Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Глава 3. Комплексное обследование ферментативной активности почвы как инструмент мониторинга эколого-функционального состояния почвы




Общие представления о мониторинге окружающей среды (ОС)

Мониторинг окружающей среды – организованная сеть наблюдений для сбора данных о состоянии окружающей среды. Одна из главных его задач – накопление и обработка результатов информации о состоянии окружающей среды.

Контролируемые объекты и компоненты. В сферу экологического контроля входят следующие контролируемые объекты:

1) воды – пресные, поверхностные, морские, подземные, атмосферные осадки, талые, сточные;

2) воздух – атмосферный, природных заповедников (фон), городов и промышленных зон, рабочей зоны;

3) почвы;

4) донные отложения;

5) растения, пища и корма, животные ткани.

Наиболее сложным и трудоемким является почвенно-химический или почвенно-экологический мониторинг.[24]

Принципы почвенно-экологического мониторинга

Оценку эколого-функционального состояния почв можно рассматривать как часть почвенно-экологического мониторинга. В основе почвенного мониторинга должны лежать следующие основные принципы:

1) разработка методов контроля наиболее уязвимых свойств почв, изменение которых может вызвать потерю плодородия, ухудшение качества растительной и животной продукции, деградацию почвенного покрова;

2) постоянный контроль важнейших показателей почвенного плодородия;

3) ранняя диагностика негативных изменений почвенных свойств;

4) разработка методов контроля сезонной динамики почвенных процессов, изменением свойств почв при длительных антропогенных нагрузках.

Среди наиболее уязвимых свойств почв и особо опасных процессов, которые проявляются во всех почвах любых природных зон, - потеря гумуса и изменение его качественного состава, увеличение кислотности или щелочности, изменения состава обменных катионов, загрязнение почв пестицидами, детергентами и другими органическими соединениями, угнетение почвенной биоты.

Невозможно организовать в целях экологического мониторинга эффективные наблюдения, не учитывая взаимосвязь и постоянное взаимодействие природных компонентов, изменение структурно-функциональных характеристик их отдельных звеньев при поступлении ксенобиотиков, которые вызывают изменение других звеньев, функционально с ними связанных. Поэтому выбор чувствительных к антропогенному воздействию показателей состояния экосистемы может меняться в зависимости от задач исследования. Однако, на любом уровне – микроскопическом, локальном или глобальном в ходе почвенно-экологического мониторинга особого внимания заслуживают методы исследования процессов образования и перераспределения в почвах химических веществ.[24]

Исследование ферментативной активности почвы

Как уже говорилось выше, при проведении мониторинга и диагностики состояния почв, в первую очередь, следует определять биохимические показатели: рекомендуются показатели изменения ферментативной активности. Определение ферментативной активности основано на учете количества переработанного в процессе реакции субстрата или образующегося продукта реакции в оптимальных условиях температуры, рН среды, концентрации субстратов, величины навески почвы, времени инкубации. Для количественного определения конечных продуктов реакции применяются различные химические, фотометрические, колометрические, и другие методы. Для качественных измерений наличия ферментов в почве широко используются хроматографические методы.

Сущность методов определения активности ферментов почвы заключается в следующем: навеску почвы насыщают антисептиком, добавляют буферный раствор с рН, оптимальным для данного фермента, и определенное количество субстрата. Реакционную смесь в основном при температуре 30 - 370С выдерживают в термостате в течение определенного времени при периодическом перемешивании и после этого проводят количественный учёт или качественную идентификацию продуктов реакции. Активность фермента выражают в количествах переработанного субстрата или образующегося продукта реакции в течение определенного промежутка времени и рассчитывают на единицу веса почвы или гумуса. Такие условия позволяют определить максимальную потенциальную ферментативную активность почвы. [25]

Таким образом, определив активность некоторого комплекса ферментов (табл.5) можно судить об эколого-функциональном состоянии почвы, а исследовав период восстановления ферментативной активности можно судить о последствиях воздействия загрязняющих веществ на почву (табл.6). Подробно методы определения ферментативной активности будут описаны ниже.


Таблица 5

Шкала сравнительной оценки ферментативной активности почвы[26]

Активность Каталаза, см3 О2 на г за 1 мин Дегидрогеназа, мг ТФФ на 10 г за 24 ч Фосфатаза, мг Р2О5 на 10 г за 24 ч Уреаза, мг NН3 на 10 г за 24 ч Протеаза, мг альбумина на 10 г за 24 ч Инвертаза, мг глюкозы на 1 г за 24 ч
Очень слабая <1 0-3 >0,5 >3 0-0,5 >5
Слабая 1-3 3-7 0,5-1,5 3-10 0,5-1,0 5-15
Средняя 3-10 7-15 1,5-5,0 10-30 1-2 15-50
Высокая 10-30 15-22 5-15 30-100 2-3 50-150
Очень высокая >30 >22 >15 >100 >3 >150

 

Таблица 6

Оценка воздействия загрязняющих веществ на почву[26]

Период восстановления ферментативной активности, дни Оценка последствий
Лабораторные условия Полевые условия
    Не оказывает влияния
15 – 30 30 – 60 Незначительное влияние, но возможны отрицательные последствия
>30 >60 Существенное влияние, возможны серьезные экологические последствия

 


Глава 4. Материалы и методы

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...