Содержание к диссертации
Введение
1 Проблема загрязнения почв сельскохозяйственного назначения мышьяком
1.1 Источники и масштабы загрязнения мышьяком почвенного покрова 7
1.2 Естественная способность почвы к самоочищению 17
1.3 Приемы снижения негативного воздействия загрязнения мышьяком на почвы сельскохозяйственных угодий 23
2 Теоретические предпосылки для разработки новых смесей на основе природных сорбентов для иммобилизации мышьяка в почве 34
2.1 Оценка возможности применения природных веществ в качестве сорбента для мышьяка 34
2.2 Оценка влияния отобранных горных пород на иммобилизацию мышьяка 49
3 Характеристика объекта исследований и методология проведения исследований 55
3.1 Характеристика почвенных условий района проведения исследований 55
3.2 Метеорологические условия проведения исследований 59
3.3 Распространение загрязнения мышьяком на территории Рязанской области 61
3.4 Методология проведения исследований 65
4 Результаты исследований сорбционных способности природных сорбентов в вегетационных опытах 71
4.1 Оценка влияния различных доз мышьяка на процесс прорастания семян сельскохозяйственных культур 71
4.2 Исследование влияния природных сорбентов на поглощение мышьяка сельскохозяйственными культурами в вегетационных сосудах 75
5 Исследование сорбционной способности смесей и разработка эффективного состава для мелиорации загрязненных мышьяком почв 95
5.1 Исследование сорбционных свойств смесей на основе природных сорбентов лизиметрическим методом 95
5.2 Изучение действия сорбционных свойств композиционных смесей в микроделяночном полевом опыте 104
5.3 Обоснование механизма действия разработанного состава для мелиорации загрязненных мышьяком почв 106
5.4 Технология изготовления и внесения смесей для детоксикации загрязненных мышьяком почв и оценка экономической эффективности 109
Список использованных источников 119
Приложения 135
- Приемы снижения негативного воздействия загрязнения мышьяком на почвы сельскохозяйственных угодий
- Оценка влияния отобранных горных пород на иммобилизацию мышьяка
- Распространение загрязнения мышьяком на территории Рязанской области
- Исследование влияния природных сорбентов на поглощение мышьяка сельскохозяйственными культурами в вегетационных сосудах
Введение к работе
Актуальность исследований. Мышьяк является высокоопасным химическим элементом и способен оказывать токсическое действие на растения, животных и человека. В настоящее время пахотные земли ряда областей РФ подвержены загрязнению мышьяком, поэтому особую актуальность приобретает проблема снижения последствий техногенного воздействия на природ-ные объекты и обеспечение получения экологически чистой растениеводческой продукции, в том числе и на слабозагрязненных и среднезагрязненных территориях. При попадании в почвенный слой часть мышьяка трансформируется при взаимодействии с веществами и минералами, входящими в состав почвы. Реальную угрозу для экосистем представляет не валовое содержание мышьяка, а его содержание в подвижной форме. Мышьяк в данной форме из загрязненной им почвы проникает в растения и оказывает на них негативное воздействие. Поступающие из почвенных растворов токсичные элементы накапливаются в корневой системе и в других органах растений. Через почву по цепям питания мышьяк может поступать в организм животных и человека. Природные сорбенты способны в значительной мере трансформировать мышьяк в малоподвижные формы, ограничивая его доступность растениям. Разработка экологических методов детоксикации почв, загрязненных мышьяком, с использованием сорбентов природного происхождения и смесей на их основе для перевода мышьяка в малоподвижные формы является перспективным направлением научных исследований.
Цель данной работы заключается в разработке эффективного состава для мелиорации почв, загрязненных мышьяком, на основе природных сор-бентов, их смесей и модификаций.
Для реализации цели поставлены и решены следующие задачи: - выполнить обзор и анализ литературных источников по миграции мышьяка в системе «почва-растение-грунтовые воды»; обосновать возможность применения природных материалов для создания новых сорбентов, обеспечивающих эффективную сорбцию и на их основе разработать новые составы для мелиорации загрязненных почв; изучить механизм взаимодействия подвижных форм мышьяка в почве с сорбционными материалами, внесенными в почву; провести экспериментальные исследования по токсическому действию мышьяка на сельскохозяйственные культуры; изучить в вегетационных, лизиметрическом и полевом опытах эффективность сорбции мышьяка предложенным составом сорбента и обосновать наилучший состав для мелиорации почв; выполнить оценку эколого-экономической эффективности разработанного сорбента для иммобилизации мышьяка в почве.
Научная новизна диссертационной работы: изучен механизм взаимодействия подвижных форм мышьяка с природными сорбентами и теоретически обоснованы характеристики сорбентов, обеспечивающие его иммобилизацию в почве; выявлены закономерности токсического действия подвижных форм мышьяка и его переход в сельскохозяйственные культуры; разработаны требования к подбору новых эффективных составов для мелиорации почв, загрязненных мышьяком; предложен состав нового комплексного сорбента для мелиорации почв, загрязненных мышьяком;
В процессе исследований получены следующие результаты, которые выносятся на защиту: - теоретическое обоснование механизма сорбции подвижных форм мышьяка природными сорбентами; эмпирические закономерности сорбции мышьяка в почве природными сорбентами и смесями на их основе; закономерности перехода мышьяка в сельскохозяйственные растения при использовании природных сорбентов и смесей на их основе; - требования к подбору новых сорбционных материалов и состав нового комплексного сорбента для иммобилизации подвижных форм мышьяка в почве.
Практическая ценность. Разработанный в результате исследований сорбент, селективный по отношению к мышьяку, может быть использован для детоксикации почв как сельскохозяйственного, так и иного назначения.
Апробация работы. Исследования по теме диссертации проводились с 2008 по 2011 гг. Основные положения и результаты исследований диссертационной работы были доложены на Международной научно-практической конференции «Современные проблемы мелиорации и водного хозяйства» (Москва, 2009), на Международном Российско-Вьетнамском научном семинаре «Методы детоксикации и очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами» (Москва, 2010), на Международной научно-практической конференции "Инновационные технологии в мелиорации и сельскохозяйственном использовании мелиорированных земель" (Минск, 2010), на научно-практической конференции «Инновационные технологии повышения эффек-тивности мелиоративных систем и безопасности гидротехнических сооружений» (Волгоград, 2010), на Международной конференции «Антропогенная трансформация природной среды» (Пермь, 2010), на Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов «Эколого-сбалансированное управление мелиорированными ландшафтами» (Херсон, 2010), на Международной научной конференции "Земельные ресурсы, их использование и охрана" (Нови Сад, Сербия, 2011).
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах, в том числе 3 работы из списка изданий, реко-мендованных ВАК, заявка на патент «Сорбент для детоксикации почв, загрязненных мышьяком» № 201128804.
Приемы снижения негативного воздействия загрязнения мышьяком на почвы сельскохозяйственных угодий
Содержание металлов и мышьяка в элементарном состоянии в земной коре крайне мало, менее 0,1%. Они прочно связаны в минералах почвы и освобождаются только при их разрушении [41]. Мышьяк, как и другие загрязнители, при поступлении извне частично закрепляется почвой.
В ходе почвенных процессов металлы и металлоиды сорбируются гид-роксидами железа, оксидами железа и алюминия, глинистыми минералами и органическим веществом почвы [139, 144]. Благодаря высокой дисперсности глинистые минералы почв обладают большой удельной поверхностью и высокой поглотительной способностью [124, 69, 30, 65, 121, 152]. Гидроксиды железа поглощают тяжелые металлы и мышьяк более активно чем глинистые минералы и почвенное органическое вещество [39]. Органическое вещество при взаимодействии с мышьяком образует комплексные, хелатные и мышья-корганические соединения, которые при изменении условий также могут и разрушаться, освобождая ионы мышьяка.
Подвижность металлов и металлоидов в почве зависит от ее кислотности, содержания гумуса, емкости поглощения, механического состава [148, 101, 146], окислительно-восстановительных процессов, а также гидрологического режима и рельефа. Кислотность почв и, соответственно, почвенного раствора существенно влияет на подвижность мышьяка. О влиянии кислотности почвы на подвижность соединений мышьяка в различных литературных источниках приведены противоречивые сведения. В некоторых утверждается, что соединения мышьяка малоподвижны в кислых почвах с рН 5,5 и более подвижны в сильно щелочных и щелочных рН = 7,5-9,5 [113]. В других, напротив, что попадающий в щелочную почву мышьяк быстро лишается способности передвижения [95, 60]. Гидрологический режим и рельеф опре деляют интенсивность внутрипочвенного, поверхностного стоков и сезонные изменения запасов влаги, что оказывает прямое влияние на миграцию мышьяка и тяжелых металлов по почвенному профилю и на процессы закрепления их компонентами почвы [139, 158].
Минералогический и химический состав различных по механическому составу почв неодинаков. Песчаные и супесчаные почвы состоят из кварца и полевых шпатов, суглинистые - из смеси первичных и вторичных минералов, а глинистые - преимущественно из вторичных глинистых минералов с примесью кварца. Поэтому более тяжелые глинистые и суглинистые почвы обладают более значительной сорбционной способностью к химическим элементам, в песчаных и супесчаных почвах мышьяк и другие загрязнители гораздо быстрее мигрируют вниз по почвенному профилю.
Органическое вещество почвы представляет собой сложный комплекс гумифицированного и негумифицированного характера. Гумусовые вещества разделяются по составу и свойствам: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины. В зависимости от соотношения гуминовых кислот к фульвокислотам (Сгк:СфК) различают следующие типы гумуса: гуматный ( 1,5), фульватно-гуматный (1-1,5), гуматно-фульватный (1-0,5) и фульватный ( 0,5) [98].
В почве соединения мышьяка могут переходить из растворимых в ионообменные и малорастворимые, так и обратно при изменении условий. Перед осаждением в виде нерастворимых солей тяжелые металлы и мышьяк проходят фазу раствора, когда они наиболее подвижны, пребывание в почвенном растворе, часто, кратковременно и концентрации незначительны [38, 45]. Также подвижность мышьяка и тяжелых металлов может увеличиваться при взаимодействии с корнями растений, в том числе в результате изменения рН. Через корневые выделения растения воздействуют на почву и могут изменить ионный состав и кислотность почвы благодаря различной скорости поглощения анионов и катионов. Также корни растений выделяют ряд органических веществ (аминокислоты, сахара, органические кислоты). Эти вещест ва участвуют в обменных процессах с почвой и формируют специфическую ризосферную микрофлору, которая продуцирует масляную и молочную кислоты, также влияющие на кислотность [80].
В природе существуют биогеохимические барьеры, задерживающие и изменяющие форму химических загрязняющих веществ: окислительно-восстановительные, кислотно-щелочные, фильтрационно-сорбционные, се-диментационные, биохимические, термодинамические [23]. Например, растительность - биогеохимические и термодинамический барьер, нижние части склонов - термодинамический, окислительно-восстановительный и седимен-тационный барьер. Биогеохимические барьеры оказывают существенное влияние на распределение и степень подвижности мышьяка. Биогеохимические барьеры можно регулировать различными методами, такими как: ще-лочно-кислотный, окислительно-восстановительный, сорбционный, биогенный [97].
Биогеохимические барьеры представляют собой компоненты или части компонентов геосистем, в которых на относительно коротком расстоянии в результате специфического сочетания механических, физико-химических, биологических процессов происходит избирательное накопление одних химических элементов и удаление других. В этих барьерах резко изменяются условия миграции веществ, что часто приводит к накоплению химических элементов и задержки их перехода на следующий уровень. Наиболее значимые природные биогеохймические барьеры - это растительный покров, почва, толща водоненасыщенных горных пород, области застойного скопления подземных вод.
Природные биогеохимические барьеры обеспечивают, наряду с другими процессами, естественную самоочищаемость биогеоценоза, так как в них происходит не только накопление, но и связывание до недоступных для био-ты форм токсичных веществ, разрушение токсичных веществ, преобразование их в нетоксичные вещества. При оптимальном сочетании тепла и влаги биогеохимические барьеры работают эффективней. Почва является мощным биогеохимическим барьером, в ней происходит ряд физико-химических и биологических процессов, в том числе и микробиологических [24].
Оценка влияния отобранных горных пород на иммобилизацию мышьяка
Для оценки влияния отдельных минералов и горных пород на иммобилизацию мышьяка был проведен тестовый опыт: В искусственно загрязненную мышьяком (раствором Na2As03) почву вносились сорбенты из расчета 10 т/га, и после стабилизации почвенного раствора определялось содержание мышьяка в подвижной форме рентгено-флуоресцетным методом на спектрометре серии «Спектроскан». Для опыта была использована аллювиальная почва, отбор почвы был проведен в Рязанской области, поселок Солотча, пойма р. Ока, пойменные почвы, глубина взятия 0-20 см (табл. 10.).
Опыт был проведен в 2 серии. Повторность 3-х кратная. В 1 серии было исследовано действие минералов и горных пород в качестве сорбентов в их чистом виде (рис. 5А). Во 2 серии в соответствии с полученными результатами исследовались их смеси и модификации (рис. 5Б, 5В). Смеси составлялись из расчета 1:1 по массе. Между 2 сериями тестового лабораторного опыта были проведены 2 вегетационных опыта, которые подтвердили необходимость дальнейшего совершенствования сорбционного состава для иммобилизации подвижных форм мышьяка.
Исходную почву обрабатывали раствором Na2As03 из расчета 80 мг мышьяка на 1 кг почвы, влажностью 65 %. Данный образец помещался в темное место с температурой 22-25 С на 4 недели. По истечении данного срока производился анализ на определение подвижных форм мышьяка. Подвижные формы извлекались путем получения азотнокислой вытяжки, которую затем фильтровали и выпаривали. Анализировали сухой остаток на предмет содержания мышьяка рентгено-флуоресцентным методом. Через 1 неделю анализ повторяли. Количество подвижных форм установилось по истечении 2 месяцев и было равно 15,9 мг/кг.
Далее данную почву делили на части. Природные сорбенты вносили отдельно друг от друга в 3-х кратной повторности. Сорбенты вносили из расчета 10 т/га: 0,3 г сорбента на 0,08 кг почвы (примерный вес 1 образца загрязненной почвы). Почву перемешивали с каждым сорбентом в отдельности в необходимом соотношении по массе сухого вещества. Все образцы с влажностью 65% помещали в темное место при температуре 22-25 С на 4 недели. По истечении данного срока в почве производилось определение подвижных форм мышьяка. Через 1 неделю анализ повторяли. Наилучший сорбент определялся в варианте с наименьшим количеством подвижных форм мышьяка.
Составляли новые композиционные смеси для усиления действия природных сорбентов, которые показали наихудшие результаты. Как видно из диаграммы диатомит, цеолит, торф не достаточно эффективно поглощают мышьяк, поэтому для усиления их действия выполняли обработку хлорным железом, так как трехвалентное железо Fe3+ является активным сорбентом анионной формы мышьяка (AsO ", As04 " и т.п.) и при взаимодействии с ними образует нерастворимые арсенаты железа. Диатомит и вермикулит выбраны для обработки трехвалентным железом благодаря тому, что располагают пористой структурой и состоят в основном из оксида кремния (90 и 35 % соответственно), что делает их хорошим каркасом для осаждения слоя железа, не связывая железо химически и те самым не снижая его активность после внесения в почву. Сапропель и торф как природные сорбенты действуют в основном на катионные формы мышьяка, для усиления сорбции анионных форм проводилась обработка трехвалентным железом. Сапропель обрабатывали также мочевиной (в другом варианте опыта), группы NH4+, распределившиеся тонким слоем на поверхности частиц сапропеля (диаметр около 2 мм), должны активно связывать мышьяк в составе анионов.
Процесс обработки трехвалентным железом проходил следующим образом: природный сорбент дробили до размера частиц не более 2 мм для увеличения суммарной площади. Железа (III) хлорид и мочевину растворяли в дистиллированной воде до получения насыщенного раствора. Измельченный природный сорбент помещали в раствор на 24 часа, затем надосадочный раствор сливали, а обработанные природные сорбенты высушивали до воздушно-сухого состояния.
Для возможности сравнения результатов полученные данные переведены в проценты снижения подвижных форм мышьяка и приведены на рис. 5, приложении Б. По результатам опыта определена эффективность селективного поглощения мышьяка природными веществами.
Наилучшим сорбентом среди природных материалов в чистом виде показал себя сапропель. Сапропель включает в себя органические и минеральные компоненты, которые образуют органоминеральный комплекс, это способствует переводу мышьяка в малоподвижные формы, уменьшая при этом его поглощение растениями и поступление в грунтовые воды, что подтверждается исследованиями других авторов [68].
При применении цеолита результат оказался отрицательным, то есть количество подвижных форм мышьяка относительно контроля (загрязненной почвы без внесения каких-либо сорбентов) увеличилось. Это, вероятно объясняется тем, что к основным катионам, поглощаемым цеолитом, относятся Са , Mg +, Fe , Al +, при поглощении их из почвы снижается ее способность связывать растворимые формы мышьяка.
Распространение загрязнения мышьяком на территории Рязанской области
Лабораторные, лизиметрические и полевые исследования проводили на почвах Рязанской области. На территории Рязанской области находятся более сотни промышленных предприятий, сельскохозяйственных комплексов, развита сеть автодорог, все эти объекты являются источниками загрязнения атмосферного воздуха, водных объектов и почвенного покрова. Загрязнение почвенного покрова от промышленных объектов происходит путем осаждения загрязняющих веществ в различном агрегатном состоянии. Значительная часть загрязнителей оседает вблизи (1-2-5 км) источников загрязнения, часть их, подвергаясь действию сильного ветра и инверсии, попадает в верхние слои атмосферы и переносится на значительные расстояния от источника загрязнения, в том числе участвует в глобальном переносе загрязняющих веществ. Фракционирование загрязненных аэрозолей в атмосфере зависит от интенсивности инверсионных потоков, их плотности, рельефа местности и структуры ландшафта. С учетом распределения промышленных предприятий различных отраслей и сложного рельефа Среднерусской возвышенности и Рязанской области в частности В.Ф. Евтюхиным была составлена схема распределения антропогенной нагрузки и степени загрязнения районов Рязанской области (рис. 6) [44].
С учетом особенностей Рязанской области Ю.А. Мажайским с соавторами была также составлена карта-схема загрязнения по средним показателям суммарного индекса загрязнения почв тяжелыми металлами (рис. 7) [79].
Рядом исследователей [127, 128] было обнаружено содержание мышьяка в почвенной влаге пойменных почв в среднем течении р. Оки в районе г. Рязани, однако, превышение содержания мышьяка в почве над ПДК было отмечено лишь в отдельных точках отбора в 2009 г., в среднем содержание мышьяка не превышало допустимых норм. На территории г. Скопина Рязанской области (отмечено флажком на рис. 7) вследствие многолетней работы местного металлургического комбината СМК «Металлург» отмечается загрязнение соединениями мышьяка почв и грунтовых вод [115]. Скрпинский район расположен в юго-западной части Рязанской области. Район занимает площадь 173638 га, в том числе: 149331 га - земли сельхозназначения. В районе в основном ведется молочно-мясное животноводство и растениеводство. Из зерновых выращиваются пшеница, рожь, овес, ячмень, гречиха, просо. На территории района преимущественно преобладают выщелоченные глинистые и суглинистые черноземы. Значительную территорию занимают также темно серые и серые лесные почвы глинистого и суглинистого механического состава. Черноземы распространены в западной части района. Они хорошо гумусированы, насыщены основаниями, обеспечены элементами питания растений, обладают благоприятными водно-физическими свойствами. Почвенные и климатические условия благоприятны для сельскохозяйственного производства. области по средним показателям
Руководством Скопинского металлургического комбината были направлены письма президенту РФ, директору ФСБ, министру ГО и ЧС и губернатору области, в которых официально уведомляло официальных лиц о том, что на территории предприятия захоронены пылевидные отходы с 80-процентным содержанием мышьяка в количестве полутора тысяч тонн. Могильник представляет собой больших размеров пустырь рядом с территорией предприятия. Бочки помещены в бетонное ложе, сверху метровый слой из-вести и земли. Местами слой земли нарушен. Вскрывать могильник и проводить его инвентаризацию было опасно, поскольку бочки уже на тот момент могли проржаветь и разрушиться. По этой причине произошло проникнове-ние мышьяксодержащих отходов в почву. Срок годности хранилищ истек. Первые отходы мышьяка появились в 1957 г., сразу же их стали паковать в металлические бочки и захоранивать на территории предприятия, где они остаются и по сей день.
На базе Мещерского филиала ВНИИГиМ был проведен отбор почвенных проб на территории, прилегающей к ОАО СМК «Металлург» в 5 точках в соответствии с ГОСТ 28168-89, ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.4.02-84 [26, 27, 28]. Глубина отбора от 0 до 20 см (пахотный слой почвы), результаты представлены в таблице 12.
Исследование влияния природных сорбентов на поглощение мышьяка сельскохозяйственными культурами в вегетационных сосудах
Для проведения опыта почву специально подготавливали. Привезенную почву, не допуская подсыхания, приводили в состояние однородной массы путем тщательного перемешивания, удаления камней, крупных корней и просеивали через сито с ячейками 3 мм. Мышьяк вносили в почву в виде раствора Na2As03 (растворитель - дистиллированная вода) и тщательно перемешивали. Расчет доз мышьяка, вносимых в почву, проводили по схеме, представленной в табл. 13.
Сорбенты предварительно высушивали до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре до 100С и измельчали. Сорбенты вносили из расчета 10 т/га. Смеси сорбентов составлялись из расчета 1:1 по массе. Контролем является исходная почва без сорбента (контроль 1), а также почва с выбранными концентрациями загрязнителя без сорбента (контроль 2). Повторность опыта 3-кратная.
Одновременно с сорбентами вносили минеральные удобрения (N, Р2О5, К20) из расчета 60 кг действующего вещества на га. В опытах использовали мочевину N - 46%, суперфосфат двойной Р205 - 46%, калий хлористый К20 -50%.
К рассчитанной навеске почвы в соответствии со схемой опыта добавляли раствор мышьяка и тщательно перемешивали. Если почва была недостаточно увлажнена - дополнительно добавляли дистиллированную воду до оп-тимального для набивки увлажнения. Оптимальной влажностью считается такая влажность, когда почва при сжимании в руке образует ком, легко распадающийся при выпадении из руки. Количество жидкости в сумме должно быть одинаковым во всех сосудах. На дно сосуда на марлю слоем 1,5 - 2 см укладывали кварцевый песок, увлажненный до 65 % ПВ (16 мл воды на 100 г песка), которым прижимали края марли к стенке сосуда. Затем переносили почву в сосуд, все время равномерно ее уплотняя. В вегетационный сосуд набивалось 5 кг почвы. Уровень почвы в сосудах был на 2,5-2 см ниже верхнего края сосуда.
Подготовка и посев семян. Перед посевом семена протравливали- 1%-ным формалином в течение 5 минут, постоянно перемешивая, а затем промывали водой до полного удаления запаха формалина. Перед посевом поверхность почвы в сосудах выравнивали и увлажняли с помощью шаблона, обеспечивающего равномерное распределение семян по поверхности сосуда. Глубина посева 2-3 см.
Семян высевали на 10-15 штук больше, чем должно было быть оставлено после прореживания. После прореживания в сосудах оставляли 20 зерновых (овес, пшеница), около 10 ростков салата, 5 ростков редиса. Окончив по-сев, накрывали сосуды бумагой и ежедневно увлажняют верхний слой почвы, при появлении всходов бумагу убирали.
Прореживание проводили в фазу начала кущения зерновых. Прореживание салата и редиса проводили в первые дни после появления всходов, когда растения окрепли. Прореживая одновременно все сосуды, оставляли одинаковое количество наиболее выровненных растений. Влажность почвы обычно поддерживается на уровне 60-70% ППВ. Для того чтобы обеспечить оп тимальную влажность почвы (0,65 ППВ) в течение всей вегетации, осуществляли поливы растений по массе сосуда [82, 106]. Поливная масса сосуда слагается из масс тарированного сосуда, абсолютно сухой почвы, песка, воды.
Полная влагоемкость почвы была равна 65 % абсолютно сухой почвы, оптимальное увлажнение почвы - 65 % ППВ. Следовательно, влажность почвы в сосудах должна быть равной 65 65/100 = 42,3 % абсолютно сухой почвы. Полив по массе сосуда проводили 1 раз в сутки. При этом переставляли сосуды, меняя местами сосуды крайних и средних рядов, чтобы выровнять условия освещения растений и обогрева.
В течение вегетации растений за ними вели наблюдения, результаты которых записывали. Для каждого сосуда отмечали даты: - появление всходов, второго, третьего листьев; - прореживание; - выхода в трубку; - колошение, цветение; - достижение спелости. За 3 дня до уборки урожая поливы прекращали, что создавало условия для усиления поглощения растением из почвы загрязняющих веществ. После окончания опыта растения срезали. После удаления растений почва из каждого сосуда высыпалась и высушивалась до состояния спелости (рассыпчатости). Проводили определение рН и содержания фосфатов в почве [82, 107]. Одновременно подсчитывали и записывали в журнал число растений, стеблей, колосьев, высоту растений, общую массу и массу отдельных частей (корни, стебли, листья). В растениях определяли количество мышьяка методом рентгено-флуоресцентного анализа. Первый вегетационный опыт был проведен после первой серии тестового опыта с целью проверки влияния выбранных природных сорбентов на интенсивность поглощения мышьяка растениями, а именно редисом сорта «Жара». Редис - культура, на которую мышьяк оказывает фитотоксическое действие, проявляющееся в снижении развития фитомассы, в пищу используются корнеплоды, которые могут в значительной мере накапливать мышьяк, следовательно, при выращивании данной культуры необходимо существенно снижать количество соединений мышьяка, которые могут быть поглощены растением. Зависимость развития фитомассы редиса от дозы мышьяка делает данную культуру хорошим индикатором действия сорбентов.
