Сельское хозяйство/3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия

К.с-х.н. Шилов М.П., студентка 4 курса АБФ Кураева Г.А. .

РГП «Костанайский государственный университет им. А. Байтурсынова», Казахстан

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ СВИНЦА И КАДМИЯ В ЗЕРНЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ КОСТАНАЙСКОЙ ОБЛАСТИ

Костанайская область является ведущим производителем сильного и ценного зерна яровой пшеницы в Республике Казахстан. Ежегодно под нее отводится более 4,0 млн. га пашни, а объем экспорта достигает 70 % и более валового сбора. Это предъявляет повышенные требования к качеству производимого зерна [1]. Учитывая возросшую экологическую нагрузку на зерновые агроценозы при активной химизации сельского хозяйства, а также со стороны промышленных предприятий, необходимо проводить постоянный контроль содержания в зерне токсичных элементов и в первую очередь тяжелых металлов, в частности свинца и кадмия [2]. В связи с этим целью исследований являлось – дать токсикологическую оценку содержанию свинца и кадмия в зерне яровой пшеницы в различных регионах области.

Исследованиями установлено, что наиболее экологически чистое зерно получено в северо-восточной части Костанайской области – Узункольском и Мендыкаринском районах (таблица 1). Количество свинца содержится здесь всего 0,09-0,12 мг/кг, при ПДК 0,5 мг/кг. Концентрация кадмия также незначительна – от следов до 0,02 мг/кг при допустимом уровне 0,1 мг/кг. Аналогичное зерно практически с теми же показателями формируется и в южной части области – Аулиекольский, Камыстинский и Наурзумский районы. К безопасному поясу возделывания пшеницы относится и территория Денисовского района. Ситуация несколько меняется в центральной части области. Обращает на се6я внимание повышенное содержание тяжелых металлов в зерне ТОО «Костанайский НИИСХ», свинца – 0,33, кадмия – 0,05 мг/кг. В то же время в соседнем ТОО «Мичуринское» эта величина значительно ниже. По-видимому, это связано с длительными и интенсивными применениями минеральных удобрений, особенно фосфорных, на опытных полях научного предприятия [3].

Таблица 1

Содержание тяжелых металлов в зерне пшеницы по разным районам возделывания, среднее за 2009-2012 гг.

Географический пункт	Содержание свинца, мг/кг	Содержание кадмия, мг/кг
Карабалыкский район 1. «Карабалыкская опытная станция» 2. ТОО «Ак-Бидай-Агро»	0,30 0,14	0,04 0,01
Узункольский район: ТОО «Троебратное»	0,09	Следы
Мендыкаринский район: ТОО «Боровское-Холдинг»	0,12	0,01
Сарыкольский район: ТОО «Сарыкольское»	0,28	0,06
Костанайский район: 1. ТОО «Костанайский НИИСХ» 2. ТОО «Мичуринское»	0,33 0,24	0,05 0,01
Алтынсаринский район: ТОО «Силантьевское»	0,22	0,04
Карасуский район: ТОО «Карасу-Бидай»	0,24	0,05
Тарановский район: ТОО «Рудненское»	0,41	0,08
Житикаринский район: ТОО «Забеловка»	0,44	0,08
Денисовский район: ТОО «Тобольское-1»	0,15	0,02
Аулиекольский район: ТОО «Сулуколь»	0,11	0,01
Камыстинский район: Агрофирма «Кара Батыр»	0,12	Следы
Наурзумский район: ТОО «Наурзумский»	0,09	0,02
Среднее по области	0,21	0,03

Аналогичная ситуация наблюдается и в Карабалыкском районе на землях «Карабалыкской опытной станции». Полученное здесь зерно тоже отличалось повышенным содержанием свинца и кадмия. Недалеко расположенное ТОО «Ак-Бидай-Агро» имеет значительно более низкие показатели.

Высокая концентрация тяжелых металлов характерна для Карасуского, Алтынсаринского и части хозяйств Сарыкольского районов. Величина свинца в зерне достигает здесь 0,20-0,28 мг/кг, а кадмия 0,04-0,06 мг/кг. Объяснением служит их приуроченность к Тюнтюгурской депрессии. Это тектонический разлом долгое время служил и будет служить накопителем всякого рода отложений и геологических осадков со всей территории, в том числе и загрязненных тяжелыми металлами. Геологическое строение Тарановского и Житикаринского районов также является причиной высокого накопления токсичных элементов в зерне пшеницы.

На территории Костанайской области имеется достаточное количество антропогенных источников, влияние которых может обеспечить высокое накопление токсичных элементов. В первую очередь это городские промышленные предприятия и комбинаты горнодобывающей промышленности [4]. Последние наносят наибольший вред как в результате открытой разработки, так и за счет вредных отходов производства (таблица 2).

Таблица 2

Влияние источников загрязнения на содержание тяжелых металлов в зерне пшеницы, среднее за 2009-2012 гг.

Географический пункт	Сопряженный участок	Содержание свинца, мг/кг	Содержание кадмия, мг/кг
1. КЖБИ, г. Костанай	Поле №9, ТОО «Мичуринское»	0,97	0,25
2. Соколово-Сарбайское ГПО, г. Рудный	Близлежащее поле ТОО «Рудненское»	5,32	0,35
3. Житикаринский асбестовый комбинат, г. Житикара	Близлежащее поле ТОО «Забеловка»	3,86	1,22

Так, комбинат железобетонных изделий существенно загрязняет растениеводческую продукцию уже в черте города. Зерно пшеницы, полученное с поля № 9 ТОО «Мичуринское», расположенное в 1,5 км от источника, содержит свинца 0,97 и кадмия 0,25 мг/кг, что практически в 2 раза превышает уровень ПДК. Еще более высокую степень загрязнения обеспечивают предприятия ССГПО. Здесь добыча руд ведется открытым способом, как правило с нарушением норм охраны окружающей среды. Рядом находятся отработанные золоотвалы, которые постоянно пылят и загрязняют прилегающую территорию. Кроме того, в составе железных руд встречается большое количество сопутствующих вредных элементов, в частности свинца до 3%. С поля пшеницы, расположенного в 5 км от комбината (ТОО «Рудненское»), полученно зерно, в котором концентрация свинца превышает допустимый уровень более чем в 10 раз, а загрязненность кадмием была в 3,5 раза выше этого предела. Что касается ТОО «Забеловка», поля которого прилегают к асбестовому комбинату, то полученное здесь зерно высокотоксичное как по свинцу, так и по кадмию, концентрация которого превышает предельно допустимый уровень – 1,22 мг/кг. Степень загрязнения свинцом здесь несколько ниже, чем в ТОО «Рудненское» возле ССГПО, но также выше ПДК в 7,5 раза и составляет 3,76 мг/кг.

Таким образом, приведенные результаты анализов показали, что средняя концентрация свинца и кадмия по области не превышает допустимых пределов и составляет 0,21 и 0,31 мг/кг. Повышенное же количество токсичных элементов приурочено к геологическим структурам – пониженным депрессиям и выходу железных и асбестовых руд на поверхность. Активными источниками загрязнения зерновой продукции является Соколово-Сарбайское ГПО и асбестовый комбинат г. Житикары.

Литература

1. Гармаш Н.Ю. Эколого-агрохимическое обоснование управления качеством растениеводческой продукции при различных факторах антропогенного воздействия на почву: Автореф. …док. с.-х. наук. Москва, 2006. 45 с.

2. Челтыгмашева И.С. Влияние тяжелых металлов на качество растениеводческой продукции: Автореф. …док. с.-х. наук. Москва, 2004. 42 с.

3. Сидоренкова Н.К. Агроэкологическая оценка примесей тяжелых металлов и токсических элементов в фосфорных удобрениях и доз кадмия на различных почвах: Автореф. …к. с.-х. наук. Москва, 2000. 18 с.

4. Пантелеева Я.Г.Геохимические изменения окружающей среды в зоне влияния горнопромышленного комплекса:  Автореф. …к. с.-х. наук. Санкт-Петербург, 2009. 18 с.