2.2. Динамика концентрации экотоксиканта в почве в результате длительного применения средств химизации .

Для свеклы столовой на легкосуглинистой почве, t ,– время , за которое концентрация макроэлемента в почве достигнет заданной величины, составляет 25 мг/100 г почвы .

t = - 1/ λ*ln(1- λ(Сп-Со)Мп/(Cу-Со)Му), где

t - время, за которое концентрация макроэлемента в почве достигнет заданной величины, года;

Со, Су - концентрация фосфора в почве до внесения удобрений и в удобрениях, мг/100г;

Сп - заданная оптимальная величина концентрации фосфора в почве, мг/100 г;

Мп, Му - масса почвы и физическая масса удобрений, кг/га;

λ - постоянная скорости выноса элемента из почвы, равная сумме лпв+ лфв+ лур, обозначающие постоянные скоростей выноса элемента поверхностными водами, фильтрующими водами и урожаем соответственно.

t = -1/0,14*ln(1-0,14*(25-4)*2500 000/(40000-4)*150)=

При помощи экспонициальной модели накопления элементов в почве можно оценить концентрацию примесного элемента в почве после длительной эксплуатации сельскохозяйственных угодий, результатом которой явилось достижение оптимальной концентрации фосфора в пахотном слое почвы.

Cn = Co+1/λ(1-e-λt) ∑((Суi-Co)Myi/Mn) , где

Cn - концентрация примесного элемента в почве после эксплуатации сельскохозяйственных угодий в течение времени (t), мг/кг;

Со - концентрация примесного элемента до внесения удобрений, мг/кг;

Суi - концентрация примесного элемента в каждом вносимом материале, мг/кг ;

λ - постоянная скорости выноса элемента из почвы;

t - период времени, в течение которого концентрация фосфора в почве достигла оптимального для растений значения, года.

2.3.Накопление примесного элемента в звеньях трофической цепи почва-растение-человек . Индекс риска .

Важным параметром миграции химического элемента в системе почва-растение является коэффициент накопления. Знание коэффициента накопления позволяет определить его вынос урожаем, концентрацию в продукции растениеводства, т.е. оценить качество урожая, прогнозировать поступление экотоксиканта в организм человека.

Ср = Сп*КН, где

Ср - концентрация элемента в растении, мг/100 г;

Сп - концентрация элемента в почве, мг/100 г;

КН – коэффициент накопления для свеклы столовой равен

Ср для свеклы столовой равен 0,81 мг\100г. Находим КН для свеклы столовой,исходя из формулы Ср=Сп*КН , КН=Ср:Сп :

КН=0,81 : 0,15 =5,4 мг\100 г

Определим удельное поступление меди в организм человека I (мг/кг*день), усредненное к 70-летнему периоду жизни.

I = Ср*bk*mk*fk*E*L/Mb*70*365, где

Ср - концентрация элемента в хозяйственной части растения;

bk - коэффициент, учитывающий изменение концентрации элемента в результате технологической или кулинарной обработки растительной продукции;

mk - масса продукта, потребляемого в течение дня;

fk - безразмерная характеристика, определяющая усвоение продукта организмом человека;

E - частота потребления продукта, дней/год;

L - продолжительность потребления, лет;

Mb - усредненная масса тела (70 кг);

70*365 - средняя продолжительность жизни, дней.

I = 0,81 * 0,5*0,4*0,9*365*70/70*70*365 =0,00208 мг\кг -сут

Индекс риска (hazard index - HI) находим согласно следующему выражению: HI = I:RfD,

Где RfD - доза, определяющая «пороговый эффект» воздействия загрязнителя на организм человека, т.е. тот безопасный уровень его воздействия, к которому, как предполагается, организм оказывается нечувствительным. Для меди эта доза равна 0,5 мг/кг сутки.

HI = 0,00208:0,5=0,004 мг\кг

Индекс риска намного меньше единицы. При таком поступлении меди с пищей, человек вреда не получит.

Выводы

При возделывании свеклы столовой на почвах с представленной характеристикой , и при использовании данных удобрений ,в течение года количество меди в почве не изменится , выращиваемая продукция является безопасной для человека .

В последнее время все острее стоит проблема загрязнения окружающей среды вредными компонентами. Снизить воздействие тяжелых металлов на здоровье населения можно следующим образом :

1.Обследование населения на содержание ТМ в организме.

2.Заниматься прослеживанием миграцией ТМ от источника в организм человека.

3. Налаживание широкого и действенного контроля (на различных уровнях, вплоть до бытового) содержания тяжелых металлов в продуктах питания, воде и напитках.

4 . Контроль выбросов тяжелых металлов.

Для получения продукции растениеводства, свободной от тяжелых металлов, на почвах с повышенным их содержанием необходимо :

- провести агрохимическое обследование пашни, определить содержание тяжелых металлов в почве;

- произвестковать кислые почвы;

- исключить применение минеральных удобрений, содержащих тяжелые металлы;

- подобрать культуры, минимально потребляющие эти элементы; на сильно загрязненных полях можно выращивать культуры для технической переработки;

-периодически проводить контроль продукции на содержание тяжелых металлов.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра агрохимии и агроэкологии

Курсовая работа на тему:

«Оценка токсичности меди при использовании удобрений и мелиорантов в агроценозе»

Выполнила : Логушко Е.В.

Проверила : Ефремова М.А.

Санкт-Петербург ,Пушкин

2013

Список литературы :

1. Кабата-Пендиас А., Пендиас Г. Микроэлементы в почвах и растениях. Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 439 с.;

2. Рэуце К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы –М.:ВО Агропромиздат, 1986.-221с;

3. Кауричев И.С., Панов Н.П., Розов Н.Н. и др. Почвоведение. М.: Агропромиздат, 1989. 719 с.

4. Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Б.Х. Жеруков и др.; Растениеводство. М.:КолосС, 2006г. 612с.

5. Содержание и формы микроэлементов в почвах.- М.:Изд-во МГУ ,1985.- 205 с.

6. Тяжелые металлы в системе почва – растение – удобрение .Под общей ред. М.М. Овчаренко .- М.:ЦИНАО,1997 .- 290 с.

7. А. Н. Аристархов, Эколого-агрохимическое обоснование оптимизации питания растений и комплексного применения макро- и микроудобрений в агроэкосистемах // диссертация в виде научного доклада … доктора биологических наук, МГУ, Москва, 2000, 88 с.

8. Белик В. Ф. Овощные культуры и технология их возделывания /В. Ф. Белик, В.Е. Советкина - М.: Агропромиздат, 1991.-480с.

9. Содержание и формы микроэлементов в почвах . – М.:Изд-во МГУ,1985.-205 с.

10. Ягодин Б.А. ,Агрохимия ;М.Агропромиздат ,1989,655 с.

Содержание :

1.Введение 3

2. Глава 1.Распределение химического элемента – экотоксиканта в системе почва-растение в естественных природных условиях и при антропогенном загрязнении 5

1.1. Химические свойства примесного элемента 5

1.2 Фоновое содержание Cu в разных типах почв. Кларк в литосфере 8

1.3. Источники и формы поступления примесного элемента в почву в условиях антропогенного загрязнения окружающей природной среды . Формы закрепления примесного элемента в почве. Величины ,характеризующие время нахождения примесного элемента в почве : период полунахождения в почве – Т1\2 (полувыведения из почвы ),среднее время нахождения в почве – т ;скорости выноса элемента поверхностными , фильтрующими водами и урожаем. 10

1.4. Факторы, оказывающие влияние на поступление химического элемента из почвы в растения 13

1.4.1. Почвенные факторы 13

1.4.2. Свойства растений 15

1.5. Нормирование содержания меди в почве , продукции

растениеводства и связанных с ней продуктах питания 18

1.6. Биохимическая роль металла в организме животных и человека . Фоновые и пороговые концентрации меди в организме человека 20

3. Глава 2. Токсичность примесных химических элементов для организма человека при применении комплекса удобрений и мелиорантов в агроценозе 26

2.1. Изменение концентрации экотоксиканта в почве после единовременного применения средств химизации 26

2.2. Динамика концентрации экотоксиканта в почве в результате длительного применения средств химизации 30

2.3.Накопление примесного элемента в звеньях трофической цепи почва-растение-человек . Индекс риска 32

4. Выводы 34

5. Список литературы 35