CC BY
108
Быстрых В.В., Перепелкин С.В., Кузьмин С.А., Тиньков А.Н., Осиян С.А.
БИОЭЛЕМЕНТЫ В ПОЧВАХ ОРЕНБУРЖЬЯ
Проведена гигиеническая оценка содержания биоэлементов в почве городов и сельских районов Оренбургской области. По сумме рангов выделена геохимическая провинция с высоким содержанием металлов в почве на территории двух граничащих между собой районов - Кувандыкского и Гайский.
В работе проведена гигиеническая оценка содержания биоэлементов в почве городов и сельских районов Оренбургской области. Для полной оценки концентрации сравнивались с ПДК, а также с фоновыми показателями по А.П. Виноградову (1957) и пороговыми уровнями по В.В. Ковальскому (1973).
По величине валового содержания биоэлементы распределились следующим образом:
а) до 1 мг/кг - висмут, бериллий, вольфрам, кадмий, серебро, йод;
б) от 1 до 30 мг/кг - молибден, олово, кобальт;
в) от 31 до 100 мг/кг - бор, медь, свинец, сера;
г) от 101 до 300 мг/кг - ванадий, никель, стронций, цирконий, цинк;
д) более 300 мг/кг - барий, марганец, хром, ти-
Оааёёоа 1. бабаёбабёпбёёа 6бШаё ааёТаТаТ шаабжаіеу аеТуеаіаіоіа а Ї Т+аа 1ба1а6бапё1ё Таёапоё ?а 1991-2000 аа ^а/ёа)
Восточная Западная Центральная
Элемент зона зона зона
Зоны сравнения
А В С
Эссенциальные элементы
Медь 75,46+8,66* 50,93+5,30 51,03+2,90**
Цинк 168,88+16,62*** 79,81+6,37 95,46+8,17***
Марганец 1382,7+86,04*** 825,9+38,7 846,3+18,2***
Хром 558,1+53,7 459,5+37,8 359,5+13,9***
Кобальт 48,68+4,79*** 26,66+3,71 21,31+0,99***
Молибден 3,986+0,610* 2,582+0,187 2,871+0,345
Сера 97,15+22,19*** 11,44+1,91** 48,16+13,34
Иод не обнаружен не обнаружен не обнаружен
Условно эссенциальные элементы
Никель 405,6+45,3*** 172,8+27,6 146,8+8,6***
Ванадий 130,8+3,7 121,9+2,9* 114,3+2,1***
Бор 104,18+7,42*** 65,74+3,36 68,49+2,63***
Вольфрам 0,028±0,018 не обнаружен не обнаружен
Потенциально токсичные элементы
Серебро 0,041+0,020 не обнаружен не обнаружен
Олово 4,552+0,677 4,501+0,857 6,173+0,518
Титан 4420,6+120,1 4394,7+134,6 4572,4+63,0
Цирконий 115,4+5,1*** 140,1+5,0*** 122,8+2,6
Стронций 122,6+9,6 133,2+9,9 125,6+8,2
Токсичные элементы
Свинец 33,25+1,59 34,47+3,76* 47,96+5,13**
Барий 398,1+11,3 411,1+24,7* 346,7+9,9***
Бериллий 1,437+0,140*** 0,630+0,105 0,405+0,044***
Кадмий не обнаружен не обнаружен*** 0,083+0,008***
1бёш+а1ёа: ї>2,0 р<0,05*; £>2,6 р<0,01**; ї>3,2 р<0,001***
А - Атої+іау - ^аїааіау 9Їіи; А - ^аїааіау - Ошобаёшау 9Їіи; N - Ошобаёшау - Аїпої+іау уїш.
тан.
Коэффициент вариации валового содержания превышал 30% по всем металлам. Высокая степень вариации свидетельствует о воздействии множества локальных источников с различным спектром поллютантов.
Установлено, что концентрации никеля в почве Оренбургской области превышали ПДК в 70,0% проб, свинца - в 40,7%, ванадия - в 15,2%, цинка - в 10,6%, серы - в 8,3%, марганца - в 7,7%, меди - в 6,6%, кадмия - в 0,35% проб. Средние концентрации элементов в почве превышали ПДК по никелю и свинцу, на высоком уровне были концентрации марганца, ванадия и серы. Суммарный показатель загрязнения К составил 6,8.
1 почвы 7
Средние концентрации бора превышали пороговый уровень в 2,5 раза, кобальта, стронция, молибдена были ниже, йод в почве не обнаруживался. Удельный вес проб, превышающих верхний пороговый уровень, составил по бору - 86,8% проб, молибдену - 18,7%, кобальту - 17,7%, стронцию - 0%.
Концентрации хрома превышали кларк в 2,1 раза (всего - 69,5% проб). Ряд авторов считает, что при отсутствии ПДК превышением допустимых норм можно считать двукратное превышение кларка (Шишов Л.Л. и др., 1991).
Результаты исследования свидетельствовали
о формировании природно-антропогенной геохимической провинции с повышенными концентрациями бора, хрома, никеля, свинца и недостаточным содержанием йода.
На следующем этапе проведена оценка различий в уровнях загрязнения различных зон Оренбургской области.
В таблице 1 представлен элементный состав почвы.
Эссенциальные микроэлементы
Уровень содержания в почве меди в Восточной зоне выше в 1,5 раза, чем в других зонах (р<0,05). Концентрации цинка также выше в Восточной зоне в 2,1 раза, чем в Западной, и в 1,8 раза, чем в Центральной (р<0,05). Марганца - в Восточной зоне в 1,6-1,7 раза больше, чем в других зонах (р<0,001). Концентрации цинка выше в Восточной зоне в 2,1 раза, чем в Западной и в 1,8 раза, чем в Централь-
ВЕСТНИК ОГУ 4'2004. ПРИЛОЖЕНИЕ «БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ»
19
ной (р<0,05). Кобальта - в Восточной зоне в 2,3 и
1.8 раза больше, чем в Центральной и в Западной, (р<0,001). Молибдена - в Восточной зоне в 1,4-1,5 раза больше, чем в других зонах (р<0,05). Концентрации серы самые низкие в Западной зоне.
Таким образом, содержание эссенциальных микроэлементов было выше в Восточной зоне.
Йод в почве не был обнаружен.
Условно эссенциальные микроэлементы
Установлено, что никеля в Восточной зоне в
2.8 раза больше, чем в Центральной зоне и в 2,3 раза больше, чем в Западной (р<0,001). Содержание бора также выше в среднем в 1,55 раза, чем в других зонах (р<0,001).
Содержание вольфрама в почвах Восточной зоны составило 0,03 мг/кг, а в Западной и Центральной зонах он не обнаружен.
Концентрации ванадия достоверно ниже в Западной зоне.
Потенциально токсичные микроэлементы
Содержание серебра в почвах Восточной зоны составило 0,04 мг/кг, а в Западной и Центральной зонах оно не обнаружено.
В Центральной зоне выше, чем в других зонах, содержание олова в среднем в 1,55 раза, титана на 3,7%.
В Западной зоне выше, чем в других зонах содержание циркония в среднем в 1,76 раза (р<0,001), стронция - на 7,3%.
Токсичные микроэлементы
В Западной зоне выше, чем в других зонах, содержание свинца в среднем в 1,4 раза (р<0,05).
В Восточной зоне выше, чем в других зонах, содержание олова в среднем в 2,8 раза (р<0,001).
В Центральной зоне выше, чем в других зонах, содержание бария.
Содержание кадмия в почвах Центральной зоны составило 0,08 мг/кг, а в Западной и Восточ-
ной зонах он не обнаружен.
Суммарное содержание токсичных и потенциально токсичных элементов было выше, чем эссен-циальных, и практически не имело различий между зонами. Содержание эссенциальных и условно эссенциальных в Восточной зоне в 1,67 раза выше, чем других зонах.
На следующем этапе проведена оценка различий в уровнях загрязнения городских и сельских территорий Оренбургской области. На территории городов достоверно выше, чем в сельской местности, был уровень загрязнения почвы свинцом, цинком, медью, оловом, марганцем, хромом и никелем. В сельской местности выше уровень загрязнения ванадием (р<0,05).
Таким образом, по большинству показателей более высокие уровни загрязнения были характерны для урбанизированных территорий Оренбургской области.
По сумме рангов выделена геохимическая провинция с высоким содержанием металлов в почве на территории двух граничащих между собой районов - Кувандыкского (с городами Медногорск и Кувандык) и Гайского.
Металлы имели определенные закономерности совместного присутствия. Были выделены следующие 4 типа ассоциаций: кобальт - никель
- хром; медь - цинк; барий - цирконий; ванадий
- марганец - бор. В качестве зональных особенностей выделены корреляционные пары в Центральной зоне: барий - стронций (г=0,50) и марганец - титан (г=0,43); в Восточной зоне: кобальт
- свинец (г=0,40) и барий - титан (г=0,40); в Западной зоне - цирконий - стронций (г=0,45) и цинк - никель (г=0,40).
Шепїе епїїей^їааііїе ёёоадаооди:
1. АёпабааТа АЛ. AаТбёіёу бааёёб ё баппаупиб уёаШоТа а її+ааб. - І.: Еуа-аї АІ NNN0, 1957.
2. Етааёипёёё А.А. АаТбё1ё+апёау уёТёТаёу. - І., 1973.
3. 0ё0та Ё.Ё., АббіаіТа А.І., Еабіаіїа Е.Е. ё аб. Оа^баоё+апёёа їшїаи ё 1'6оё баа6ёёбТаа1ёу 1'ёТаТбТаёу їТ+а. - І.: Аабїїбї-
і ё уааО 1991
20
ВЕСТНИК ОГУ 42004. ПРИЛОЖЕНИЕ «БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ»
