Засоленные почвы делятся на два типа: солончаки и солонцы. Солончаки характеризуются высоким содержанием легкорастворимых солей у самой поверхности. На солончаках произрастают преимущественно типичные галофиты. В отличие от солончаков, солонцы содержат легкорастворимые соли на некоторой глубине (20-50 см и глубже), верхние же горизонты их промыты атмосферными осадками и почти лишены легкорастворимых солей. На солончаках произрастают главным образом растения-ксерофилы, приспособленные к существованию на сухих почвах. Типичные же галофиты на солонцах встречаются довольно редко.
Отмеханического состава субстрата, на котором растут растения, в значительной степени зависят его воздушный, водный, температурный режимы и др. Так, песчаные почвы воздухо- и водопроницаемы, легко прогреваются и так же легко остывают. Это приводит к тому, что органика в таких почвах быстро минерализуется, и питательные вещества вместе с нисходящим током воды вымываются в нижние горизонты почвы. Глинистые почвы, наоборот, обладают сильной водоудерживающей способностью, их температурный режим более стабилен, восходящий и нисходящий ток более или менее уравновешен и основная масса питательных веществ сохраняется в верхних слоях почвы. Как мы видим, механически состав субстрата играет для растений чаще всего опосредованную роль. Однако существуют субстраты, где механический состав является основным лимитирующим фактором для растений: открытые пески и скалы.
Псаммофиты(растения подвижных песков) обладают целым рядом приспособлений, обеспечивающих им возможность произрастания на подвижных субстратах, имеющих рыхлую структуру. Они способны образовывать придаточные корни на засыпанных песком стеблях и придаточные почки на корнях, оказавшихся на поверхности в связи с выдуванием песка. У некоторых кустарников побеги способны очень быстро расти и ускользать от заноса песком. Многие виды имеют длинные быстрорастущие корневища, что позволяет им быстро расселяться и закреплять песок. Корни псаммофитов имеют многочисленные корневые волоски и одеты чехликами из частиц песка, надежно защищающими их от высыхания. Листья псаммофитов узкие, жесткие, а у многих видов полностью отсутствуют, что облегчает сопротивление ветру, нередко несущему тучи песка. Тем не менее, многие псаммофиты очень сильно транспирируют, что позволяет им уменьшать нагрев зеленых фотосинтезирующих частей. Воду при этом они получают за счет сильно развитой корневой системы. Плоды и семена псаммофитов имеют различные придатки, которые обеспечивают их распространение, быстрое заглубление в грунт, прорастание и укоренение молодых проростков.
Литофиты(петрофиты) - растения, приспособленные к жизни на камнях, скалах или в их трещинах. Обычно на камне сначала поселяются бактерии и водоросли, затем накипные лишайники, потом листоватые лишайники и мхи, и, наконец, высшие растения. Литофиты могут поселяться на поверхности камня, не разрушая его (эпилиты), способны разрушать горные породы химическими выделениями (особенно кислотами) своих ризоидов или корней (литофагофиты), или же поселяться на детрите и первичной почве в углублениях и трещинах скал (хазмофиты). В любом случае эти растения имеют ряд общих приспособлений, которые им позволяют расти в подобных экстремальных условиях. Так, подавляющее большинство литофитов - суккуленты (камнеломки), эуксерофиты (эдельвейсы, овсяницы, колокольчики и др.) или пойкилоксерофиты (большинство видов лишайников и мхов), зачастую способные впитывать воду всей поверхностью своего тела. Практически все литофиты являются олиготрофами, причем многие растения способны получать минеральные вещества прямо из камня, растворяя материнскую породу выделениями своих корневых волосков или ризоидов. Литофиты играют в природе очень важную роль, так как они являются пионерами, способствующими разрушению горных пород, их отмершие остатки создают основу для формирования гумуса и образования полноценной почвы.
Все вышеперечисленное очень важно для понимания взаимоотношений между растениями и почвенной средой. Выше кратко рассмотрено, как почвы влияют на рост, развитие растений и их распределение на поверхности планеты. Но не следует забывать и о том, что растения тоже влияют на почвы. Растительные остатки, перегнивая, формируют основу гумуса - бесструктурную органическую составляющую почвы. Возникновению структуры почвы во многом способствуют корни растений. Пронизывая толщу субстрата, они оказывают механическое давление и уплотняют его, то есть, сеть корней в определенной мере способствует обособлению структурных частиц почвы. Постоянное потребление воды растениями приводит к изменению водного режима почвы, дыхание корней растений влияет на состав почвенного воздуха и, следовательно, на состав почвенного раствора. Минеральное питание растений является обменным процессом: избирательно поглощая из почвы те или иные минеральные вещества в виде ионов, растение выделяет в почву эквивалентное количество других ионов (чаще всего Н+и НСО3-). Кроме того, корни растений выделяют в почву большое количество органических веществ. Все это приводит к тому, что растения в процессе жизнедеятельности в той или иной степени меняют химический состав почвы. Поглощенные растениями минеральные вещества вместе с опадом (отмершие ветви, листья, плоды и др.) попадают на поверхность почвы или в самые верхние ее слои в составе сложных органических соединений, где они разрушаются сапротрофными организмами. Это приводит к перераспределению минеральных веществ в почве, то есть обогащению верхних слоев за счет более глубоких.
ГЛАВА 3. Результаты исследования и их обсуждение
3.1. Результаты инвентаризации свалок г. Кургана
2
4
1
Рис.1. Результаты инвентаризации свалок по виду отходов (%)
В процессе инвентаризации свалок нами выяснено, что в окрестностях города Кургана существует лишь один санкционированных полигон твердых бытовых отходов, к юго-западу от города, за пределами городских границ.
Все остальные свалки в других местах являются стихийными, не санкционированными. Площадь первой свалки составляет 65 м2. В ней преобладают пластиковые отходы ( 50%), бытовые отходы составляют 30%, пищевых отходов 15%, металлических - 10%, макулатуры - 5 % (рис.1).
На свалке №2, площадью 20 м2 преобладающим видом мусора является бытовой (75%), отходы стекла - 15%, металлических отходов - 10%.
Свалка №3 имеет площадь более 80 м2. Строительные отходы составляют 70%, пластиковые изделия - 20%, бытовые отходы - 4%, металлические - 3%,макулатуры - 3% (рис.1).
Результаты инвентаризации состава свалок показывают, что на свалках преобладают те отходы, которые напрямую связаны с жизнедеятельностью людей, проживающих на прилегающей территории: пластиковые изделия - у дачного кооператива -отходы от ремонта домиков, например, куски сайдинга, бытовой мусор чаще встречается вдоль автомобильной трассы, строительные отходы сложены у предприятия, специализирующегося на стройматериалах.
В то же время, свалки не являются узкоспециализированными. На каждой свалке присутствует целый спектр отходов, в том числе бытовые и металлические это является свидетельством о том, что в городе не принята сортировка отходов, так как отсутствует система утилизации, т. е. не предпринимаются мероприятия по сортировке мусора и дальнейшей его утилизации.
В целом образование этих свалок носит стихийный характер, т.к. специальные контейнеры на обследованных двух территориях не
обнаружены, а на третьей, хотя контейнеры есть, но мусор накапливается и регулярно не вывозится.
Нас интересовал так же вопрос: как свалки влияют на окружающую среду. В литературных данных делаются обобщенные выводы, что свалки оказывают огромнейшее влияние на окружающую среду. В первую очередь под влияние попадает почвенный покров. Почва - наименее подвижная среда, обладающая определенными функциями самоочищения и большой сорбционной ёмкостью. В итоге она проявляет себя как мощный и долговременный источник вторичного загрязнения [2].
Первыми на все изменения в почве реагируют микроорганизмы - чуткие индикаторы качества почвенной среды. Негативные воздействия на микробное сообщество почвы приводят к выпадению наиболее чувствительных звеньев, нарушению естественного равновесия между отдельными группами почвенных микроорганизмов. В свою очередь, это меняет интенсивность отдельных стадий процесса круговорота биогенных элементов, что становится причиной деградации почв, минерализации гумуса, нарушения экологической функции почвы, ее плодородия [3].
В процессе исследования микрофлоры почвы, было установлено что, суммарное количество видов микроорганизмов во всех 3 свалках составило 3-4 вида. Из всех свалок в структурах микробоценозов городских окрестностей, независимо от их уровня загрязнения, доминируют микроорганизмы Mcrococcus и дрожжи (Actinomyces). Можно сделать предположение о том, что в составе свалок существуют пищевые отходы, которые либо уже разложись, либо находятся в стадии разложения.
Коэффициент биоразнообразия микроорганизмов на всех трёх свалках варьирует от 0,02 до 0,04, что указывает на низкое разнообразие видов при высокой их численности. Максимальное общее количество микроорганизмов в воздухе обнаружено на свалке №1 (120637 шт/м3). Это подтверждает выявленное в процессе инвентаризации большое скопление бытовых отходов вблизи дачных построек (рис.2).
В целом, на свалках создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов, что в свою очередь может оказывать негативное влияние на состояние окружающей среды и человека.
2
4
1
Рис.2. Содержание микроорганизмов в воздухе свалок в окрестностях г. Кургана (шт/м3)
Подводя итоги, необходимо отметить, что в наше время уже не обойтись без утилизации и инвентаризации отходов производства. Благодаря инвентаризации отходов организации имеют возможность вести их учет по соответствующим показателям, выявляя при этом соотношение между фактическим количеством отходов и их нормативным показателем.
Немаловажна утилизация отходов, их вторичная переработка. При утилизации продукты тщательно обрабатываются, очищаются и измельчаются. Лишь после такой многоэтапной работы из них делают новые продукты пользования, что в свою очередь, не только способствует уменьшению загрязнения окружающей среды, но и позволяет увеличить количество выпускаемой продукции, затратив при этом незначительные средства, а также уменьшить влияние микроорганизмов на здоровье человека.
3.2. Результаты сравнительного анализа свалок г. Кургана и санатория Сосновая Роща
2
4
1
Рис.1. Результаты инвентаризации свалок по виду отходов (%)
В процессе исследования нами выяснено, что свалки в обоих населенных пунктах наблюдения носят стихийный характер, т. е. являются не санкционированными.
Исследуя состав мусора, мы составили каталог отходов (Рис.1) . Весь мусор мы подразделили на несколько видов: бытовые, промышленные, металлические, строительные и бумажные. Бытовой мусор присутствует на всех свалках, как и в г. Кургане так и в п. Искра. В его составе были обнаружены: полиэтилен, пластиковые бутылки, битое стекло, пластмасса, тряпичные отходы. Многие свалки содержали и строительный мусор: битый кирпич, остатки бетона, остатки шифера, трубы, рубероид, опил. Реже можно было увидеть промышленные отходы такие, как используемые шины, шлак, зола. Шлак и зола в “Системе классификации и кодирования отходов” отнесены к промышленным отходам (5). Используя общепринятую классификацию, мы оставили эти вещества в группе промышленных отходов, хотя по происхождению их скорее можно было бы отнести к бытовым. В нашем случае и шлак и зола - остатки дров и угля, которыми топят котельную в санатории «Соснова роща» или остатки сжигаемого растительного мусора.
В окрестностях города Кургана площадь первой свалки составляет 65 м2. В ней преобладают пластиковые отходы 50%, бытовые отходы составляют 30%, пищевых отходов 15%, металлических - 10%, макулатуры - 5 % т. е. в целом состоит из бытовых и бумажных отходов.
На свалке №2, площадью 20 м2 преобладающим видом мусора является бытовой (75%), отходы стекла - 15%, металлических отходов - 10%,( бытовые и металлические отходы).
Свалка №3 имеет площадь более 80 м2. Строительные отходы составляют 70%, пластиковые изделия - 20%, бытовые отходы - 4%, металлические - 3%,макулатуры - 3%, (бытовые, металлические и бумажные отходы).
В свою очередь, свалки санитарной зоны санатория «Сосновая роща» имеют более большие размеры: свалка №1- более 70 м2, преобладают строительные отходы 40%, бытовые отходы составляют 10%, промышленные отходы - 38%, отходы стекла - 7%, металлических отходов - 5% (строительные, бытовые, промышленные и металлические отходы).
Свалка №2, площадью 75 м2, с преобладающими бытовыми отходами - 60%, металлическими - 20%, бумажные отходы - 15%, отходы стекла - 5% (бытовые и бумажные отходы).
На свалке №3,с площадью 56 м2, бытовые отходы составляют более 80%, остальная доля приходится на бумажные отходы - 10%, пластиковые отходы - 10% (бытовые и бумажные отходы).( рис.2)