і ці викиди щорічно контролюються Харьківським обласним управлінням екологічної безпеки і місцевою екологічною інспекцією.

Із результатів проведених дослідження, видно, що вміст металів ґрунті на обох ділянках не має перевищень ГДК , а в порівнянні з фоновим змістом спостерігаються перевищення по залізу, цинку, міді, нікелю, свинцю ,хрому та кадмію, що зумовлено місцем розташування дослідницької ділянки.

Аналізуючи таблицю даних зразків яблук та вовчих ягодах можна зробити наступні висновки: перевищення ГДК спостерігається по кадмію та хрому, всі інші метали знаходяться в межах норми; максимальний вміст заліза спостерігається у обох видах рослин; мінімальний вміст мають такі метали як кадмій, нікель та хром; значна частина металів у плодах вовчих ягід має більший вміст, ніж в яблуках.

         Порівнюючи вміст металів у яблуках та грунті, протягом двох років, маємо: кількість заліза в яблуках значно вище за його зміст у грунті, що може бути обусловлено генетичним показником цього металу у цьому фрукті. Інші показники досліджуємих металів у грунті вище , ніж у плодах яблунь.

Вовчі ягоди, навпаки, мають більший вміст металів по залізу, марганцю, цинку та кадмію ніж грунт під кущем, це також картина характерна длч обох років досліджень. Що може бути обумовлено аеральним шляхом надходження цих забруднювачів, так як місце знаходження дослідницької ділянки (Ленінський район) має високий показник забруднення. Але виключати кореневий шлях надходження металів до рослин, теж не можна .

Як і в яблуках , у вовчих ягодах, залізо має проритетне місце, у 10 разів вищий за кадмій, а кількість цинку та міді близька до вмісту цих металів у грунті. Вміст ВМ у плодах 2009 року і у яблук, і у вовчих ягід, трішки вище за 2008 рік. Що може бути пояснено тим, що цей парк у 2009 році було прибрано, взято під нагляд ЖКУ, у ньому проводився штучний полив протягом літнього періода. Тим самим більша частина ВМ маала можливість переходу у більш доступну для рослині розчинну форму та кореневим шляхом потрапити до рослин.

Проаналізувавши акумулятивні ряди визначено, що вцілому порядок розташування металів у рядах практично не змінився при порівнянні за два роки для кожного із видів проб.

Таким чином, дану рослинну продукцію не можна вважати екологічно чистою, так як всі зразки представленої продукції мають перевищення по тим чи іншим показникам.

ПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Архангельский А. И. Методика полевых физико – географических исследований – М.: ”Высшая школа”, 1972. – 302 с.

2. Владимиров А. М., Ляхин Ю. И., Матвеев Л. Т., Орлов В. Г. Охрана окружающей среды. – Л.: Гидрометеоиздательство,1991. – 421 с.

3. Геренчук А. И., Раковська В. Г., Топчієв М. К. Польові географічні дослідження. – К.: Наукова думка, 1984. – 342 с.

4. Закон України “”Про охорону атмосферного повітря від 25.06.91р ст.8

5. Звіти по контролю за додержанням нормативів ГДВ забруднюючих речовин в атмосферу .

6. Ліміти на викид забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами на 1999-2009 роки.

7. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. – Новосибирск: Наука.Сиб. отд-ние, 1991. – 151 с.

8. Физико-химические методы исследования почв. – Н. Г. Зырин, Д.С. Орлов. – Изд-во Моск. универ-та. – М: Типограф. Изд-ва МГУ, 1964. – 229 с.

9. Проект нормативів ГДВ викидів для міста Харків. 2002.- 63с.

10. Физико-химические методы исследования почв. – Н. Г. Зырин, Д.С. Орлов. – Изд-во Моск. универ-та. – М: Типограф. Изд-ва МГУ, 1964. – 229 с.

11. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – Л.: Агропромиздат, 1987. – 142 с.

12. Розділ охорони навколишнього середовища при розробці проекту переводу котельної з рідкого палива на газоподібне. Харків. 2008.

13. Статистичні дані Харківської області.

14. Черкинский С.Н. Стационарные условия спуска сточных вод в водоемы/ Изд. 5-е перераб. и доп./ М.: Стройиздат. 1997. – 224 с.

15.Рудаков Э.В., Каракис К.Д. и др. Микроэлементы: поступление, транспорт и физиологические функции в растениях. – К: Наукова думка, 1987. – 184 с.

16. Визначник еколого-генетичного статусу та родючості грунтів України: Навчальний посібник. – М.І. Полупан, В.Б. Соловей, В. І. Кисіль, В. А. Величко. –К: Колообіг. – 2005. – 133-138с.

 17.Физико-химические методы в агрохимии почв. – М. П. Банкин, Л.П. Коробейникова, Т.А. Банкина. – Издат. дом Санкт-Петерб. Гос. Университета, 2005. – 167-170 с.

18. Физико-химические методы исследования почв. – Н. Г. Зырин, Д.С. Орлов. – Изд-во Моск. универ-та. – М: Типограф. Изд-ва МГУ, 1964. – 229 с.

 19. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растение. - Новосибирск: Наука, 1991. – 87 с.

 20. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. – М.: Наука, 1985. – 263 с.

 21. Медицинская экология / Под ред. Королева А.А. – М.: AKADEMIA, 2003. – 415 с.

 22. Загрязнение воздуха и жизнь растений / Под ред. Трешоу М. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. – 536 с.

 23. Циганенко О. І., Матасар І. Т., Торбін В.Ф. Основи загальної, екологічної та харчової токсикології. – К.: Чорнобильінтерінформ, 1998. – 173 с.

 24. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология. – М.: Высшая школа, 2001. – 318 с.

 25. Новиков В.В. Экология, окружающая среда и человек. – М.: Фаир-Пресс, 2005. – 736 с.

 26. Повороженко В.В, Резер С.М., Казаров Ю.К. Транспорт и охрана окружающей среды // Итоги науки и техники. Серия Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. – Т.7. – М.: Наука, 1980. – 120 с.

 27. Иванов В.Н., Сторчевус В.К. Экология и автомобилизация. – К.: БУДИВЕЛЬНЫК, 1990. – 128 с.

 28. Хомяк Я.В., Скорченко В.Ф. Автомобильные дороги и окружающая среда. – К.: Высшая школа, 1983. – 310 с.

 29. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. – Москва: AKADEMIA, 2002. – 480 с.

 30. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. – М.: Мир, 1989. – 439 с.

 31. Кучерявий В.П. Урбоеколоія. – Львів: Світ, 2001. – 514 с.

 32. Зырин Н.Г. Подвижность микроэлементов в почвах и доступность их растениям // Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. – М.: Наука, – 1974. – С. 178 – 184.

 33. Некос А.Н., Дудурич В.М. Экология и проблемы безопасности товаров народного потребления: Изд. 2-е, перер. и доп. / Под ред. В.Е. Некоса. – Х.: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2007. – 380 с.

 34. Miles L.J., Parker G.R. Effect of Soil Cd Addition on Germination of Native Plant Species // Plant and Soil. – 1980. – Vol. 54, N 27. – P. 243 – 247.

 35. Галаган О.О. Ландшафтно-геохімічні дослідження міграції важких металів у лісостепових ландшафтних комплексах України // Український географічний журнал. – К., 1993. – № 2. – С. 32 – 35.

 36. Фатєєв А.І., Мірошниченко М.М., Биндич Т.Ю. Особливості міграції важких металів з орного шару зональних ґрунтів України // Вісник ХДАУ. – 1999. – № 2. – С. 99 – 100.

 37. Ермолаева В.А. Методы качественного определения свинца в растительных образцах // Естественные и технические науки. – М.: Наука, 2006. – №3. – С. 53-55.

 38. Микроэлементы в почвах Советского Союза / Под ред. В.А. Ковды, Н.Г. Зырина. – М., 1973. – С. 19 – 50.

 39. Фатєєв А.І., Самохвалова В.Л., Мірошниченко М.М. Надходження важких металів до рослин та ефективність добрив на техногенно забруднених ґрунтах / Вісник аграрної науки. – К, 1999. - № 2 (550). – С. 61 – 65.

 40. Фатеев А.І., Мирошниченко Н.Н., Самохвалова В.Л. Миграция, транслокация и фитотоксичность тяжелых металлов при полиэлементном загрязнении почвы / Агрохимия. – Х., 2001.- № 3. – С. 57 – 61.