CC BY
30
ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
А.И. Ахтямов
ФГУ «Центр агрохимической службы «Татарский»
Вопрос экологической оценки безопасности земельных ресурсов в условиях возрастающей техногенной нагрузки в республике Татарстан изучали Ахтямов А.И. (1997, 2000), Гайсин И.А. (2001), Алиев Ш.А. (2000), Ильязов Р.Г. и др. (2002). Эту работу также с 1993 г. выполняет ФГУ «Центр агрохимической службы «Татарский» на 16 реперных участках с учетом рельефа местности, типовых особенностей почвенного покрова по программе локального агроэкологического мониторинга. Она включает ежегодные исследования почв на содержание основных агрохимических показателей, микроэлементов, валовых форм тяжелых металлов (ТМ), ра-
дионуклидов, остаточных количеств пестицидов, а также проводится мониторинг продукции растениеводства на безопасность по СанПиН 2.3.2. 1078-01 и контроль химического состава поверхностных и грунтовых вод, атмосферных осадков. Кроме того, локальным мониторингом предусмотрено изучение распределения ТМ по профилю почв до глубины 1 м. Цель этих исследований -выявление возможных процессов вертикальной миграции ТМ из пахотного горизонта под действием источников загрязнения.
Анализируя результаты необходимо отметить, что нарушение 5-летнего цикла известкования кислых почв
1. Динамика содержания тяжелых металлов в почвах реперных участков
№№ и почвы реперных участков Тяжелые металлы, мг/кг
Медь Ц инк Свинец Кадмий Ртуть
1995 г. 2007 г. 1995 г. 2007 г. 1995 г. 2007 г. 1995 г. 2007 г. 1995 г. 2007 г.
1 Светло-серая лесная тяжелосуглинистая 19,0 14,80 37,1 26,8 23,7 1,5 1,35 0,13 0,004 0,008
2 Светло-серая лесная тяжелосуглинистая 11,3 9,10 33,0 20,7 7,0 4,8 0,40 0,11 0,001 0,001
3 Серая лесная среднесуглинистая 18,6 17,90 39,4 32,7 12,9 10,7 0,70 0,26 0,02 0,002
4 Дерново-сред.подз. среднесуглинистая 4,4 3,30 24,1 12,3 7,6 3,7 0,45 0,09 - 0,019
5 Светло-серая лесная среднесуглинистая 24,2 25,20 84,9 41,5 17,7 13,8 1,42 0,57 - 0,016
6 Светло-серая лесная тяжелосуглинистая 23,7 27,90 56,3 86,6 8,5 10,9 0,48 0,26 - 0,019
7 Светло-серая лесная тяжелосуглинистая 27,1 17,10 45,8 74,9 14,3 11,1 0,65 0,36 - 0,008
8 Серая лесная среднесуглинистая 18,3 15,20 40,3 53,4 10,2 9,4 0,82 0,24 0,050 0,004
9 Дерново-подзолистая среднесуглинистая 11,7 23,35 49,4 57,9 19,7 13,4 0,60 0,19 0,008 0,011
10 Серая лесная среднесуглинистая 4,3 13,65 21,4 59,4 4,6 9,5 0,18 0,22 - 0,006
11 Светло-серая лесная тяжелосуглинистая 21,6 14,87 72,9 38,4 14,0 8,9 0,90 0,27 - 0,018
12 Серая лесная среднесуглинистая 18,5 18,97 40,2 33,5 15,2 10,4 0,55 0,005 0,002 0,016
13 Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый 24,6 10,60 35,9 19,8 11,9 3,8 0,70 0,065 - 0,006
14 Чернозем выщелоченный среднесуглинистый 25,8 18,33 47,6 4,2 17,6 6,4 0,75 0,19 0,020 0,002
15 Серая лесная тяжелосуглинистая 12,7 13,41 57,4 29,9 17,2 6,4 0,65 0,12 - 0,004
16 Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый 26,5 11,95 48,1 29,9 17,6 6,5 0,82 0,08 0,020 0,001
Примечание: числитель -среднее 18,3 16,0 46,0 39,0 12,6 8,2 0,71 0,2 0,0067 0,0088
знаменатель - пределы колебаний показателей 4,4-27,1 3,3-27,9 21,4- 84,9 4,2-74,9 4,6-23,7 1,5-13,8 0,18- 1,42 0,005-0,57 0-0,05 0,001- 0,019
ПДК, мг/кг 55 100 32 2,0 2,1
2. Среднегодовое (1997-2008 гг.) поступление ТМ в почву реперных участков с зимними осадками, г/га__________________________
№№ Высота снежного покрова, см Си 2п РЬ са
1 48 4,5 48,2 11,8 1,7
2 50 15,0 208,8 14,0 1,74
3 50 3,5 133,4 2,5 0,41
4 48 3,36 123,2 15,7 1,5
5 49 3,46 128,8 8,0 1,25
6 45 5,25 24,15 13,65 0,21
7 44 6,12 81,6 20,4 2,04
8 45 1,05 24,15 14,7 2,1
9 35 17,2 41,0 8,2 0,41
10 45 3,15 105 21,0 0,32
11 40 3,73 50,4 4,7 0,93
12 38 2,4 66,4 3,2 0,72
13 42 19,4 55,6 8,0 0,90
14 40 1,7 75,6 14,3 0,34
15 38 1,6 48,0 16,0 0,24
16 34 14,3 39,3 16,4 0,28
Среднее 41,0 6,6 78,4 12,0 0,94
Пределы колебаний показателей 34-50 1,6- 19,4 41,0- 208,8 2,5- 21,0 0,24-2,1
Примечание. Расшифровка №№ дана в табл. 1
3. Радиологические показатели почв
реперных участков
№№ Гамма-фон, мкР/час Стронций-90, Бк/кг Цезий-137, Бк/кг
1995 г. 2007 г. 1995 г. 2007 г. 1995 г. 2007 г.
1 12,0 13,5 4,7 3,8 13,7 11,2
2 11,0 14,0 7,0 3,8 9,3 5,7
3 12,0 13,2 5,4 2,9 10,2 10,3
4 7,0 12,2 7,3 2,7 3,2 5,6
5 10,0 13,0 11,4 2,9 4,4 6,7
6 11,0 12,2 10,4 3,7 4,8 7,4
7 12,0 12,0 2,9 4,4 7,5 9,6
8 12,0 12,2 12,1 4,1 11,5 8,5
9 9,0 12,5 10,4 2,4 7,2 6,4
10 11,0 12,0 6,3 4,4 13,7 9,5
11 10,5 12,2 9,9 3,8 3,8 9,5
12 11,0 13,2 8,6 4,1 14,4 9,3
13 12,0 14,0 3,8 4,6 8,4 11,8
14 10,0 13,0 5,5 3,0 11,0 9,3
15 12,0 14,2 7,5 5,0 10,9 6,3
16 12,5 15,0 15,5 6,0 11,5 11,1
Среднее 10,9 12,26 8,0 3,85 9,1 8,64
Пределы колебаний показателей 7,0- 12,5 12,0- 15,0 2,9- 15,5 2,4-6,0 3,2- 14,4 5,6- 11,8
негативно отразилось на динамике убывания площадей кислых почв. На реперных участках 1, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16 наблюдается сдвиг рН в кислую сторону и установлена тенденция снижения основных показателей плодородия почв. Из-за уменьшения применения органических удобрений с 5,1-5,9 т/га (1986-1995 гг.) до 1,4-
1,9 т/га (2001-2007 гг.) на участках 3, 4, 6, 7, 8, 14, 16 произошло снижение содержания гумуса на 0,1-0,2%. На участках 4, 5, 6, 8, 10, 14 наблюдается тенденция снижения показателей подвижного фосфора на 11-30 мг/кг, а на участках 1, 7, 8, 15 - обменного калия на 9-21 мг/кг почвы. Тенденция снижения содержания подвижного фосфора и обменного калия связана, очевидно, с уровнем применения минеральных удобрений. Их объемы по республике сократились с 117-133 кг/га д.в. (1986-1995 гг.) до 64-73 кг/га д.в. (2001-2007 гг.).
Сложившаяся обстановка с плодородием почв должна озадачивать земледельцев к возврату на 5-летний цикл известкования кислых почв, увеличению внесения органических удобрений, расширению площадей многолетних трав, увеличению объемов заделки соломы и т.д.
В условиях насыщенности территории Республики Татарстан промышленными предприятиями изучение загрязнения агроэкосистемы различными токсикантами стало неотъемлемой частью охраны окружающей среды. Специалистами агрохимцентра проведена оценка содержания ТМ в почвах реперных участков (табл. 1). Результаты показали, что количество ТМ не превышает их ПДК. Однако высокие уровни содержания Си и ги с превышением исходных данных 1995 г. в 1,2-3,2 раза отмечены в почвах реперных участков 5, 6, 7, 8, 9, 10, а Сd и РЬ с превышением в 1,2 и 2 раза в почве участка 10. Количество исходных данных по содержанию ртути малочисленное, вместе с тем выявлено увеличение ее содержания в почве на участках 1 и 12 соответственно в 2 и 8 раз.
Тяжелые металлы техногенного происхождения поступают в почву с атмосферными осадками (табл. 2). Снег обладает большой поверхностью захвата аэрозольных выбросов промышленных предприятий, тепловой энергетики и автотранспортных средств. Поэтому результаты химического анализа снеговой воды служат надежной информацией для оценки поступления ТМ и других токсикантов в почву. Для выполнения этой работы отбирали с площади 1 м2 пробы снега на всю глубину снежного покрова. По данным среднегодового поступления ТМ со снегом прослеживается убывающая последовательность величин поступления элементов на 1 га: ги (78,4 г) > РЬ (12 г) > Си (6,6 г) > Cd (0,94 г). Расчеты показывают, что поступление ТМ со снегом привносит небольшой вклад в существующий фон.
В Татарстане отсутствуют предприятия ядернотопливного цикла, но проблема загрязнения окружающей среды радионуклидами существует, особенно после аварии на ЧАЭС в 1986 г. Исследования радиологической обстановки на реперных участках показали, что мощность дозы гамма-излучения не превышает 9,0-15,0 мкР/час и отличается относительной стабильностью небольших колебаний (табл. 3). Различия по содержанию радионуклидов на реперных участках обусловлены, на наш взгляд, несколькими факторами: во-первых, радионуклиды наиболее прочно фиксируется на почвах с высоким содержанием гумуса и тяжелых по грансоставу; во-вторых, пространственной неравномерностью выпадения радиоактивных осадков.
Таким образом, эколого-агрохимическое состояние почв реперных участков служит индикатором для разработки агрохимических мероприятий по улучшению плодородия почв.
