ВВЕДЕНИЕ

Почва, верхний слой литосферы, обладающий особым свойством — плодородием. Она занимает уникальное положение в природном мире, так как имеет общие свойства и с живой и с неживой природой, является результатом преобразования поверхностных слоев литосферы совместным воздействием воды, воздуха и организмов. Почва состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), отражающих эволюцию почвообразования. Почва рассматривалась как геологическое тело, но в работах В. В. Докучаева впервые появились близкие к современным представления об особом характере почвы. Начала развиваться наука почвоведение.

Плодородие почвы, т. е. способность обеспечивать растения водой и пищей, позволяет ей участвовать в воспроизведении биомассы. Природное плодородие имеет различный уровень, зависящий от состава и свойств почвы и факторов почвообразования.

Деятельность человека на протяжении тысячелетий и столетий влияет на факторы почвообразования. Непосредственно человек влияет на почву путем механической обработки, мелиорации, внесения минеральных и органических удобрений и т. п. Косвенно человеческая деятельность (например, вырубка лесов) приводит к смене биоценозов — соответственно, меняются и почвообразующие процессы.

В крупных городах естественный почвенный профиль видоизменён. Обычно поверхностный слой земли представлен толщей культурных наслоений, которые не являются почвой с её физической и химической структурой, с горизонтальным сложением. Естественное сложение почвы в городской среде сохраняется там, где не было застройки.

Город Березовский – это небольшой молодой, промышленный сибирский городок, где основными предприятиями являются шахты, добывающие уголь. Город растет, в результате увеличения площади многие дачные и садовые участки попали под влияние угледобывающих предприятий.

Важнейшей экологической проблемой является сохранение плодородных почв города Березовского. Добыча 1 млн т. угля сопровождается нарушением 35-50 га земной поверхности. Темпы рекультивации недостаточны (за время эксплуатации угольного бассейна рекультивировано около 20 % земель), качество рекультивации часто оставляет желать лучшего.

Географическое положение нашего региона таково, что процессы самоочищения почвы не могут быть интенсивными. Все это свидетельствует о том, что проблема мониторинга качества почвы в нашем городе является актуальной.

Целью нашей работы явилось выявить эффективность использование методов биоиндикации для быстрой оценки степени загрязнения почв в различных районах города Березовский.

Цель определила следующие задачи:

1. Вырастить семена редиса в водной вытяжке, полученной из почвенных проб, отобранных в разных участках города.
2. Вырастить проростки редиса на тех же пробах почв.
3. Ответить на вопрос: можно ли применять методы биотестирования для мониторинга антропогенного загрязнения почвы?

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При проращивании семян в водной вытяжке были получены следующие результаты (в табл. 1 представлены средние данные по повторяемости):

Таблица 1

Количество проросших семян и длина корешков всех проростков, полученных в водной вытяжке

№ п\п	Проба	Кол-во проросших семян		Средняя длина корешков
		штук	%	см	% (от контроля)
1	№1 контроль	20	100	4,8	-
2	№2	20	100	2,7	56
3	№3	19	99	4,4	91
4	№4	17	85	2,9	60

При проращивании количество семян во всех пробах оказалось удовлетворительным. Наибольшее снижение всхожести наблюдалось в пробе №4 – на 15%. Данный результат не является критическим показателем опасного загрязнения почв (рис. 1).

Рисунок 1. Количество проросших семян

При измерении средней длины корешков проростов в водной вытяжке показателем опасного загрязнения явилось снижение длины корешков в пробе №2 (берег реки Шурап) – на 34% и в пробе №4 (центр города) – на 40% (рис. 2).

Рисунок 2. Средняя длина корешков проростков

Из всего выше сказанного можно сделать предположение: возможно, водная вытяжка из проб не полностью характеризует качество и экологическую безопасность почвы, так как не все вещества, находящиеся в почве переходят в воду. Для проверки этого предположения мы провели биотестирование проб по второй методике – выращивание проростков непосредственно в пробах почвы.

Во всех отобранных нами пробах наблюдается негативное воздействие на проростки редиса по сравнению с контролем (табл. 2).

Таблица 2

Результаты выращивания семян редиса в пробах почвы (средние данные)

Проба	Кол-во проросших семян на 14 день		Средняя длина проростков
	штук	%	см	% (от контроля)
№1 контроль	10	100	5,7	-
№2	7	70	4,8	84
№3	0	0	0	0
№4	8	80	3,8	66

В пробе №2 (берег реки Шурап) наблюдается незначительное уменьшение количества проросших семян (30%) и уменьшение длины проростков семян редиса на 16%.

В пробе №3 (район озера) наблюдается 100-процентная гибель всех высаженных семян редиса, что говорит о наибольшем загрязнении данной почвенной пробы химическими веществами.

В пробе №4 (центр города) наблюдается незначительное снижение всхожести семян, и заметное уменьшение длины проростков на 34% по сравнению с контрольной пробой (рис. 3 и 4).

Рисунок 3. Процент всхожести семян редиса в пробах почвы

Рисунок 4. Средняя длина проростов в пробах почвы (в %)

ВЫВОДЫ

1. При проращивании семян в водной вытяжке опасного загрязнения почвы выявлено не было, поэтому методика выращивания проростков непосредственно в почве более чувствительна по сравнению с данной методикой.
2. При проращивании семян в почве наиболее загрязненной пробой оказались почвы, взятые с берега «Черного озера».
3. Данные методы биотестирования можно применять для мониторинга антропогенного загрязнения почвы в промышленных районах.
4. Данные методики могут свидетельствовать об экологической безопасности почвы, но не о плодородии.