Научная статья на тему 'Анализ почв и древесной биомассы Национального парка «Кыргыз-Ата»'

Анализ почв и древесной биомассы Национального парка «Кыргыз-Ата» Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
142
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
мониторинг / тяжелые металлы / почва / биомасса / национальный парк / environmental monitoring / heavy metals / soil / biomass / national park

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы —

В работе изучено содержание тяжелых металлов в почве и древесной биомассе, отобранных на территории Национального парка «Кыргыз-Ата» (Ноокатский район, Ошская область, Кыргызская Республика), которая является частью системы мониторинга. Превышение концентраций тяжелых металлов (ТМ) в почве относительно ПДК установлены для As, Zn, Ni и Cu. Предположено, что природа этих элементов исходит от окружающих геологических пород: содержание металлов в верхних и нижних слоях почвы было одинаковым. Концентрации свинца в А горизонтах почвы были выше, чем Б горизонтах, что, вероятно, может быть следствием повышенной абсорбции мягкого металла свинца гумусовым слоем почвы. Уровни Cu и Zn также превышали ПДК в древесной биомассе. Негативное воздействие на здоровье населения может иметь место при повышенных уровнях ТМ в сельскохозяйственных продуктах местного происхождения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF THE SOILS AND TREE BIOMASS IN THE NATIONAL PARK "KYRGYZ-ATA"

The content of heavy metals in soil and needles samples was studied at the National Park «Kyrgyz-Ata» (Nookat district, Osh Oblast, the Kyrgyz Republic) as a part of an environmental monitoring. Concentrations exceeding maximum permissible concentration (MPC) of heavy metals in soil were found for As, Zn, Ni and Cu. It is believed that these elements origin from the parent underlying geological substrates since their average levels are the same in upper and lower soil layers. Lead had higher concentration in the A horizons than in the B horizons. This is possibly due to stronger absorption of the soft metal Pb to humus. The concentrations of Cu and Zn exceeded also the MPC in tree needles. Negative impact on the health of the local population could result if elevated levels of heavy metals also are present in locally produced food.

Текст научной работы на тему «Анализ почв и древесной биомассы Национального парка «Кыргыз-Ата»»

УДК 614.77+614.778

АНАЛИЗ ПОЧВ И ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «КЫРГЫЗ-АТА»

Н.К. Кулданбаев1,4, Р.Д. Фогт2, А. Арнолдуссен3, Т.Н. Сыдыкбаев1, Т.И. Окланд3, О. Эйлертсен3+ Общественный фонд «Реласкоп» (г. Бишкек, Кыргызская Республика), 2Факультет химии Университета Осло (г. Осло, Норвегия), 3Норвежский институт леса и ландшафта (г. Ос, Норвегия), Норвежская лесная группа (г. Осло, Норвегия). 4Научно-производственное объединение «Профилактическая медицина» (г. Бишкек).

Резюме В работе изучено содержание тяжелых металлов в почве и древесной биомассе, отобранных на территории Национального парка «Кыргыз-Ата» (Ноокатский район, Ошская область, Кыргызская Республика), которая является частью системы мониторинга. Превышение концентраций тяжелых металлов (ТМ) в почве относительно ПДК установлены для As, Zn, N и Си. Предположено, что природа этих элементов исходит от окружающих геологических пород: содержание металлов в верхних и нижних слоях почвы было одинаковым. Концентрации свинца в А горизонтах почвы были выше, чем Б горизонтах, что, вероятно, может быть следствием повышенной абсорбции мягкого металла свинца гумусовым слоем почвы. Уровни Си и Zn также превышали ПДК в древесной биомассе. Негативное воздействие на здоровье населения может иметь место при повышенных уровнях ТМ в сельскохозяйственных продуктах местного

происхождения.

Ключевые слова мониторинг, тяжелые металлы, почва, биомасса, национальный парк.

ANALYSIS OF THE SOILS AND TREE BIOMASS IN THE NATIONAL PARK "KYRGYZ-ATA"

Nurbek K. Kuldanbaev1,4, Rolf D. Vogt2, Arnold Arnoldussen3, Talant N. Sydykbaev1, Tonje 0kland3, Odd Eilertsen3t 1Public Foundation «Relascope» (Bishkek, the Kyrgyz Republic (KR)), 2Department of chemistry, University of Oslo (Oslo, Norway), 3Norwegian Forest and Landscape Institute (As, Norway), Norwegian Forestry Group (Oslo, Norway), 4Scientific and Production Center for Preventive Medicine (Bishkek, the KR).

Abstract The content of heavy metals in soil and needles samples was studied at the National Park «Kyrgyz-Ata» (Nookat district, Osh Oblast, the Kyrgyz Republic) as a part of an environmental monitoring. Concentrations exceeding maximum permissible concentration (MPC) of heavy metals in soil were found for As, Zn, Ni and Cu. It is believed that these elements origin from the parent underlying geological substrates since their average levels are the same in upper and lower soil layers. Lead had higher concentration in the A horizons than in the B horizons. This is possibly due to stronger absorption of the soft metal Pb to humus. The concentrations of Cu and Zn exceeded also the MPC in tree needles. Negative impact on the health of the local population could result if elevated levels of heavy metals also are present in locally produced food. Keywords environmental monitoring, heavy metals, soil, biomass, national park.

ВВЕДЕНИЕ

Ферганская долина является территорией, где все проблемы Центральной Азии (ЦА) - проблема границ,

бедности, дефицита плодородных земель и водных ресурсов, загрязнения окружающей среды, захоронения промышленных отходов, безработицы, межэтнических противоречий и другие, представлены в концентрированном виде и сплетены в сложный клубок противоречий. На сегодня здесь проживает более 20% населения всей ЦА, по оценкам экспертов 14-15 млн. человек [30, 31]. Средняя плотность населения в долине составляет около 100 чел./км2, а в равнинной части долины - более 350 чел./км2 (в Андижанской области Узбекистана плотность населения превышает 500 чел./км2). То есть, совершенно отчетливо просматривается аграрная перенаселенность, когда в наиболее плодородных районах на 1 чел. приходится всего 0,6 га земли, таким образом, долина является одним из самых густонаселенных регионов Земли.

Основные сектора экономики в Ферганской долине - сельское хозяйство, металлургия, нефтегазовая и угольная промышленность. Поэтому следы активной деятельности человека отмечаются повсеместно -многочисленные очертания сельскохозяйственных полей, карьеров, отвалов, хвостохранилищ, дорог, искусственных водоемов. Регион, расположенный в ртутном геохимическом поясе, содержит большие запасы минеральных отложений ртути и других редкоземельных металлов, в т.ч. сурьмы. Кроме того, в период СССР для получения рекордных урожаев хлопка в почву вносились огромные массы различных удобрений.

Поэтому сегодня почва Ферганской долины загрязнена ТМ и другими токсическими соединениями, которые превышают ПДК в несколько раз [30, 31]. Эти почвенные загрязнители, частично улетучиваясь и/или адсорбируясь на пылевых частицах, распределяются во время бурь и воздействуют на чувствительные горные экосистемы. Как известно, леса ЦА играют важную экологическую роль: сохраняют биоразнообразие, аккумулируют влагу и регулируют стоки талых вод, укрепляют почву и препятствуют образованию оползней, являются местом отдыха и оздоровления населения [2, 25, 29].

При управлении чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера одним из важных мероприятий оценки рисков является мониторинг состояния воздушной среды. Сегодня из-за отсутствия в ЦА такой системы мониторинга не представляется возможным оценивать влияние воздушных загрязнителей на человека и природу. При поддержке МИД Норвегии, в рамках проекта по мониторингу окружающей среды и лесов ЦА (ТЕМР-СА), с 2004 г. по 2009 г. была установлена система мониторинговых площадок в горных лесах Ферганской долины. Площадки наблюдения установлены на территории Кыргызстана, Узбекистана и Таджикистана.

В отмеченной выше системе мониторинга изучению почвы уделяется особое значение, т.к. почвенные данные являются наиболее доступными,

широко используемыми и информативными. Систематический контроль качества и свойств почвы позволяет выявлять изменения плодородия почвы, устанавливать возможное увеличение уровней загрязнителей, в т.ч. в результате неправильного землепользования. Это также дает возможность фермерам и управленцам на основе научных знаний использовать рекомендации по устойчивому управлению природными ресурсами и восстановлению плодородия почвы [1-6, 17].

Целью настоящих исследования явилась оценка состояния окружающей среды Национального парка «Кыргыз-Ата», южной части Ферганской долины, на основе изучения свойств почвы и древесной биомассы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Описание исследуемой местности

Национальный парк «Кыргыз-Ата» расположен на северном склоне Алайского горного хребта. По физико-географическому районированию эта территория принадлежит Алай-Туркестанской провинции Ферганской горной области. Административно исследуемая местность относится к Ноокатскому району Ошской области Кыргызской Республики. Территория парка используется населением в качестве рекреационной зоны, выращивания сельхозпродуктов, выпаса животных, сбора продуктов леса и заготовки дров [2, 4, 25, 29].

Ферганская долина - межгорная впадина в предгорьях Тянь-Шаня, протяженностью до 300 км с запада на восток и до 170 км с севера на юг. Большое влияние на климатические условия долины оказывают сильные ветры, направления которых определяются местным рельефом. Климат имеет различия от востока на запад: более влажный восток, который менее подвержен частым и тяжелым ветрам, и засушливая западная часть, где преобладают сильные ветры. Из центра долины нагретый воздух поднимается в горы, и на высоте более 1 км возникает обратное течение, однако оно не компенсирует отток воздуха из долины, и потому воздух притекает из степи. Эти ветры, иссушая поверхностные слои почвы весной, становятся причиной сильных пыльных бурь: сила ветров достигает 30-35 м/сек [29, 30].

Изучаемая местность входит в состав тектонической области Южный Тянь-Шань. Основные особенности - широкое развитие среднего и верхнего палеозоя разнообразных по составу геосинклинальных формаций; основная складчатость - среднегерцинская линейная с широким развитием надвигов и шарьяжей; завершающая - позднегерцинское, развитое в верхнепалеозойских молласовых и флишевой формациях; красноцветная континентальная моласса перьми заполняет «остаточные красные мульды». Ограниченно распространены верхнепалеозойские гранитоидные интрузии, характерны интрузии щелочной магмы. Палеозойское складчатое основание с региональным несогласием перекрыта мезозойскими и кайназойскими отложениями, заполняющими межгорные и предгорные впадины [2, 4, 25, 29].

Рельеф здесь выработан, в основном, в палеозойских и протреозойских породах, и структура его

зависит от диапазона высот, экспозиции склонов, литологического состава пород. Широко развиты скалистые формы рельефа. Тектонико-денудационный рельеф выработан в мезозойских и палеоген-неогеновых отложениях. Это бывшие прогибы, которые в позднем плейоцен - плейстоцене испытали мощные тектонические поднятия. Рельеф данной местности отличен тем, что на поверхность выходят палеозойские и протерозойские породы. Возраст становления тектоноко-денудационного рельефа в основном неоген -раннечетвертичный и развитие его продолжается и в настоящее время [2, 4, 25, 29].

Основной древесной растительностью являются горные арчевые леса, произрастающие от предгорий до субальпийских лугов. Леса образованы в основном тремя видами древовидной арчи: Juniperus (].) Turkestanica, ]. Zeravshanika и J. Semigloboza. Высотные границы распространения леса не стабильны и варьируют в зависимости от условий местопроизрастания. В наиболее ксерофитных условиях произрастает J. Zeravshanika. На территории парка этот вид встречается только по южным склонам, чаще единично, до высот 2500 м. На высотах до 2500 м на северных склонах и до 2800 м на южных склонах преобладает J. Semigloboza. В нижней части этого пояса довольно часто встречается J. Zeravshanika, а в верхней - J. Turkestanica древовидной формы. До 3000 м на северных и 3300 м на южных склонах преобладает J. Turkestanica. В верхней части, в пределах 3000 - 3700 м над ур. м, J. Turkestanica образует стланниковые заросли [2].

Установка мониторинговых площадок

Мониторинговые площадки устанавливались по стандартной методике, которая была разработана в 1985 г. по программе ICP-Forests под эгидой Конвенции по трансграничному загрязнению воздуха на большие расстояния ЕЭК ООН [7, 19-21]. Установка площадок (плотов) проводилась следующим образом: 10 макроплотов, каждая размеров 10х10 м, размещались субъективно с таким учетом, чтобы представить всю разновидность окружающей среды вдоль важных экологических градиентов: по склону, условиям питания, свету, топографии, влажности почвы и т.д. Каждый плот 10 м2 размещался в центре плота размером 30х30 м, в котором исследовалось каждое дерево.

Все площадки устанавливались в местности с общим небольшим водным бассейном (водозабором). Внутри каждого макро-плота путем случайной выборки (20 из 100 возможных вариантов), устанавливались 5 плотов 1 м , при этом каждый плот не соприкасался с соседним и расстояние между ними составляло 1 м. Координаты плотов 1 м2 отклонялись при: 1) совмещении углов или сторон соседних плотов; 2) размещении дерева, кустарника внутри плота; 3) наличии физического повреждении внутри плота: отсутствие почвенного покрова, обширные тропы, следы, раскопки и т.д.; 4) разрушениях природного характера: оползни и т.д.; 5) покрытии почвенной поверхности камнями более чем на 20%; 6) наличии природных объектов высотой 25 см и более.

При отклонении неподходящей координаты выбиралась новая. Все углы плотов 1 м2 маркировались

алюминиевыми трубками длиной 10-15 см, которые вбивались в почву. Дополнительно использовались видимые цветные пластиковые палочки длиной 50 см. В каждый угол плота 30 м2 и макро-плота 10 м2 также вбивались алюминиевые трубки, при этом географические координаты левого нижнего угла площадки 10 м2 фиксировались GPS. Использование алюминиевых маркеров облегчает поиск площадок с помощью металлодетектора. Таким образом, металлические маркеры и GPS координаты позволяют точно устанавливать положение мониторинговых площадок при повторном анализе [7, 16, 17, 19-21].

Отбор проб почвы

Количество и вид проб почвы зависел от рода почвенных горизонтов. Пробы отбирались с 3-х внешних сторон каждого плота 1 м2 на расстоянии 10-15 см от края, чтобы исключить повреждения и нарушения почвенного покрова внутри пробной площадки. Для отбора проб почвы использовался бурав Эдельмана с максимальной глубиной достижения в 120 см. Наличие карбонатных пород подтверждалось с помощью 1 М раствора HCL. С каждого 1 м2 плота отбиралась смешанная проба для каждого горизонта почвы и помещалась в картонную коробку объемом 0,5 л. Отобранные пробы хранились в сухом и прохладном месте. За пределами макро-плота проводилось простое описание почвенного профиля, которое давало общую характеристику данного плота [14, 23, 24, 26, 27]. Пробы были отобраны 20-23 октября 2004 г.: погода в день отбора была солнечная, температура воздуха около 0° С.

Отбор проб древесной биомассы

Для определения содержания ТМ в биомассе отбирались пробы листьев (хвои) деревьев. В период май-июнь 2005 г. было отобрано 30 проб древесной биомассы: с 3 образцов деревьев одного доминирующего вида с каждого плота 30 м2 в количестве 100-150 гр. Пробы отбирались только с живой части кроны. Образцы сушились в чистой комнате и хранились в прохладном месте в перфорированных полиэтиленовых или бумажных пакетах до доставки их в специализированную лабораторию [14, 23, 24, 26, 27].

Химический анализ почвы и древесной биомассы

Многоэлементный анализ проб почвы и древесной биомассы, разложенных в царской водке, проводился согласно международным стандартным методам [8-13] в лаборатории ОсОО «Алекс Стюарт энд Инвайронментал Лэборэторис» (г. Кара-Балта, Кыргызстан) с использованием AES-ICP спектрометра.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Характеристика пробных площадок

Различные типы почв были развиты в неоднородном известняковом материале в зависимости от топографического расположения и экспозиции. Макро-плоты были размещены на высоте от 2457 м до 2609 м над ур. м. Почвы в нижней части местности являлись Umbrisols (темные гумусовые почвы). Почвы нижней части склона с южной экспозиции преимущественно относились к Cambisols (почва с

начальным формированием, обычно светло-коричневые). Более влажная северная часть с глубокими органическими профилями классифицировалась как Umbrisols, возможно, местами как Chernozems (чернозем). Вершины склонов, особенно их южная часть, была представлена каменистой почвой и классифицировалась как Leptosols (щебенистая почва).

Все почвы имели 2 и более родовые горизонты: А и Б горизонты, покрывающие С слой или материнскую породу. Пробные площадки в нижней части склона обычно имели более глубокие профили, чем расположенные вверху. Это может быть частично результатом чрезмерного выпаса скота на склонах, которые более чувствительны к почвенной эрозии. Оползни от крутых склонов в его нижние части являются общей характерной особенностью местности.

В целом текстура почв варьирует от ила до суглинка или до суглинистой глины, которые обладают высокой катион-обменной способностью. Легко разрушающийся известняк, под воздействием климатических факторов, приводит к достаточному обеспечению почвы основными катионами, тем самым способствуя высокому основному насыщению катионного обмена. Щебенистая почва в верхних частях склона явно свидетельствует об отсутствии влажности в течение длительных засушливых периодов. рН почвы равнялась 7 или немного выше: обычно уровень рН подпочвы несколько выше. Количество и колебание содержания общего углерода и органического вещества в почвах было небольшим.

Органическая почва имеет также высокую способность связывать и аккумулировать токсические субстанции, которые поступают в верхние слои почвы через атмосферные осадки и в процессе внутреннего биогеохимического цикла [14, 35].

Содержание тяжелых металлов в почве и древесной биомассе

Результаты химических анализов проб почв, отобранных на территории Национального парка «Кыргыз-Ата», показали существенное превышение транслокационной ПДК по цинку, мышьяку, меди и никелю (табл. 1). Относительно высокие концентрации, по сравнению с фоновыми и мировыми значениями, установлены также для свинца. Уровни этих элементов в древесной биомассе аналогично были высокими.

Концентрации Zn как в А горизонте, так и Б были выше, чем таковые средние величины для земной коры и мировых показателей (табл. 1): значения превышали ПДК в 4-5 раз. Содержание Zn в образцах хвои деревьев также превышал транслокационную ПДК в 1,3 раза. Цинк имеет средний ковалентный индекс. Концентрации других схожих пограничных элементов (кобальта, никеля, ванадия) имели сильную корреляцию с содержанием железа и алюминия в почве (r>0,7) [35]. Однако для цинка данная корреляция отсутствовала. Несколько повышенные значения Zn в верхних слоях почвы, отсутствие существенно корреляции с Fe и Al и высокие фоновые показатели могут свидетельствовать об антропогенной природе данного элемента. Для подтверждения данного факта необходимо провести детальные исследования.

Средняя концентрация меди в пробах почвы была на порядок больше транслокационной ПДК. Содержание Си в биомассе деревьев также превышало ПДК (табл. 1). Значение N в почве было в 7 раз выше установленной ПДК, в то время как его концентрация в биомассе приближалась к ПДК. Медь и никель являются пограничными элементами, которые имеют одинаковую валентность. Противоположно цинку, для Си и N были установлены сопряженное колебание (ко-вариация) и сильная корреляция с железом и алюминием в почве (г>0,7) [35]. Это позволяет предположить о естественной природе данных элементов.

Таблица- Содержание тяжелых металлов в

Среднее содержание As в почве было на порядок выше установленной ПДК и в 3 раза выше средних мировых показателей (табл. 1). Однако эти уровни, аналогично меди и никелю, не выше тех величин, которые отмечаются в отчетах для других регионов республики. Более того, мышьяк равномерно распределяется по всему почвенному профилю, поэтому можно предположить, что As имеет природу от окружающих геологических пород наряду с высокими уровнями Си и 1\М.

почве и древесной биомассе, отобранных на территории Национального парка «Кыргыз-Ата» (уч. Кара-Кой)

Место ТМ, класс опасности Земная 1 кора ПДК0 Фоновые 2 значения ПДУ (Pl)3 Биомасса M+m Кара-Кой, почва

А (M+m) B (M+m)

мг/кг

As -II 1 2 6 1.7+0.1 18.1+0.4 18.2+0.5

Cd -II 0.1 2 0.06 3 0.11+0.01 0.70+0.03 0.60+0.03

Hg - I 0.001-0.2 2.1 50 <0.05 <0.5 <0.5

РЬ - II 8 35 4.10 100 4.29+0.45 24.3+0.8* 20.1+0.9*

Zn - III 80 23 50 300 28.97+6.04 119.4+4.0 107.5+5.0

Со - II 29 25 8 50 0.30+0.04 18.0+0.9 17.8+1.0

N - III 105 6.7 40 100 6.16+1.05 47.6+2.0 48.0+2.4

Си - III 75 3.5 20 100 4.70+0.35 41.4+1.9 39.8+2.3

Мо - II 1 0.73+0.12 0.80+0.03 0.70+0.04

Сг - III 185 100 100 21.60+2.22 49.3+1.1 48.5+1.4

Sb - II 4.5 <0.25 <2.5 <2.5

Ва - III 250 25.15+4.52 187.2+3.8 174.6+4.6

Sr - II 260 300 66.14+6.28 57.3+2.8* 87.0+7.2*

V - III 230 170 0.78+0.10 56.2+1.6 57.9+1.8

Sc 30 0.08+0.01 4.7+0.1 4.8+0.2

Y 20 0.14+0.02 12.0+0.4 12.0+0.4

Zr 100 0.15+0.02 3.0+0.1 2.7+0.1

Ве 1.5 0.014+0.002 1.3+0.1 1.3+0.1

ПДК (http://www.gidrogel.ru/ecol/hv_met.htm); 1Taylor &

почвах

McLennan (1985); Средние мировые концентрации элементов в (Allaway, 1968);

http://eusoils.jrc.it/esdb archive/eusoils docs/esb rr/n04 land information systems/5 7.doc.

незагрязненных

3

Средняя концентрация свинца была в 2,5-3 раза больше, чем его фоновые уровни для земной коры и средних мировых показателей, но меньше установленных ПДК и ПДУ. Содержание РЬ в биомассе деревьев также не превышало транслокационную ПДК почвы (табл. 1). Усредненное значение свинца для А горизонтов почвы было несколько выше, чем для такового Б горизонтов: для отдельных плотов в 3 раза. Это может свидетельствовать о существенном вкладе РЬ

в окружающую среду через загрязненные осадки. С другой стороны, необходимо отметить, что РЬ является типичным мягким элементом с высокой валентностью, что позволяет ему образовывать сильные соединения в гумусовом слое. Высокая степень абсорбции гумуса, которая определяется в А горизонте, может также вносить свой вклад в наблюдаемую разницу в концентрациях свинца в А и Б горизонтах. Поэтому здесь также важно детально исследовать взаимосвязь между

содержанием свинца в геологических субстратах, верхних слоях почвы и надземной биомассе.

Другие тяжелые металлы

Средняя концентрация Cd в образцах почвы не имела существенной разница для А и Б горизонтов, и не превышала установленную ПДК (табл. 1). Средние уровни Ве, Мо в пробах почв были близки к таковым значениям, установленным для земной коры. Полученные результаты позволяют предположить о местной природе этих элементов из нижележащих геологических субстратов.

Для Sr средние уровни концентраций как для А горизонта, так и Б - были значительно ниже фоновых величин, найденных для земной коры и средних мировых показателей. При этом среднее значение для Б горизонта было в 1,5 раза больше, чем для А. Данный факт может быть объяснен тем, что стронций относится к тяжелым элементам (или типу А) с низкой валентностью. Тяжелые элементы, обычно крепко связываются с карбонатами, которые присутствуют в большом количестве в Б горизонте, чем в А.

Количества, определенные для Сг, V, Sc и Y, были существенно ниже, чем таковые средние величины, установленные в земной коре (табл. 1). Средняя концентрация Со в почве была в пределах ПДК. Содержание Hg и Sb во всех пробах почвы было ниже их относительно высокого предела обнаружения в 0,5 мг/кг и 2,5 мг/кг, соответственно. Уровни ниже предела обнаружения для Hg и Sb - 0,05 мг/кг и 0,25 мг/кг -соответственно, были найдены также в образцах древесной биомассы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Превышения ПДК почвы определены для следующих элементов: Zn - в 1,3 раза, As - в 9 раз, N - в 7 раз и Си - в 11 раз. При этом следует отметить, что даже если считать, что официально установленное ПДК для Zn несколько занижено, отсутствие сопряженного колебания с Fe позволяет предположить об антропогенной природе элемента.

В связи с тем, что средние уровни других ТМ были одинаковы как для верхних, так и нижних слоев почвы (К1,96), можно предположить, что природа их происхождения для изучаемой местности имеет основу от подстилающих геологических пород и эти уровни являются фоновыми для данной территории.

Уровень РЬ в пробах почв был в пределах нормы. Однако его содержание в А горизонтах было выше, чем в Б - разница составляла от 1,1 до 3 раз. Данный факт может свидетельствовать о том, что определенная часть РЬ в почве имеет антропогенную природу.

На основе результатов химических анализов почвы и биомассы деревьев, а также с учетом рекомендаций по оценке почв для сельскохозяйственного назначения [34], территорию Национального парка «Кыргыз-Ата» можно классифицировать как умеренно опасную. Почва парка может быть использована под любые культуры при условии контроля качества сельскохозяйственных растений, однако следует отметить, что при этом необходимо проведение мероприятий по снижению

уровня воздействия источников загрязнения почвы, а также действий по снижению доступности токсикантов для растений - известкование, внесение органических удобрений и т.п. Кроме того, при определении ТМ в сельхозпродуктах значительно превышающих ПДК, необходимо данную партию смешать с таковыми, которые выращены на чистых полях.

ВЫРАЖЕНИЕ ПРИЗНАТЕЛЬНОСТИ

Исследования выполнены в рамках проекта ТЕМР-СА при финансовой поддержке МИД Норвегии. Участники проекта благодарят своих коллег из Норвежского института леса и ландшафта, Норвежской лесной группы и Университета Осло за плодотворное сотрудничество. Выражаем свою благодарность сотрудникам ГНПП «Кыргыз-Ата», директору парка г-ну С. Мурзакулову за помощь в организации полевых работ. Химические анализы были выполнены в ОсОО «Алекс Стюарт энд Инвайронментал Лэборэторис»: мы благодарим г-на О.А. Садырова, г-на В.К. Щудро и г-на С.Б. Иманакунова. Работа была выполнена благодаря помощи сотрудников Госагентства по охране окружающей среды и лесному хозяйству при Правительстве КР: г-на А.М. Бурханова, д-ра В.М. Сураппаевой и г-жи А.К. Мадиевой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Клименко Г.А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами. - М.: Изд-во МГУ, 1989. 95 с.

2. Космынин А.В. Организация регулируемой пастьбы скота в арчевой зоне на примере ГНПП «Кыргыз-Ата» // Сб.: Лесоводственные и лесокультурные исследования в Кыргызстане. - Институт леса и ореховодства им. П.А. Гана.-2006.-Вып. 19.-С. 60-74.

3. Ляпкало А.А., Гальченко С.В. Эколого-гигиенические аспекты загрязнения почвы Рязани тяжелыми металлами // Гигиена и санитария. - 2005. - №1. - С. 8-11.

4. Мамытов А.М. Почвенные ресурсы и вопросы земельного кадастра Кыргызской Республики. -Бишкек: Кыргызстан, 1996. - 240 с.

5. Неверова О.А. Биогеохимическая оценка городских почв (на примере Кемерово) // Гигиена и санитария. - 2004. - №2. - С. 18-21.

6. Allaway, W.H. (1968). Agronomic controls over the environmental cycling of trace elements. Advan. Agronomy 29:235-74.

7. ICP Forests 2006. II. Crown condition assessments. Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessments, monitoring and analysis of the effect of air pollution on forests. Part II. Visual assessment of crown condition. http://www.icp-forests.org/N8f/Chapt2_compl06.N8f.

8. IS010390 1994. Soil quality - Determination of pH. International standard. 5pp.

9. IS010694 1995. Soil quality - Determination of organic and total carbon after dry combustion (elementary analysis). International standard. 7pp.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10. IS011048 1995. Soil quality-Determination of water-soluble & acid-soluble sulphate. International standard. 18pp.

11. ISO11261 1995. Soil quality - Soil quality -Determination of total nitrogen - Modified Kjeldahl method. International standard. 4pp.

12. ISO11465 1993. Soil quality - Determination of dry matter and water content on a mass basis - Gravimetric method. International standard. 3pp.

13. ISO13536 1995. Soil quality - Determination of the potential cation exchange capacity and exchangeable cations using barium chloride solution buffered at pH = 8.1. International standard. 7pp.

14. Krogstad, T. (1992). "Methods for soil analysis" (In Norwegian). NLH report no. 6. Institutt for Jordfag, As-NLH, ISSN 0803-1304. 32pp.

15. Lacatusu, R. (1998). "Appraising levels of soil contamination and pollution with heavy metals". In: Heineke H.J., Eckelmann W., Thomasson A.J. et al. (Eds.). ESB Research Report no. 4: Land Information Systems: Developments for planning the sustainable use of land resources. EUR 17729 EN. 546pp. Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg, pp. 393-402.

16. Lawesson, J., Eilertsen, O., Diekmann, M. et al. (2000). "A concept for vegetation studies and monitoring in the Nordic countries". In: Tema Nord 517:1-125.

17. Lucassen, E.C.H.E.T., M.M.L. van Kempen, Roelofs, J.G.M., G. van der Velde. (2010). "Decline in metallophytes in tertiary polluted floodplain grasslands in the Netherlands: experimental evidence for metal and nutritional changes in soil as driver factors". Chemistry and Ecology 26, №4:273-287.

18. Naturvardsverket 1997. Bakgrundshalter i mark. Rapport 4640. Stockholm.

19. 0kland, R.H., Eilertsen, O. (1993). "Vegetationenvironment relationships of boreal coniferous forests in the Solhomfjell area, Gjerstad, S Norway". Sommerfeltia 16:1-254.

20. 0kland, T. (1990). "Vegetational and ecological monitoring of boreal forests in Norway. I. Rausj0marka in Akershus county, SE Norway". Sommerfeltia 10:1-52.

21. 0kland, T. (1996). "Vegetation-environment relationships of boreal spruce forest in ten monitoring reference areas in Norway". Sommerfeltia 22:1-349.

22. Oksanen, J., Minchin, P.R. (1997). "Instability of ordination results under changes in input data order: explanations and remedies". J. Veg. Sci. 8:447-454.

23. Olsen, S.R. (1953). "Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate". U. S. Department of Agriculture. Circular 939.

24. Olsen, S.R., Sommers, L.E. (1982). Phosphorus. In: Page A.L., Miller R.H., Keeney D.R. (Eds.). Methods of Soil analysis, Part 2. Chemical and microbiological properties. Agronomy Monograph no. 9 (2nd edition) ASA-SSSA, S. Segoe., Madison, WI 53711, USA, pp.403430.

25. Ryazantseva, Z.A. (1965). "The Climate of the Kyrgyz SSR". The Geography department of the Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic. Frunze, Ilim, 291pp.

26. Tabatabai, M.A. (1982). "Sulfur. In: Page, A.L., Miller, R.H., Keeney. D.R. (Eds.). Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and microbiological properties. Agronomy Monograph no. 9 (2nd edition) ASA-SSSA", S. Segoe., Madison, WI 53711, USA., pp. 501-538.

27. Tabatabai, M.A., Dick, W.A. (1979). "Ion chromatographic analysis of sulfate and nitrate in soils". In: Mulik J.D. & Sawicki E. (Eds). Ion Chromatographic Analysis of Environmental Pollutants, Vol. 2. Ann Arbor Science Publishers, Ann Arbor, Mich., pp. 361-370.

28. Taylor, St.R., McLennan, S.M. (1985). "The Continental Crust: its Composition and Evolution". Blackwell Scientific Publications (Oxford). Geoscience texts. 312pp.

29. Zinkova, Z.A., Pushkareva, M.I. (1987). "The Atlas of the KSSR. - Nature conditions and Resources Main department of Geodesy and mapping under Ministry SSSR. Geography department of the Institution of the Geology by Adishev M.M. under Academy of the Sciences of the Kyrgyz Republic". Moscow, p.157.

30. http://www.kgau.ru/distance/ebtf_01/mahlaev/geohi miya-bad/04_03.html.

31. http://www.fundeh.org/files/publications/24/dankov.d oc.

32. http://www.eawarn.ru/pub/AnnualReport/AnnualRepo rtWebHome2001/2001anrep05.htm.

33. http://www.biogeochemistry.narod.ru/ubugunov/mon ografi/1/1.htm.

34. http://www.gidrogel.ru/ecol/hv_met.htm.

35. http://www.skogoglandskap.no/Oppdragsrapport/1299 241904.85.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.