Фиторемедиация. Перспективы использования в г. Чебоксары

Введение.....................................................................................................................3
1. Теоретические основы метода фиторемедиации................................................5
1.1. Краткое описание химических элементов, относящихся к группе тяжелых металлов......................................................................................................5
1.2. Понятие и область применения.....................................................................7
1.3. Влияние ТМ на основные физиологические процессы растений – фиторемедиантов.....................................................................................................10
2. Механизмы устойчивости растений к ТМ........................................................21
2.1. Роль клеточной стенки в ограничении поступления ТМ в клетку и устойчивости к ним растений.................................................................................22
2.2. Участие плазмалеммы в устойчивости растений к ТМ............................24
2.3. Детоксикация ТМ в клетке..........................................................................26
3. Определение фиторемедиантов и мест под их посадку на основе данных о загрязнении ТМ почв г. Чебоксары.......................................................................31
3.1. Общие данные о загрязнении почв ТМ Чувашии.....................................31
3.2. Подбор потенциальных видов растений - фиторемедиантов для данной местности.................................................................................................................44
3.3. Этапы проведения работы по использованию технологии фиторемедиации земель..........................................................................................47
3.4. Картографирование потенциальных мест под посадку фиторемедиантов в окрестностях города Чебоксары..........................................................................49
Заключение...............................................................................................................53
Список литературы..................................................................................................56
Приложения..............................................................................................................60
Список видов растений............................................................................................64

Весь текст будет доступен после покупки

В городах технологические выбросы от стационарных и передвижных источников загрязнения окружающей среды попадают в атмосферу, а затем, оседая на растительности и в верхних горизонтах почв, включаются в природные и техногенные циклы миграции. Становясь частью биологического круговорота, тяжёлые металлы (далее – ТМ) передаются по пищевым цепям и вызывают целый комплекс негативных последствий на различных звеньях, в том числе, поступая и в организм человека, как конечном звене любой экологической цепи. Кроме того, особенно в городах и промышленных центрах, возможно поступление ТМ в организм человека и при ингаляции атмосферного воздуха, содержащего аэрозоли почвы, которые в данном случае выступают как вторичный источник загрязнения атмосферы.
На фоне естественных ландшафтов городские территории характеризуются наличием площадных геохимических аномалий с высоким содержанием в почвах различных ТМ. Использование технологий оздоровления почвы от опасных загрязнителей, применяемых на сельскохозяйственных полях, для городской территории не всегда технически возможно, недостаточно эффективно и чаще всего экономически невыгодно. Кроме того, основная цель большинства таких мероприятий на агроландшафтах — снизить подвижность металлов, не допустить поступление загрязнителей в сельхозпродукцию. Для этого используются такие известные приёмы, как физическая адсорбция загрязняющих веществ; добавление сорбентов-мелиорантов; удаление верхнего слоя почвы и замена его другим; внесение извести, цеолитов, органических удобрений и др.
В последние годы многие российские и зарубежные учёные все больше внимания обращают на перспективность применения методов очистки почв и грунтов с использованием зелёных растений для оздоровления загрязненных почв — фиторемедиации. Распространение данного метода обусловлено, в первую очередь, экономическими причинами. Требуется только высадить «нужные» виды на загрязненную почву, а в конце сезона утилизировать растения, что определяет актуальность работы.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Теоретические основы метода фиторемедиации
1.1. Краткое описание химических элементов, относящихся к группе тяжёлых металлов.
Историю становления тяжёлых металлов принято летаисчислять с начала XIX века, более точно, с 1817 года. Именно тогда немецкий учёный Леопольд Гмелин принялся классифицировать все известные на тот момент химические элементы на три составляющих: лёгкие металлы, тяжёлые металлы и неметаллы. В общей сложности он отнёс к ТМ приблизительно 25 веществ.Общей их чертой была относительно большая плотность от 4 до 25 г/см3, атомное число от 23 и более и атомная масса не меньше 43 Да (рис. 1).
Современная наука хоть и продвинулась за это время намного дальше, но все же не может даже сегодня чётко ответить на вопрос: «А что именно является тяжёлым металлом?». Все так же, главными признаки отнесения к данной группе служат физические показатели атомного числа, плотности и веса. Новизной же стало то, что в настоящий момент ТМ рассматривают ни как сугубо химическую составляющую, а с точки зрения экологии (влияние на растения и животных в экосистеме, организм человека, степень негативного воздействия на компоненты биосферы, распространённость в среде).
Но не стоит думать, что ТМ являются чем-то только негативным. Без их концентрации как в организме зелени так и в человеке не возможны некоторые процессы жизнедеятельности. Клетка растения довольно зависима от микроэлементов ТМ, без которых она, к примеру, не может рассчитывать на обмен энергией, метаболизм обоих стадий, физиологическое развитие и многое другое.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алексеев Ю. В. Тяжёлые металлы в почвах и растениях. Л.: Агропромиздат, 1987. 142 с.
2. Андреев С.И. Почвы Чувашской АССР. Чебоксары: Чувашкнигоиздат, 1971. 355 с.
3. Башкин В.Н., Касимов Н. С. Биогеохимия М.: Научный мир, 2004. 648 с.
4. Башмаков Д.И., Лукаткин А. С. Эколого-физиологические аспекты аккумуляции и распределения тяжёлых металлов у высших растений. Саранск: Мордов. ун-т, 2009. 236 с.
5. Даутов Р.К., Минибаев В.Г., Калимуллина С.Н. Микроэлементы в почвах Чувашской АССР и рациональное использование микроудобрений. Чебоксары: Чувашкнигоиздат, 1979. 61 с.
6. Иванов В.Б., Быстрова Е.И., Серегин И.В. Сравнение влияния тяжелых металлов на рост корня в связи с проблемой специфичности и избирательности их действия // Физиология растений. 2003. Т. 50, № 3. С. 445–454.
7. Ильин В.Б. Тяжёлые металлы в системе почва – растение. Новосибирск: Наука, 1991. 150 с.
8. Ильин В.Б. Тяжёлые металлы и неметаллы в системе почва – растение. Новосибирск: СО РАН, 2012. 220 с.
9. Ильина Т.А., Васильев О.А., Егоров В.Г., Ильин А.Н. Мониторинг земель Чувашской Республики. Чебоксары: «Новое время». 2012. № 6. 151 с.
10. Ильина Т.А., Васильев О.А., Егоров В.Г., Ильин А.Н. Мониторинг земель Чувашской Республики. Чебоксары: «Новое время». 2008. 109 с.
11. Ильина Т.А., Васильев О.А., Егоров В.Г., Ильин А.Н. Мониторинг земель Чувашской Республики. Чебоксары: «Новое время». 2005. № 2. 81 с.
12. Казнина Н.М. Влияние свинца и кадмия на рост, развитие и некоторые другие физиологические процессы однолетних злаков (ранние этапы онтогенеза): Автореф. дис., канд. биол. наук. Петрозаводск, 2003. 23 с
13. Казнина Н.М., Лайдинен Г. Ф., Титов А. Ф. Влияние кадмия на апикальные меристемы стебля растений ячменя // Онтогенез. 2006. Т. 37, № 6. С. 444–448.
14. Казнина Н.М., Титов А.Ф., Лайдинен Г.Ф., Батова Ю. В. Влияние кадмия на водный обмен растений ячменя // Тр. КарНЦ РАН. Сер. Экспериментальная биология. 2011. № 3. С. 57–61.

Весь текст будет доступен после покупки