К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА

УДК 911+504
Некос А. Н., Высоцкая Е. В., Порван А. П.
К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
НА СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ОВОЩНЫХ КУЛЬТУРАХ
Постановка проблемы
Исследования современных геоэкологических ситуаций основываются на системе разнообразных знаний и определений пространственно-временных закономерностей взаимосвязи природных и социально-экономических факторов. Появляются
новые объекты, направления и методы исследований, осуществляется поиск единого
подхода к изучению процессов и явлений, лежащего на границе взаимодействия природного и антропогенного. К таким исследованиям нужно отнести новое научное
направление в конструктивной географии, которое сегодня активно развивается на
Украине — трофогеографию [1]. Многолетние исследования показали, что можно
определить приоритетность влияния различных условий и факторов на качество растительной продукции, которую человек выращивает на приусадебных участках частных землевладений (не в условиях крупных фермерских хозяйств, где приоритетным
является получение высоких урожаев, а не забота об экологическом качестве растительной продукции) и практически ежедневно употребляет в пищу. Определение
качественных характеристик такой продукции сегодня волнует практически всех —
и ученых, и производителей растительной продукции и, безусловно, потребителей.
Одним из серьезных факторов, влияющих на качество продуктов питания растительного происхождения является антропогенный со всеми социально-экономическими
аспектами — загрязнением окружающей среды. В результате, привнесение в компоненты геосфер поллютантов приводит, во многих случаях, к необратимым процессам, которые в свою очередь непосредственно или опосредованно могут влиять на
формирование химического состава культурной растительности [2]. Наиболее опасными поллютантами являются тяжелые металлы и их соединения.
В современных условиях функционирования человеческого общества определение показателей состояния окружающей среды и здоровья населения является
одной из актуальных проблем. Антропогенные факторы все большее воздействие
оказывают на все компоненты биосферы. При этом почвы, как наименее динамичная
составляющая геосистем, депонируют поллютанты и способствуют их дальнейшей
транслокации уже по трофическим цепям. Почвы, с одной стороны, являются природным фильтром для грунтовых и поверхностных вод, с другой — аккумулируют
загрязняющие вещества, связывают их в малоподвижные и недоступные растениям
формы, предохраняя растительную продукцию от токсичных соединений и веществ.
Следовательно, изучение кроме природных, еще и антропогенных факторов,
влияющих на формирование качества продуктов питания растительного происхождения, раскрывает возможные пути оптимизации их качественных характеристик.
Трофогеографический анализ отдельных регионов Украины может иметь большое
значение для оптимизации качества продуктов питания растительного происхождения и, как следствие, способствовать решению многих проблем, связанных с состоянием здоровья населения [3].
36
Состояние изучения проблемы
Опасность аккумуляции тяжелых металлов в живых организмах состоит в том,
что они способны образовывать высокотоксичные соединения, а также могут нарушать метаболический цикл живых организмов, вызывая у человека и животных ряд
заболеваний. Тяжелые металлы имеют свойство накапливаться в разных звеньях трофических цепей биосферы, влияют на их функционирование, и организм человека не
является исключением. Тяжелые металлы, которые поступают в организм человека с
водой, пищей и воздухом, накапливаются, и их концентрация постепенно увеличивается. Они очень медленно выводятся из организма человека и способны накапливаться в разных органах, преимущественно в печени и почках, что постепенно ухудшает
состояние здоровья человека [4, 5].
На накопление микроэлементов в растительной продукции повседневного
употребления влияют не только природные факторы, как это было принято считать
всегда, и проведенные многолетние трофогеографические исследования это доказали [1, 2, 6]. Эти аспекты достаточно полно разработаны, теоретически обоснованы
и практически доказаны в геохимических исследованиях, начиная с работ В. И. Вернадского и А. П. Виноградова [7, 8] и заканчивая современными работами [9–14].
Однако вопрос о накоплении и перераспределении химических элементов
в употребляемой населением растительной продукции, на что влияет именно
экологическое состояние компонентов природных систем и результаты антропогенной деятельности, в географической литературе освещены слабо. Исследование вопросов влияния микроэлементов на произрастание и жизнедеятельность
растительной продукции, в том числе и овощной, несмотря на большое их количество, недостаточно полно раскрыто в научной литературе, особенно географической. В большинстве работ авторами оценивалось влияние элементов на
конечную продуктивность растений
Практически отсутствуют данные о поступлении микроэлементов в растения
в зависимости от социально-экономических факторов или факторов, которые вызывают серьезные экологически неблагоприятные процессы и т. д. Таким образом,
исследование влияния социально-экономических (антропогенных) факторов на содержание микроэлементов в овощных культурах является актуальной задачей.
Поэтому наши трофогеографические исследования, связанные с изучением
факторов формирования качества растительных продуктов питания, актуальны и обусловлены проявлениями региональных экологических ситуаций и увеличением заболеваемости населения в разных регионах.
Результаты исследований
Исследования проводились на территории Украины в пределах лесостепной и
степной зон (на примере Харьковской области). Материалами для статистической
обработки данных послужили данные о концентрации тяжелых металлов (Fe, Zn,
Mn, Ni, Pb, Cu, Co, Cd) и Al в 197 образцах грунтовых и 126 надгрунтовых овощей,
выращенных на территории Харьковского региона, выбранного модельным. Растительные образцы были представлены овощной (грунтовой и надгрунтовой) продук37
цией (картофель, морковь, свекла, огурцы, капуста, петрушка, перец, томаты, лук и
др.), выращенной на приватных землевладениях населения. Исследования проводились по всей территории Харьковской области, административные районы которой
характеризуются разным уровнем загрязнения поверхностных вод, атмосферного
воздуха, разным уровнем эрозионной опасности, оценкой общей экологической ситуации [15, 16].
На сегодняшний день существует ряд методов математической статистики, позволяющих определить силу, направленность, закономерности влияния тех или иных
факторов на результат. Так, для изучения влияния одного или нескольких факторов
на результативный признак может быть использован дисперсионный анализ.
Целью данной работы является определение влияния антропогенных факторов на содержание микроэлементов в овощных культурах с использованием
дисперсионного анализа данных.
При изучении влияния фактора «Загрязнение поверхностных вод» учитывались 4 уровня его варьирования, предложенные В. А. Пересадько: 1 — незначительное загрязнение, 2 — относительно незначительное, 3 — относительно
значительное, 4 — значительное [16, 17].
Дисперсионный анализ влияния загрязнения поверхностных вод на содержание тяжелых металлов и Al в овощной продукции проводили по традиционной схеме [18, 19]. Однородность дисперсий между выборками является
основной предпосылкой для возможности проведения дисперсионного анализа.
Проверку гипотезы об однородности дисперсий статистических популяций проводили с использованием теста Левине. При этом если уровень значимости P
теста Левине меньше 0,05, то полученная для выборок разница дисперсий маловероятно является результатом случайности процесса исследования. Одним из
преимуществ теста Левине является то, что он не требует, чтобы данные были
получены из нормально распределённой статистической популяции [20].
Проведя анализ полученных результатов можно констатировать, что выборочные дисперсии для всех металлов в группах грунтовых и надгрунтовых овощей имеют значимое отличие. Исключение для грунтовых овощей составляют
Cu, Al, Co, Cr, для надгрунтовых — Fe, Cu, Ni, Pb, Al, Cr (Р > 0,05).
Анализ результатов дисперсионного анализа показал значимое влияние
фактора «Загрязнение поверхностных вод» на содержание Cu, Al, Co, Cr в грунтовых овощах и Fe, Cu, Ni, Pb,Al, Cr в надгрунтовых овощах.
На рисунках 1 и 2 изображены графики зависимости среднего гармонического
значения концентрации тяжелых металлов в грунтовых и надгрунтовых овощах от
уровня загрязнения поверхностных вод Харьковской области, где по оси абсцисс —
категориальная переменная, соответствующая уровням варьирования фактора «Загрязнение поверхностных вод», по оси ординат — среднее гармоническое значение
концентрации металла (мг/кг). Каждой точке на графике соответствует некоторый
показатель среднего гармонического значения концентрации микроэлемента в грунтовых овощах. Точка с наибольшим значением характеризует тенденцию наибольшего накопления микроэлемента.
38
Рис. 1. Зависимость среднего гармонического значения концентрации
тяжелых металлов и Al в грунтовых овощах от уровня загрязнения
поверхностных вод
Рисунок 1 свидетельствует о высокой концентрации Сu (4,3 мг/кг) и Al (4,5 мг/кг) в
грунтовых овощах, выращенных в условиях сильного загрязнения поверхностных вод.
Самая низкая концентрация Сu (2,7 мг/кг) и Al (3,25 мг/кг) наблюдается для грунтовых
овощей, выращенных в условиях слабого загрязнения поверхностных вод. Из полученных результатов видно, что концентрация Сu и Al увеличивается в 1,5 – 2 раза с увеличением загрязнения поверхностных вод.
39
Рис. 2. Зависимость среднего гармонического значения концентрации
тяжелых металлов и Al в надгрунтовых овощах от уровня загрязнения
поверхностных вод
Показатели концентрации Co и Cr имеют другую тенденцию по накоплению по
сравнению с Сu и Al. Максимальная концентрация Co (0,85 мг/кг) и Cr (0,58 мг/кг)
наблюдается в условиях относительно слабого загрязнения поверхностных вод. Низкие же концентрации Co (0,50 мг/кг) наблюдаются в условиях относительно сильного загрязнения поверхностных вод, а Cr (0,25 мг/кг) при сильном загрязнении.
Рисунок 2 демонстрирует высокие концентрации Fe (13,0 мг/кг) в надгрунтовой овощной продукции, выращенной в условиях относительно незначительного и значительного загрязнения поверхностных вод. Низкая концентрация Fe
(9,0 мг/кг) наблюдается в надгрунтовых овощах, выращенных в условиях относи40
тельно значительного загрязнения поверхностных вод. Показатели концентрации
Cu свидетельствуют о том, что наименьшая его концентрация (1,25 мг/кг) обнаружена для надгрунтовых овощей, выращенных в условиях относительно незначительного загрязнения поверхностных вод. Концентрация Cu в надгрунтовых
овощах постепенно увеличивается с ростом уровня загрязнения поверхностных
вод и максимальных отметок (2,5 мг/кг) достигает в условиях значительного загрязнения поверхностных вод.
Самая низкая концентрация Ni (0,24 мг/кг) в надгрунтовых овощах обнаружена
в условиях относительно незначительного загрязнения поверхностных вод, и в дальнейшем увеличивается с ростом уровня загрязнения поверхностных вод, достигая
высоких отметок (0,63 мг/кг) в надгрунтовых овощах.
Самая низкая концентрация Pb (0,25 мг/кг) в надгрунтовой овощной продукции
обнаружена в условиях относительно незначительного загрязнения поверхностных
вод. Концентрация Pb в надгрунтовых овощах резко возрастает более чем в 2 раза
(0,6 мг/кг) в условиях относительно значительного загрязнения поверхностных вод
по сравнению с показателями концентрации Pb в надгрунтовых овощах, выращенных в условиях относительно незначительного загрязнения поверхностных вод.
Тенденции накопления Al и Cr в надгрунтовой овощной продукции идентичны.
Низкие концентрации Al (2,5 мг/кг) и Cr (0,15 мг/кг) наблюдаются в надгрунтовых
овощах, выращенных в условиях незначительного загрязнения поверхностных вод,
и постепенно увеличивается с ухудшением состояния поверхностных вод. Высокие
концентрации Al (3,65 мг/кг) и Cr (0,32 мг/кг) обнаружены в грунтовых овощах, выращенных в условиях значительного загрязнения поверхностных вод.
При определении влияния фактора «Загрязнение атмосферного воздуха», изменяющегося по 4 уровням (1 — незначительное загрязнение, 2 — относительно
незначительное, 3 — относительно значительное, 4 — значительное загрязнение)
[16], так же, как и в первом случае, сначала был проведен тест Левине. Полученный
результат свидетельствует о том, что выборочные дисперсии в группах отличаются
не значимо. Исключение составляют для грунтовых овощей — Mn, Cu, Ni, Al, для
надгрунтовых — Cr (Р > 0,05).
Результаты проведения дисперсионного анализа показали значимое влияние
уровня загрязнения атмосферы на содержание Fe, Zn, Co, Cd, Pb, Cr в грунтовых
овощах (рис. 3) и Cr — в надгрунтовых овощах (рис. 4).
Рисунок 3 показывает, что концентрация Fe в грунтовой овощной продукции
закономерно увеличивается с увеличением уровня загрязнения атмосферного воздуха. Наибольших показателей Fe (18,0 мг/кг) достигает в условиях относительно
значительного загрязнения атмосферного воздуха, но при значительном загрязнении
концентрация Fe резко падает до 14,0 мг/кг.
Концентрации Zn, Pb, Co и Cd в грунтовых овощах уменьшается менее чем на
10 % в условиях относительно незначительного загрязнения атмосферного воздуха
по сравнению с концентрациями данных металлов в грунтовых овощах при условии
незначительного загрязнения воздуха.
41
Рис. 3. Зависимость среднего гармонического значения концентрации Fe, Zn, Pb, Сo, Cr, Cd
в грунтовых овощах от уровня загрязнения атмосферного воздуха
В условиях относительно значительного загрязнения воздуха концентрация Zn
(8,8 мг/кг), Pb (1,6 мг/кг), Co (0,85 мг/кг) и Cd (0,21 мг/кг) резко повышается (от 1,2
до 2 раз) и достигает высоких показателей в грунтовой овощной продукции. Снижение показателей концентрации Zn, Pb, Co и Cd в грунтовых овощах наблюдается при
условии значительного загрязнения атмосферного воздуха.
42
Концентрация Со в химическом составе грунтовых овощей закономерно увеличивается с увеличением уровня загрязнения атмосферного воздуха и высокой
концентрации (0,59 мг/кг) достигает в условиях относительно значительного загрязнения воздуха. При условии значительного загрязнения атмосферного воздуха концентрация Со снижается почти в 2 раза по сравнению с относительно значительным
уровнем загрязнения воздуха.
Рис. 4. Зависимость среднего гармонического значения концентрации Cr в надгрунтовых
овощах от уровня загрязнения атмосферного воздуха
Рисунок 4 демонстрирует самую низкую концентрацию Cr (0,20 мг/кг) в надгрунтовых овощах, выращенных в условиях относительно незначительного загрязнения поверхностных вод. Самая высокая концентрация Cr (0,55 мг/кг) в надгрунтовой овощной продукции наблюдается в условиях значительного загрязнения
поверхностных вод.
Во время проведения теста Левине, необходимого для дальнейшего анализа
влияния фактора «Уровень эрозионной опасности», который изменялся по 4-м уровням (1 — незначительный; 2 — относительно незначительный; 3 — относительно
значительный; 4 — значительный) [16], было установлено, что выборочные дисперсии в группах отличаются незначимо в грунтовых овощах для Pb, Cr, Cd и надгрунтовых овощах — Zn, Pb, Co, Cr. Для остальных тяжелых металлов и Al выборочные
дисперсии в группах отличались значимо (Р<0,05).
Результаты проведения дисперсионного анализа показали значимое влияние
уровня эрозийной опасности на концентрацию в грунтовых овощах Pb, Cr, Cd и в
надгрунтовых овощах Pb, Zn, Co и Cr. Графическое отображение полученных результатов представлено на рисунках 5 и 6.
43
Рис. 5. Зависимость среднего гармонического значения концентрации Pb, Cr, Cd в грунтовых овощах от уровня эрозионной опасности
44
Рис. 6. Зависимость среднего гармонического значения концентрации Zn, Pb, Co и Cr в надгрунтовых овощах от уровня эрозионной опасности
Рисунок 5 свидетельствует о высоких концентрациях Pb (1,1 мг/кг),
Cr (0,52 мг/кг) и Cd (0,18 мг/кг) в грунтовой овощной продукции, выращенной в условиях незначительного уровня эрозионной опасности. Высокие концентрации Pb (1,75 мг/кг) и Cd (0,23 мг/кг) обнаружены в грунтовых овощах,
выращенных в условиях значительного уровня эрозионной опасности. Низкие
концентрации Cr (0,32 мг/кг) и Cd (0,08 мг/кг) обнаружены в грунтовых овощах, выращенных на территории с относительно невысоким уровнем эрозионной опасности, а низкие концентрации Pb (0,5 мг/кг) — в грунтовых овощах, выращенных в условиях относительно значительного уровня эрозионной
опасности.
Результаты проведенных исследований, представленные на рисунке 6, свидетельствуют о низкой концентрации Zn (4,5 мг/кг) в надгрунтовых овощах, выращенных в условиях относительно значительной эрозионной опасности. Наибольших показателей Zn (8,0 мг/кг) достигает в надгрунтовых овощах, выращенных
в условиях значительного уровня эрозионной опасности. Максимальная концентрация Pb (1,25 мг/кг) обнаружена в надгрунтовых овощах, выращенных при значительном уровне эрозионной опасности территории, а самая низкая (0,27 мг/кг)
— при незначительном уровне.
В надгрунтовых овощах, выращенных в условиях незначительного уровня эрозионной опасности, обнаружены низкие показатели концентрации Co (0,22 мг/кг).
Высоких концентраций Co (0,60 мг/кг) достигает в надгрунтовой овощной продукции в условиях относительно незначительного уровня, что почти в 3 раза выше, чем
в условиях значительной эрозионной опасности. А в грунтовых овощах, выращенных в условиях относительно значительного уровня эрозионной опасности, концентрация Co снижается почти в 2 раза, по сравнению с предыдущей концентрацией.
Полученные данные свидетельствуют о резком изменении показателей концентрации Cr в надгрунтовых овощах, выращенных при разных уровнях эрозионной
опасности. Низкие концентрации Cr (0,16 мг/кг) обнаружены в надгрунтовых овощах, выращенных на территории с незначительным и относительно значительным
45
уровнем эрозионной опасности. Максимальная концентрация Cr (0,34 мг/кг) наблюдается для надгрунтовых овощей, выращенных в условиях относительно незначительного уровня эрозионной опасности, что в 2 раза больше чем в надгрунтовых овощах, выращенных на территории с незначительным и относительно значительным
уровнем эрозионной опасности.
При четвертом исследовании влияющим фактором на содержание тяжелых металлов в грунтовых и надгрунтовых овощах была «Общая экологическая ситуация»
в Харьковской области, варьирующая на 4 уровнях [15]: 1 — относительно хорошая;
2 — удовлетворительная; 3 — неудовлетворительная; 4 — напряженная.
Перед проведением дисперсионного анализа данные были проверены на гомогенность дисперсий с использованием теста Левине. Полученный результат свидетельствует о том, что выборочные дисперсии в группах отличаются незначимо для
Fe, Pb, Al в грунтовых овощах и Cd — в надгрунтовых овощах. Для остальных металлов выборочные дисперсии в группах отличаются значимо (P<0,05).
Результаты проведения дисперсионного анализа показали, что экологическая
обстановка в Харьковской области значимо влияет на концентрацию Fe, Pb, Al в
грунтовых овощах (рис. 7) и концентрацию Cd в надгрунтовых овощах (рис. 8).
Рис. 7. Зависимость среднего гармонического значения концентрации Fe, Pb, Al в грунтовых овощах от уровня общей экологической обстановки
Рисунок 7 свидетельствует о максимальной концентрации Fe (22,7 мг/кг) в грунтовых овощах, выращенных на территории с удовлетворительным экологическим со46
стоянием. Меньшее значение Fe наблюдается в грунтовых овощах, выращенных на
территории с напряженным экологическим состоянием. Pb способен накапливаться в
грунтовых овощах в условиях относительно хорошего (1,2 мг/кг) и неудовлетворительного (1,05 мг/кг) состояния территории. Низкие концентрации Pb (0,80 мг/кг) отмечены в грунтовых овощах, выращенных в условиях удовлетворительного и напряженного состояния территории.
Показатели концентрации Al в грунтовых овощах систематически увеличиваются с ухудшением экологического состояния территории и достигают высоких
концентраций (4,0 мг/кг) в грунтовых овощах, выращенных в условиях удовлетворительного экологического состояния территории. На территории с напряженным
экологическим состоянием концентрация Al в грунтовых овощах снижается на 20 %
по сравнению с концентрациями в грунтовых овощах, выращенных на территории с
удовлетворительным экологическим состоянием.
Рис. 8. Зависимость среднего гармонического значения концентрации
Cd в надгрунтовых овощах от уровня общей экологической обстановки
Данные, представленные на рис. 8, свидетельствуют о том, что в условиях относительно хорошего и неудовлетворительного экологического состояния территории Cd
в надгрунтовой овощной продукции накапливается меньше (0,08 мг/кг). Максимальная концентрация Cd (0,15 мг/кг) обнаружена в надгрунтовых овощах, выращенных
на территории с напряженным экологическим состоянием, что почти в 2 раза выше
концентрации металла в надгрунтовых овощах, выращенных в условиях относительно
хорошего и неудовлетворительного экологического состояния территории.
При изучении влияния фактора «Расстояние до автомагистрали» учитывались
5 уровней его варьирования: 1–0–50 м; 2–51–100 м; 3–101–250 м; 4–251–500 м;
5 – более 500 м. При этом, как и в остальных исследованиях, сначала был проведен тест Левине. Полученный результат проведения теста свидетельствует о том,
что выборочные дисперсии отличаются незначимо для Сu, Ni, Pb, содержащихся в
грунтовых овощах, и Mn, Zn, Cu, Ni, Pb, Co, Cr, Cd — в надгрунтовых овощах.
Проведенный дисперсионный анализ показал значимое влияние расстояния до
автомагистралей на содержание Сu, Ni, Pb в грунтовых овощах (рис. 9) и Сu, Ni, Сb,
Mn, Zn, Pb, Co, Cr в надгрунтовых овощах (рис. 10).
47
Рисунок 9 демонстрирует самую высокую концентрацию Cu (3,6 мг/кг) в грунтовых овощах, выращенных на расстоянии 101–250 м от автотрассы, а низкие концентрации Cu (2,85 мг/кг) — на расстоянии 251–500 м от автотрассы.
Результаты исследований показали, что Ni интенсивно накапливается в грунтовых овощах, выращенных на расстоянии 0–50 м, а самые высокие концентрации Ni
(0,95 мг/кг) отмечены на расстоянии 101–250 м от автотрассы. Меньше всего Ni (0,50
мг/кг) накапливается в грунтовых овощах, выращенных на расстоянии более 500 м
от автотрассы.
Высокая концентрация Pb (1,45 мг/кг) наблюдается в грунтовой овощной продукции, выращенной на расстоянии 0–50 м от автотрассы и постепенно снижается
с удалением от нее (рис. 9 в). На расстоянии более 500 м обнаружена низкая концентрация Pb (0,70 мг/кг). Итак, Cu и Ni интенсивно накапливаются в грунтовых
овощах, выращенных на расстоянии 101–250 м от автотрассы, а Pb — на расстоянии
0–50 м от автотрассы.
Рис. 9. Зависимость среднего гармонического значения концентрации Cu, Ni, Pb
в грунтовых овощах от расстояния до автомагистрали
Результаты исследований, представленные на рис. 10, показали самую высокую
концентрацию Mn (10,0 мг/кг) в надгрунтовой овощной продукции, выращенной на
расстоянии 51–100 м от автотрассы, а самую низкую (5,0 мг/кг) — на расстоянии
251–500 м от автотрассы. Zn (8,7 мг/кг) больше всего накапливается в надгрунтовых
овощах, выращенных на расстоянии 101–250 м от автотрассы. Низкая способность
к накоплению Zn (5,5 мг/кг) обнаружена для надгрунтовых овощей, выращенных на
расстоянии более 500 м от автотрассы.
48
Высокие концентрации Cu (3,5 мг/кг), Pb (1,0 мг/кг), Co (1,0 мг/кг), Cr (0,42 мг/кг)
и Cd (0,52 мг/кг) обнаружены в химическом составе надгрунтовой овощной продукции,
выращенной на расстоянии 0–50 м от автотрассы.
Рис. 10. Зависимость среднего гармонического значения концентрации
тяжелых металлов в надгрунтовых овощах от расстояния до автомагистрали
49
В надгрунтовых овощах, выращенных на расстоянии более 500 м от автотрассы,
наименьшую способность к накоплению проявляют Cu (1,8 мг/кг), Pb (0,5 мг/кг),
Co (0,25 мг/кг) и Cr (0,23 мг/кг), а в грунтовых овощах, выращенных на расстоянии
251–500 м — Cd (0,1 мг/кг).
Проведенные исследования выявили, что Ni (1,0 мг/кг) больше всего накапливается в надгрунтовой овощной продукции, выращенной на расстоянии 101–250 м от
автотрассы. Наименьшие же концентрации Ni (0,35 мг/кг) обнаружены в надгрунтовых овощах, выращенных на расстоянии 251–500, а также более 500 м.
Выводы
Таким образом, были установлены определенные закономерности накопления
тяжелых металлов и Al в грунтовых овощах, выращенных под влиянием различных
антропогенных факторов. В зависимости от уровня загрязнения поверхностных вод
было установлено, что Cu и Al способны больше накапливаться в грунтовых овощах, выращенных в условиях значительного загрязнения. Сo и Сr показали высокие
концентрации в грунтовых овощах, выращенных в условиях относительно незначительного загрязнения поверхностных вод. В надгрунтовой овощной продукции, выращенной в условиях значительного уровня загрязнения поверхностных вод Fe, Cu,
Ni, Al и Cr показали высокие концентрации. Максимальная концентрация Pb выявлена в надгрунтовых овощах, выращенных в условиях относительно значительного
загрязнения поверхностных вод.
В зависимости от уровня загрязнения атмосферного воздуха высокие концентрации Fe, Zn, Pb, Co, Cr и Cd обнаружены для грунтовой овощной продукции, выращенной в условиях относительно значительного загрязнения атмосферного воздуха, а при условии значительного загрязнения воздуха их концентрации снижаются.
В надгрунтовой овощной продукции, выращенной в условиях значительного уровня
загрязнения атмосферного воздуха, высокая концентрация обнаружена для Cr.
В зависимости от уровня эрозионной опасности территории были выявлены
наиболее высокие концентрации Pb и Cd в грунтовых овощах, выращенных в условиях значительной эрозионной опасности, а Cr — в условиях незначительной эрозионной опасности территории исследований. Высокие концентрации Zn и Pb обнаружены в надгрунтовых овощах, выращенных в условиях значительного уровня
эрозионной опасности, а Co и Cr — в условиях относительно незначительного уровня эрозионной опасности. При выявлении зависимости накопления микроэлементов
в грунтовых овощах, выращенных на территории с различной степенью экологического состояния, было выявлено, что Fe интенсивно накапливается в грунтовых овощах, выращенных в условиях удовлетворительного экологического состояния территории. Высокие концентрации Pb обнаружены для грунтовых овощей, выращенных
на территории с относительно хорошим экологическим состоянием, а Al — в условиях неудовлетворительного экологического состояния территории. Cd интенсивно
накапливается в надгрунтовых овощах, выращенных на территории с напряженным
экологическим состоянием.
В зависимости от расстояния до автотрассы было установлено, что высокие
концентрации Cu и Ni обнаружены в грунтовых овощах, выращенных на расстоянии 101–250 м от автотрассы, а Pb — на расстоянии 0–50 м от автотрассы. Высокие
концентрации Cu, Co, Cr и Cd наблюдаются в надгрунтовых овощах, выращенных на
50
расстоянии 0–50 м от автотрассы, Mn и Pb — на расстоянии 51–100 м от автотрассы,
а Zn и Ni — 101–250 метров.
Таким образом, можно отметить, что на сегодняшний день овощная грунтовая
и надгрунтовая продукция, которую население выращивает на своих приусадебных
участках для собственного употребления, не может быть отнесена к категории экологически чистой и безопасной. Существенное влияние на ее качественные характеристики, процессы поступления, накопления и транслокации оказывают не только
традиционно природные, но социально-экономические факторы, что и было статистически доказано.
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Некос А. Н. Концептуальные направления развития трофогеографических исследований // Вестник БГУ. Научный журнал Белорусского государственного университета. Серия 2. «Химия, Биология, География». 2012. № 1. С. 95–98.
Загрязнение воздуха и жизнь растений / Под ред. М. Трешоу. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
535 с.
Некос А. Н. Порівняльний аналіз якості грунтів та рослинної продукції природних зон та
регіонів України // Людина та довкілля. Проблеми неоекології. Харків: Вид. ХНУ імені
В. Н. Каразіна. 2011. № 3–4. С. 105–110.
Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного
сырья и пищевых продуктов. М.: Изд-во стандартов, 1990. 181 с.
Некос А. Н., Дудурич В. М., Некос В. Ю. Географічні проблеми екологічно чистого харчування // Вісник ХНУ. Серія. «Екологія». Харків: Вид. ХНУ імені В. Н. Каразіна. 2007.
№ 758. С. 30–34.
Некос А. Н. Вплив різних геоморфологічних і ґрунтових умов на екологічну безпеку рослинної продукції що продукується в межах Лісостепу // Міжвідомчий збірник
«Метеорологія, кліматологія, гідрологія». 2008. Т. 1. № 50. С. 48–52.
Вернадский В. И. Химическое строение биосферы и ее окружение. М.: Наука, 1965.
Виноградов А. П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М. :
Изд-во АН СССР, 1950. 279 с.
Гуцуляк В. М. Ландшафтна екологія: Навч. посіб. Чернівці: Рута, 2002. 272 с.
Геохимия окружающей среды / Ю. К. Сает, В. А. Ревич, Е. Н. Ямин и др. М.: Недра, 1990.
335 с.
Добровольский В. В. Проблемы геохимии в физической географии. М.: Просвещение,
1984. 143 с.
Кабата-Пендиас А. Проблемы современной биогеохимии микроэлементов // Рос. хим.
журнал. 2005. Т. ХLІХ. № 3. С. 15–19.
Малишева Л. Л. Ландшафтно-геохімічна оцінка екологічного стану території. К.: РВЦ
«Київський університет», 1998. 264 с.
Перельман А. И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989. 528 с.
Екологічний атлас Харківської області. Вид. друге, перероб. Харків: РА «ІРІС», 2005. 80 с.
Пересадько В. А. Картографічне забезпечення екологічних досліджень і охорони природи: Монографія. Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2009. 242 с.
Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва — растения. Новосибирск: Наука, 1991.
151 с.
Таганов Д. SPSS: статистический анализ в маркетинговых исследованиях. СПб: «Питер»,
2005. 192 с.
Гусев А. Н. Дисперсионный анализ в экспериментальной психологии: Учебное пособие.
М.: Учеб.-метод. коллектор «Психология», 2000. 136 с.
51
20. Орлова И. В., Концевая Н. А., Турундаевский В. Многомерный статистический анализ
в экономических задачах: компьютерное моделирование в SPSS. М.: Вузовский учеб.,
2009. 320 с.
Nekos A., Visotskaya E., Porvan A.
INFLUENCE OF SOCIAL AND ECONOMIC (ANTHROPOGENIC)
FACTORS ON MICRONUTRIENTS CONTENTS OF
VEGETABLES
The article deals with the problem of the effect of social and economic factors on
accumulation of heavy metals and Al in vegetable crops, cultivated in the Kharkov region
of Ukraine. The authors present the results of research of anthropogenic impacts on the
micronutrients content in vegetables, conducted with ANOVA.
Keywords: anthropogenic factors, ground and above-ground vegetables, a
homogeneous dispersion, Levene’s criterion, heavy metals.
52