Фоновое содержание тяжелых металлов в почвах Ставропольского края Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ФОНОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

О.А. Подколзин, О.Б. Анциферов

ФГУ «Центр агрохимической службы «Ставропольский»

Ставропольский край - регион с относительно высоким техногенным воздействием и интенсивным использованием земель в сельскохозяйственном обороте. Результатом хозяйственной деятельности человека является увеличение объема выбросов тяжелых металлов (ТМ), соизмеримого с масштабами природной эмиссии данных элементов. Эколого-аналитический контроль загрязнения окружающей среды ТМ весьма актуален, поскольку многие из них проявляют высокую токсичность уже в следовых количествах и способны концентрироваться в живых организмах.

Для оценки степени загрязнения почв ТМ существующих нормативов недостаточно. Предельно допустимые концентрации (ПДК) разработаны лишь для Мп, И§ и V (ГН 2.1.7.2041-06). Для С4 Си, Аь, N1, РЬ и гп используют ориентировочно допустимые концентрации (ОДК), полученные расчетным путем и утвержденные на три года, после чего подлежат пересмотру (ГН 2.1.7.2042-06). Поэтому необходимо определить природное (фоновое) содержание ТМ, которое позволит оценивать их содержание в почвах параллельно с ПДК (ОДК).

В литературных источниках [1, 2, 3, 4] приведены фоновые содержания ТМ в различных почвах бывшего СССР и мира. Но, учитывая большое разнообразие почвенного покрова, зональность территорий, имеющиеся фоновые значения не могут характеризовать конкретно территорию Ставропольского края. Поэтому, в 20032006 гг. была выполнена работа по определению фонового содержания ТМ в почвах Ставропольского края.

Всего было проанализировано более 2000 образцов почв. В работе использовались архивные материалы ФГУГЦАС «Ставропольский», в том числе результаты последних туров почвенно-агрохимического обследования, агроэкологического мониторинга, локального мониторинга на реперных участках и других работ аг-рохимцентра.

Фоновое содержание определялось в образцах почв, не подверженных локальному загрязнению, для чего были разработаны критерии для незагрязненных почв. Исследовались образцы почв, отобранные в местах, удаленных от источников загрязнения тяжелыми металлами. Затем анализировалось внутрипочвенное радиальное распределение тяжелых металлов по почвенному профилю.

Методика выполнения работ основана на закономерностях распределения элементов по профилю почвы. Для исследования были выбраны почвы с естественным, природным распределением элементов, которое характеризуется увеличением их содержания сверху вниз: от поверхности к почвообразующей породе [5].

То есть для загрязненных почв характерно более высокое содержание тяжелых металлов в самом верхнем горизонте, чем в нижележащих. Поэтому для расчета

фонового содержания использовались образцы почв, для которых такое распределение не характерно.

Тяжелые металлы определяли в аналитическом отделе ФГУ ГЦАС «Ставропольский» методом атомноабсорбционной спектрометрии с пламенной атомиза-цией [6].

Для систематизации полученных данных применялась статистическая обработка, включавшая в себя расчет среднего арифметического значения, стандартного отклонения и доверительного интервала для математического ожидания при 95% уровне надежности.

Выборки дат составлялись по 24 ландшафтам Ставропольского края. Были выделены основные ландшафты: ландшафты равнин Предкавказья и ландшафты Большого Кавказа. В свою очередь ландшафты равнин Предкавказья подразделялись на провинции: лесостепных ландшафтов, байрачных лесостепей, степных ландшафтов и полупустынных ландшафтов. Ландшафты Большого Кавказа подразделялись на провинции: предгорных и лесостепных ландшафтов, а также среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов. Внутри каждой провинции выделялись собственно ландшафты Ставропольского края [7].

На основании результатов исследований (табл. 1) были составлены карты фонового содержания валовых форм Си, гп, Мп, Со, С4 РЬ, N1 в верхнем (0-20 см) слое почв Ставропольского края.

Эти данные позволят наиболее точно определять содержание ТМ параллельно с ПДК и ОДК.

ЛИТЕРАТУРА

1. Агроэкология / В. А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В. Голубев и др.; Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. -М.: Колос, - 2000. - 536 с.

2. Орлов Д.С. Химическое загрязнение почв и их охрана. / Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова и др. // Москва. - 1991. - 303 с.

3. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва - растение - удобрение. /М.М. Овчаренко с соавт. // Москва. - 1997. - 290 с.

4. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях. /А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. // Москва. -1989. - 439 с.

5. Методические рекомендации по обследованию и картографированию почвенного профиля по уровням загрязненности промышленными выбросами. / Почвенный институт имени В.В. Докучаева // Москва. - 1987.

6. Методическое указание по определению тяжелых металлов в почвах сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства. / Минсельхоз России, ЦИНАО. // Москва. - 1992.

7. Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования. // Москва. - 1973.

1. Фоновое содержание ТМ в почвах ландшафтов (слой 0-20 см) Ставропольского края

Си

2п Мп Со са РЬ

N1

ЛАНДШАФТЫ РАВНИН ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Провинция лесостепных ландшафтов

Ландшафты типичных лесостепей

Верхнеегорлыкский ландшафт

12,4±0,8

40,0±2,2

290±45

6,7±0,3

0,47±0,05

13,9±2,9

26,4±1,9

19,3±1,5

52,1±6,3

455±26

10,1±0,8

0,42±0,05

14,7±1,8

35,3±11,5

Ландшафты байрачных лесостепей

Ташлянский ландшафт

12,9±0,5

37,7±3,7

252±15

5,7±1,0

0,47±0,01

11,9±0,9

25,2±2,9

Грачевско-Калаусский ландшафт

12,9±3,4

38,2±7,0

270±73

5,1±1,3

0,45±0,02

11,7±1,3

23,8±4,7

Прикалаусско-Буйволинский ландшафт

15,4±4,6

38,2±15,6

297±82

6,6±1,4

0,45±0,04

12,3±4,8

24,0±9,0

Провинция степных ландшафтов

Егорлыкско-Сенгилеевский ландшафт

16,6±2,4

45,6±3,3

324±22

8,6±0,5

0,50±0,08

14,6±1,0

31,3±2,7

Расшеватско-Егорлыкский ландшафт

15,3±1,8

43,3±0,9

339±11

7,4±1,0

0,38±0,07

12,6±1,0

31,4±1,2

Среднеегорлыкский ландшафт

14,7±1,5

37,8±3,3

288±41

6,3±0,9

0,42±0,03

10,9±0,8

29,1±5,5

Бурукшунский ландшафт

14,8±1,6

44,5±4,2

390±36

7,0±0,5

0,42±0,06

12,2±0,9

28,9±2,4

Нижнекалаусский ландшафт

13,8±4,2

37,4±7,7

298±81

6,4±0,8

0,46±0,02

11,7±1,7

28,0±5,7

Айгурский ландшафт

14,3±0,7

39,8±6,5

347±105

6,0±0,9

0,45±0,06

11,1±1,5

28,4±3,8

Карамык-Томузловский ландшафт

13,1±2,8

38,5±7,2

360±42

6,7±2,0

0,44±0,02

11,5±1,7

22,9±4,0

Кубано-Янкульско-Суркульский ландшафт

25,4±2,5

56,5±2,8

345±29

9,4±0,6

0,82±0,09

17,3±2,2

33,6±8,4

Провинция полупустынных ландшафтов

Ландшафты Терско-Кумской низменности

Левокумский ландшафт

16,6±2,5

46,2±2,2

347±40

7,0±0,3

0,52±0,10

11,5±0,5

25,1±4,6

Правокумско-Терский ландшафт

15,4±3,2

40,9±6,4

337±48

6,7±0,6

0,49±0,10

11,2±1,2

25,4±3,4

Курско-Прикаспийский ландшафт

13,7±2,1

36,8±9,8

247±76

7,2±0,6

0,33±0,03

11,6±2,4

24,1±1,9

Нижнекумско-Прикаспийский ландшафт

11,1±2,2

39,2±7,3

198±59

5,6±0,4

0,40±0,06

10,5±1,2

25,0±2,0

Ландшафты Кумо-Манычской впадины

Чограйско-Прикаспийский ландшафт

15,2±0,9

42,5±2,5

372±65

6,8±0,2

0,43±0,04

13,0±0,8

32,4±4,0

Западно - Манычский ландшафт

16,1±1,9

42,3±2,9

389±67

7,1±0,8

0,42±0,07

11,5±1,2

33,1±5,0

ЛАНДШАФТЫ БОЛЬШОГО КАВКАЗА

Провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов

Прикубанский ландшафт

18,4±2,5

47,3±7,5

301±31

6,7±2,0

0,42±0,06

13,2±1,1

32,0±3,8

Воровсколесско-Кубанский ландшафт

18,8±2,4

49,7±4,0

315±56

8,1±1,8

0,46±0,06

13,2±1,1

29,9±2,6

Подкумско-Золкинский ландшафт

25,7±6,3

48,3±5,9

414±28

9,3±2,5

0,65±0,06

14,4±2,1

34,8±5,3

Малкинско-Терский ландшафт

16,5±0,5

51,8±0,5

334±96

7,2±1,7

0,52±0,01

11,5±0,1

30,3±2,3

Провинция среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов

Кубано-Малкинский ландшафт

10,4±0,9

33,9±1,8

241±22

4,6±0,5

0,43±0,04

12,2±1,0

29,0±1,7