Научная статья на тему 'Эколого-геохимическая оценка почвенного покрова г. Перми'

Эколого-геохимическая оценка почвенного покрова г. Перми Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
539
156
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОФИЛЬНОЕ И ТЕРРИТОРИАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ / ЦЕНТИЛЬНЫЕ ИНТЕРВАЛЫ / КЛАРК / ФОН / ДЕНДРОГРАММА / ГЕОХИМИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Васильев А. А., Лобанова Е. С., Гилев В. Ю.

Объект исследования: почвенный покров г. Перми. Цель исследования: оценить содержание, распределение и взаимосвязь почвообразующих элементов, серы и хлора в почвенном покрове г. Перми. Впервые установлены центильные интервалы содержания почвообразующих элементов, серы и хлора в почвенном покрове г. Перми. В поверхностных горизонтах урбо-дерново-подзолистых почв аккумулируются железо, кальций, магний, сера, хлор. Профильное распределение химических элементов в урбаноземах отражает их синлитогенный генезис. Концентрация фосфора, серы, хлора в гор. U 2 урбаноземов превышает их среднее содержание в почвах мира и Европы, соответственно, в 7-12, 9-16 и 5-9 раз. В почвах придорожных территорий содержание железа, кальция, магния и серы достоверно выше, чем в почвах рекреационных и внутриквартальных территорий. В поверхностных горизонтах почв города выделяются четыре группы геохимических ассоциаций с тесной связью элементов: Si-Al-K; Fe-Mg; Mn-Ti; Cl-S.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Васильев А. А., Лобанова Е. С., Гилев В. Ю.

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

ECOLOGICAL AND GEOCHEMICAL ASSESSMENT OF TOP-SOIL IN PERM

The research subject is the top-soil in Perm. The aim of research is to assess the content, spreading and interconnection of soil-forming elements, sulphur and chlorum in the top-soil in Perm. The centile intervals of soil-forming elements, sulphur and chlorum content in the top-soil in Perm have been identified for the first time. Ferrum, calcium, magnesium, sulphur, chlorum accumulate in surficial horizons of urban sod-podzolic soils. The profile spreading of chemical elements in urban soils shows their sinlitogenic genesis. The concentration of phosphorus, sulphur, chlorum in horizon U 2 of urban soils exceeds their average content in world and Europe soils corresponding 7-12, 9-16 and 5-9 times, respectively. The content of ferrum, calcium, magnesium and sulphur is trustworthy higher in sidewalk soils than in recreation and inside of blocks territory soils. Four groups of geochemical assemblages with strong interrelation of elements – Si-Al-K; Fe-Mg; Mn-Ti; Cl-S – have been selected in surficial horizons of the urban soil.

Текст научной работы на тему «Эколого-геохимическая оценка почвенного покрова г. Перми»

УДК 631.48+504.5

A.А. Васильев, канд. с.-х. наук, доцент; Е.С. Лобанова, зав. лабораторией;

B.Ю. Гилев, канд. с.-х. наук, ст. преподаватель, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, Пермь, Россия

ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА г. ПЕРМИ

Введение. В настоящее время, в связи с высокой антропогенной нагрузкой на почвы урбанизированных территорий, экологогеохимическая оценка почвенного покрова городов является одной из актуальных проблем экологического почвоведения [1]. Несмотря на исследования Е.А. Ворончихи-ной [2], И.С Копылова [3] и др., гетерогенность элементного химического состава почв г. Перми на профильном и территориальном уровнях охарактеризована недостаточно. Вместе с тем, соединения ряда химических элементов (железо, фосфор, сера, кальций, магний) являются носителями тяжелых металлов или способствуют их аккумуляции в почвах. Повышенная концентрация хлора в почвах оказывает токсичное действие на почвенную биоту. Валовое содержание серы и хлора в почвах г. Перми практически не изучено.

Цель исследований - оценить содержание, распределение и взаимосвязь почвообразующих элементов, серы и хлора в почвенном покрове г. Перми на профильном и территориальном уровнях.

Методика. Объектом исследования являлся почвенный покров основных функциональных зон г. Перми [4]. Равномерно по территории города в пределах структурных элементов функциональных зон (бульвары и скверы «ПР», внутриквартальные территории «ПК», придорожные территории «ПД» и земли сельскохозяйственного значения «СХ») в 2007-209 гг. было заложено свыше 100 почвенных разрезов (рис. 1). Образцы отбирались из генетических горизонтов основных разрезов и с глубины 0-20 см полуям и прикопок [5].

Исследован элементный химический состав почв в девяти полнопрофильных разрезах: разрез 1: урбо-дерново-подзолистая почва. Газон по ул. 25 Октября, 47; координаты: широта N 58°00 18.99 , долгота Е 56°15 28.87 , высота над уровнем моря 157 м. Разрез 2: урбо-дерново-подзолистая почва в сквере «Чкаловский»;

координаты: N 57°5904.4Г, Е 56°1525.7l", 170 м. Разрез 3: агрозем на огородном участке по ул. Борцов революции, 107; координаты: N 58°0137.66", Е 58°1159.53", 97 м. Разрез 4: урбанозем на газоне по ул. Шоссе Космонавтов, 108; координаты: N 57°5934.11,

Е 56°1208.53 , 129 м. Разрез 5: урбанозем на внутридворовой территории по ул. Советская, 13; координаты: N 58°0l'05.70", Е 56°1505.58", 118 м. Разрез 6: урбанозем на газоне по ул. Куйбышева, 147; координаты: N 57°5754.97, Е 56°1442.55 , 171 м. Разрез 7: урбанозем ул. Кирова, 7а; N 58°0058.65", Е 56°1537.16", 131 м. Разрез 8: серогумусовая почва, лес ООПТ Липовая гора, южная окраина г. Перми; координаты: N 57°5657.00", Е 56°17 15 19 , 194 м. Разрез 61: агродерново-подзолистая почва, залежь на условно фоновой территории южной окраины г. Перми; координаты: N 57°5718.73 , Е 56°1609.78", 177 м. Морфогенетические признаки почв соответствуют их классификационному положению [6, 7].

Валовое содержание химических элементов определено рентгенфлуоресцентным методом на приборе Tefa-6111 (аналитик А.Т. Савичев) в ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева. Оценка содержания химических элементов была проведена путем сравнения содержания элемента в изученном образце или его среднеарифметического содержания в выборке образцов с рядом установленных показателей: кларк почв мира [8]; кларк почв Европы [9]; условный местный фон. Глобальное загрязнение окружающей среды охватывает обширные территории, прилегающие к крупным городам, и поэтому для оценки элементного химического состава почв возможно только условное выделение фона [10, 11].

В качестве условно фоновой принята агродерново-подзолистая тяжелосуглинистая почва (разр. 61) на южной окраине г. Перми. Основная часть жилых кварталов города находится на ретроспективно-аналогичных ландшафтах левобережных террас р. Камы.

Для описания экспериментальных данных использованы стандартные методы [12] и пакет прикладных программ (Microsoft Excel, Statistica 8,0, Maplnfo Professional 6,5). Дендрограммы кластер-анализа построены по методу Варда, мера расстояния - коэффициент Пирсона. Уровень значимости оценки результатов статистической обработки достоверен при Р=0,95 (*).

Результаты исследований. Профильное распределение. Региональной особенностью профильного распределения химических элементов в тяжелосуглинистых дерновоподзолистых почвах южной окраины г. Перми (разр. 61) является повышенное содержание железа в почвообразующих породах и его элювиально-иллювиальное профильное распределение. Процессы разрушения и выноса соединений железа из верхних горизонтов ур-бопочв по своим масштабам уступают процессам техногенной аккумуляции железа. Проявление техногенеза в урбо-дерново-

подзолистых почвах и агроземе (разр. 1-3)

наиболее четко выражено в аккумуляции железа в поверхностных горизонтах Ui 0-14 и AYur 0-24, Р 0-30, где содержание Ре20з выше на 0,6-1,4% по сравнению с подповерхностными горизонтами AYur 16-26, AYurEL 24-35, EL 35-43, BEL 43-53 (табл. 1).

Содержание СаО в урбо-дерново-подзолистых почвах селитебно-транспортной части города (разр. 1 и 2) выше, чем в условно фоновой дерново-подзолистой почве (разр. 61). Кроме того, концентрация СаО в городских почвах преобладает над концентрацией MgO. Существенные различия в содержании химических элементов городских и фоновых почв проявляются только в верхней части профиля. В гор. U и AYur почв селитебнотранспортной территории г. Перми содержание СаО, Р205, S03 превышает кларковые значения для почв мира в 1,3-2,7 раза и почв Европы - в 1,7-5,5. В средней и нижней части профиля урбо-дерново-подзолистых почв концентрация этих элементов значительно ниже и близка к фону.

Таблица 1

Содержание химических элементов в профилях почв г. Перми, %

Горизонт, глубина, см ЭЮ, А1,03 Ре,Оэ ТЮ, МпО СаО ]\/^0 р,о5 к,о БОз С1

Разрез 1. Урбо-дерново-подзолистая супесчаная почва, ул. 25 Октября, 47

И! 0-14 61,6 8,58 4,70 0,61 0,12 5,09 2,47 0,36 1,38 0,44 0,035

АУиг 16-26 68,5 10,0 3,34 0,53 0,11 2,48 1,55 0,20 1,37 0,27 0,029

ВТ! 40-50 65,0 15,1 5,70 0,85 0,12 1,50 1,88 0,10 2,19 0,08 0,020

ВТ^О-70 66,0 14,3 5,27 0,83 0,13 1,54 1,41 0,13 2,09 0,12 0,016

ВТ, 90-100 66,2 14,3 5,33 0,81 0,11 1,46 1,32 0,02 2,07 0,05 0,018

ВТ, 140-150 66,0 14,4 5,77 0,84 0,12 1,58 1,35 0,06 2,12 0,04 0,010

Разрез 2. Урбо-дерново-подзолистая среднесуглинистая почва, сквер «Чкаловский»

АУиг 0-24 66,2 11,2 5,43 0,84 0,17 1,82 1,68 0,17 1,75 0,21 0,029

АУигЕЬ 24-35 73,5 11,9 4,85 0,99 0,16 1,38 1,12 0,15 1,90 0,15 0,039

ЕЬ 35-43 75,8 10,2 4,15 0,92 0,18 0,95 0,98 0,06 1,90 0,11 0,027

ВЕЬ 43-53 75,2 12,1 4,81 0,90 0,11 1,04 1,74 0,13 2,05 0,10 0,031

ВТ! 65-75 68,4 14,4 6,33 0,91 0,10 1,24 1,83 0,09 2,12 0,07 0,018

ВТ, 100-110 65,8 14,7 6,79 0,91 0,14 1,33 0,97 0,03 2,10 0,05 0,021

ВТ,С 130-140 64,7 15,0 7,03 0,89 0,14 1,40 1,98 0,17 2,08 0,11 0,031

С 148-158 66,5 15,0 6,73 0,84 0,15 1,47 1,78 0,13 2,16 0,07 0,038

Разрез 3. Агрозем супесчаный, ул. Борцов революции, 107

Р0-30 62,3 9,4 4,09 0,56 0,17 2,71 1,16 0,94 1,38 0,21 0,020

РВЕМ 30-40 71,3 10,1 3,24 0,53 0,09 1,63 1,11 1,11 1,10 0,15 0,032

ВБМ 45-55 76,4 9,2 2,32 0,35 0,05 0,76 1,16 0,32 1,00 0,11 0,024

ВБМ С 60-70 81,8 8,7 2,33 0,28 0,04 0,79 0,99 0,19 1,00 0,10 0,022

С 85-95 80,9 7,7 2,27 0,28 0,03 0,69 1,00 0,12 1,05 0,07 0,021

Разрез 4. Урбанозем маломощный песчаный, Шоссе Космонавтов, 108

И! 0-5 72,6 8,65 2,84 0,37 0,06 1,95 1,69 0,20 1,51 0,24 0,028

И! 5-20 70,5 7,77 3,05 0,41 0,06 3,31 2,55 0,17 1,20 0,34 0,052

и, 30-40 54,2 6,66 2,83 0,43 0,06 4,92 1,07 0,06 1,14 0,63 0,087

и, 50-60 74,0 11,5 3,18 0,42 0,07 1,24 1,26 0,13 1,66 0,13 0,039

и4 70-80 80,7 8,27 2,45 0,34 0,04 0,96 1,48 0,21 1,11 0,20 0,049

и, 85-95 76,3 9,81 2,28 0,40 0,05 0,89 0,91 0,17 1,67 0,11 0,025

Разрез 5. Урбанозем мошный супесчаный, ул. Советская, 13

и, 80-90 53,7 8,67 4,70 0,57 0,09 3,61 1,041 2,08 1,31 1,39 0,072

и3 130-140 58,5 7,64 4,54 0,52 0,22 3,07 1,36 2,13 1,51 1,60 0,089

и4 190-200 67,2 8,60 2,64 0,50 0,08 2,18 1,47 1,12 1,54 0,54 0,109

Б 240-250 72,9 8,0 1,93 0,29 0,03 0,92 1,48 0,54 1,21 0,32 0,093

Разрез 6. Урбанозем мелкий супесчаный, ул. Куйбышева, 147

И! 0-12 61,4 9,63 5,97 0,67 0,31 3,57 1,22 0,23 1,37 0,35 0,03

и, 17-27 60,3 12,28 5,77 0,80 0,14 5,43 1,63 0,13 1,84 0,15 0,04

Разрез 7. Урбанозем среднемошный супесчаный, ул. Кирова, 7а

И! 0-10 60,3 7,92 4,15 0,50 0,09 4,30 0,49 0,35 1,48 0,57 0,025

и, 10-20 45,8 5,77 4,13 0,49 0,09 7,10 0,37 0,18 1,07 0,93 0,020

и, 30-40 66,9 9,13 4,75 0,66 0,08 1,65 0,45 0,25 1,50 0,29 0,013

и4 45-55 64,4 9,45 5,28 0,66 0,09 1,98 0,74 0,45 1,55 0,36 0,020

и, 60-70 71,3 8,41 2,71 0,37 0,06 1,52 0,55 0,52 1,39 0,20 0,028

Разрез 8. Се рогумусовая тяжелосуглинистая, ООПТ Липовая гора

АУ 2-15 62,5 13,8 6,28 0,84 0,16 2,39 2,01 0,11 1,70 0,10 0,031

АУВМ 15-22 59,3 14,9 7,03 0,82 0,17 2,46 2,24 0,14 1,50 0,04 0,029

ВМ1 30-40 60,5 15,5 7,34 0,81 0,13 2,47 2,16 0,13 1,57 0,08 0,022

ВМ, 60-70 58,9 15,3 7,23 0,81 0,16 2,37 2,82 0,13 1,52 0,05 0,027

ВМС 90-100 61,5 17,6 7,22 0,72 0,12 2,39 2,44 0,13 1,55 0,04 0,02

С 110-120 60,1 15,3 6,62 0,67 0,31 2,54 2,69 0,10 1,27 0,03 0,056

Разрез 61. Аг] родерново-подзолистая среднесуглинистая почва (фон)

РУ 0-29 72,9 13,1 4,20 0,84 0,11 0,94 2,10 0,21 1,66 - 0,016

ЕЬ 29-40 73,3 12,2 4,20 0,84 0,08 0,85 2,25 0,07 1,74 - -

ВТ! 60-90 66,4 14,2 6,50 0,81 0,12 1,01 3,06 0,08 1,78 - -

С 140-150 66,5 13,8 6,42 0,81 0,12 1,21 3,43 0,09 1,77 - 0,09

Почвы мира 51,8 13,3 5,43 0,77 0,11 1,92 1,04 0,18 1,63 0,21 0,01

Почвы Европы 67,7 11,0 3,51 0,572 0,065 0,922 0,77 0,128 1,92 0,06 0,009

«-» - данные отсутствуют

Профильное распределение химических элементов в урбаноземах (разр. 4, 5, 6, 7) более сложное. Синлитогенный характер почвообразования отражается в отсутствии зональных закономерностей элювиальноиллювиального профильного распределения 8Ю2, А1203, Ре203. В разр. 5 и 7 урбаноземов ядра центра города концентрация Р205, 803 и С1 в гор. 11 превышает их среднее содержание в почвах мира и Европы, соответственно, в 712, 9-16 и 5-9 раз. Аккумуляция этих элементов происходила в процессе формирования культурного слоя и почв в ядре городского центра в течение нескольких столетий. Возраст урбанозема по Шоссе Космонавтов, 108 и ул. Куйбышева, 147 исчисляется только несколькими десятилетиями, и поэтому содержание Р205 и 803 в этих почвах мало отличается от кларковых значений.

Химический состав агрозема (разр. 3) характеризуется повышенным содержанием 8Ю2 по всему профилю почвы, так как почва огородного участка сформировалась на супесчаном аллювии. Процессы окультуривания огородных почв сопровождаются накоплением СаО, Р205, К20 и 803 в гумусовом горизонте почв, где их концентрация в несколько раз выше, чем в средней части профиля и почвообразующей породе.

Серогумусовая тяжелосуглинистая почва (разр. 8) в рекреационной части города на территории ООПТ Липовая гора имеет свои особенности. Содержание Ре203 и ]У^О в этой почве высокое, так как элювий пермских глин обогащен гематитом и железосодержащими силикатами, в составе которых доминируют монтмориллонит и хлорит [13].

Таким образом, факторы формирования состава и содержания почвообразующих элементов, серы и хлора в профилях почв города разнообразны. Литогенный фактор четко прослеживается в профилях агрозема и серогумусовой почвы. Элементный химический состав этих почв определяется особенностями минералогии почвообразующих пород. Состав урбаноземов и поверхностных горизонтов урбо-дерново-подзолистых почв формируется в основном под влиянием антропогенного загрязнения.

Территориальное распределение. В поверхностных горизонтах почв г. Перми (020 см) среднеарифметические и медианные значения концентрации СаО, 1У^О, 803, Р205, С1 превышают кларки и концентрацию элементов в условно фоновых почвах (табл. 2).

Таблица 2

Статистические показатели содержания химических элементов в поверхностных горизонтах почв г. Перми, п=122

Хим. м ±т а 1І111 У,% Мо Мс1 Почвы Почвы Условный

элемент мира Европы фон

ЭЮ, 58,4 8,8 10,6 35,5-80,3 15 46,4 59,2 51,8 67,7 72,9

аьо3 7,2 2,0 2,5 1,3-13,4 28 13,4 7,1 13,3 11,0 13,13

Ре2Оэ 4,0 0,9 2,2 1,5-27,0 22 3,8 3,8 5,43 3,51 4,20

ТЮ, 0,59 0,24 0,58 0,16-5,07 41 0,40 0,50 0,77 0,572 0,84

МпО 0,11 0,05 0,11 0,02-0,87 43 0,10 0,10 0,11 0,065 0,11

СаО 4,03 1,82 2,37 0,12-12,78 45 2,92 3,63 1,92 0,922 0,94

МйО 2,68 1,70 2,86 0,23-24,14 63 1,69 1,79 1,04 0,77 2,10

БО, 0,46 0,21 0,27 0,10-1,31 46 0,27 0,39 0,21 0,06 -

р,о5 0,41 0,23 0,31 0,02-1,67 56 0,13 0,37 0,18 0,128 0,21

К,О 1,25 0,38 0,49 0,03-2,17 31 0,96 1,30 1,63 1,92 1,66

С1 0,035 0,015 0,023 0,003-0,164 43 0,030 0,031 0,01 0,009 0,016

«-» данные отсутствуют

Содержание СаО, ІУ^О, 803, Р205, С1 характеризуется высокой вариабельностью. Распределение химических элементов в почвенном покрове г. Перми не подчиняется нормальному гауссовому закону распределения,

поэтому для оценки их содержания использовались границы центильных интервалов [14].

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

В результате наших исследований цен-тильные интервалы содержания основных почвообразующих элементов, серы и хлора в

почвенном покрове г. Перми были установле- вах мира и Европы, а «норма» содержания ны впервые (табл. 3). В почвах г. Перми «нор- СаО, С1, 80,. Р2О5 выше кларковых зна-

ма» содержания 8Юз, АЬОз, РезОз ниже, чем чений. средняя концентрация этих элементов в поч-

Таблица 3

Центильные интервалы концентрации химических элементов в почвенном покрове г. Перми

Хим. элемент Номер группы, градации центильных интервалов и концентрация элементов, %

1 Очень низкая <5 % 2 Низкая 5-10 % 3 Ниже среднего 10-25 % 4 Среднее «норма» 25-75 % 5 Выше среднего 75-90 % 6 Высокая 90-95 % 7 Очень высокая >95 %

ЭЮ, <40,4 40,4-44,3 44,3-52,2 52,2-68,1 68,1-71,5 71,5-75,3 >75,3

А1,0, <3,75 3,75-4,03 4,03-5,23 5,23-8,72 8,72-11,2 11,2-12,3 >12,3

Ре,03 <2,19 2,19-2,82 2,82-3,22 3,22-4,57 4,57-5,12 5,12-5,63 >5,63

ТЮ, <0,23 0,23-0,27 0,27-0,39 0,39-0,65 0,65-0,84 0,84-1,2 >1,2

МпО <0,036 0,036-0,045 0,045-0,08 0,08-0,11 0,11-0,16 0,16-0,53 >0,53

СаО <0,31 0,31-1,44 1,44-2,17 2,17-5,22 5,22-7,16 7,16-8,31 >8,31

м«о <0,49 0,49-0,93 0,93-1,22 1,22-3,19 3,19-5,84 5,84-8,83 >8,83

БО, <0,11 0,11-0,17 0,17-0,27 0,27-0,55 0,55-0,86 0,86-0,96 >0,96

р2о5 <0,06 0,06-0,1 0,1-0,16 0,16-0,51 0,51-0,84 0,84-1,0 >1,0

К,О <0,08 0,08-0,55 0,55-0,87 0,87-1,53 1,53-1,86 1,86-2,08 >2,08

С1 <0,01 0,01-0,013 0,013-0,024 0,024-0,042 0,042-0,057 0,057-0,079 >0,079

В почвах придорожных территорий (ПР) и внутриквартальных (ПК) территорий (ПД) содержание Ре203, СаО, 1У^0, 803 до- (табл. 4, 5). стоверно выше, чем в почвах рекреационных

Таблица 4

Содержание химических элементов в поверхностных горизонтах почв функциональных зон г. Перми

Функц. зоны ЭЮ, А1,0, Ре,03 ТЮ, МпО СаО м«о р,о5 К,О БО, С1

ПР 54,5 7,8 3,9 0,59 0,10 3,30 1,91 0,44 1,39 0,43 0,02

ПК 65,1 7,8 3,5 0,46 0,08 3,92 2,33 0,34 1,40 0,42 0,04

пд 60,1 6,0 4,6 0,41 0,09 5,52 4,46 0,36 1,04 0,52 0,05

Таблица 5

Оценка различий по 1-критерию Стьюдента содержания химических элементов в поверхностных горизонтах почв функциональных зон г. Перми

Химические элементы Разница средних концентраций 1 факт для пар сравнения

ПР- ПК ПД-ПР ПД-ПК ПР- ПК ПД-ПР ПД-ПК

Ре,Оз 0,46 0,64 1,1 2,9* 2,91* 4,6*

СаО -0,62 2,22 1,6 1,4 6,2* 3,1*

MgO -0,42 2,55 2,13 1,2 5,8* 3,8*

р,о5 0,1 -0,08 0,02 1,3 1,82 0,39

к,о -0,01 -0,35 -0,36 0,1 5,0* 4,0*

БОз 0,01 0,09 0,1 0,2 2,0* 2,1*

Антропогенные источники поступления химических элементов в почвы города разнообразны. Высокое содержание СаО, 1У^0 в придорожных почвах связано с использованием в городском хозяйстве и строительстве ан-тигололёдных смесей, щебня карбонатных пород и цемента. Железо поступает в придо-

рожные почвы при истирании дорожного полотна, деталей автотранспорта и с выхлопными газами. Сера аккумулируется в почвах придорожных территорий в составе органического вещества торфа, гипсовой пыли, сернистого ангидрида, сероводорода. В атмосферу ежегодно поступает 1115-2825 тонн в год сер-

нистого ангидрида, что составляет 3,8-7,8% от общего количества выбросов автотранспорта и промышленных предприятий. Разовые превышения ПДК в атмосфере по сернистому ангидриду достигают 4,7-7,9 раза [15]. В соответствии с МУ 2.1.7.730-99 [16] ПДК концентрации элементной серы в почвах населенных пунктов составляет 160 мг/кг или 0,04% 80з. В поверхностных горизонтах почв г. Перми содержание соединений серы значительно превышает критические пороговые значения, и в отдельных случаях концентрация 80з достигает 1,3%. Аккумуляция соединений С1 в поверхностных горизонтах почв г. Перми связана с применением хлорсодержащих антиго-лоледных смесей.

В почвах рекреационных территорий содержание К20, Р2О5 выше кларка и превышает среднегородскую величину. Содержание К20 высокое в почвах бульваров и скверов, внутриквартальных территорий. Повышенное содержание К20, Р205 в части почв города связано с использованием минеральных удобрений в ландшафтном строительстве.

Взаимосвязь. Корреляционный анализ по Спирмену показал, что в поверхностных горизонтах почв существует достоверно высокая прямая связь содержания ТЮ2 с МпО и А1203 с К20, средняя связь в парах Ре203 -ІУ^О; СаО-]У^О; Са0-803 (табл. 6) Антогонизм проявляется у алюминия с кальцием, магнием и серой, а у кальция с кремнием, титаном и марганцем.

Таблица 6

Коэффициенты корреляции концентрации химических элементов в поверхностных горизонтах почв г. Перми, п=122

ЭЮ, А12Оэ Ре2Оэ тю2 МпО СаО MgO БОз р2о5 к2о С1

ЭЮ, 1,00

А1203 0,36* 1,00

Ре2Оэ -0,28 0,02 1,00

тю2 -0,18 0,01 -0,04 1,00

МпО -0,09 -0,09 0,11 0,77* 1,00

СаО -0,39* -0,36* 0,10 -0,36* -0,35 1,00

MgO -0,24 -0,45* 0,63* -0,06 0,04 0,41* 1,00

БОз -0,42* -0,49* -0,13 -0,13 -0,14 0,44* 0,01 1,00

р2о5 -0,11 -0,29 -0,17 0,00 0,16 -0,01 -0,19 0,25 1,00

к2о 0,27 0,82* 0,01 -0,28 -0,47* -0,21 -0,44* -0,31 -0,25 1,00

С1 0,03 -0,25 -0,07 -0,08 -0,04 0,29 0,41* 0,20 -0,04 -0,25 1,00

Кластерный анализ множественной взаимосвязи элементов подтвердил некоторые закономерности парной корреляции и позволил выделить четыре группы геохимических ассоциаций элементов с тесной связью (рис. 2). Кластер 8Ю2-А120з-К20 характеризует их совместное нахождение в составе глинистых минералов, гидрослюд, полевых шпатов. Кластер Ре2Оз-1У^О отражает их концентрацию в составе магниевых ферритов и хлоритов. С высоким уровнем сходства объединены в кла-

стер МпО и ТЮ2. что, возможно, связано с обогащением этими элементами торфа (МпО) и песка (ТЮ2) смесей для рекультивации газонов. Парагенез С1 и 80з является следствием их техногенного происхождения.

При снижении уровня сходства в один кластер объединяются Са0-Р20-80 -С1. С этим кластером близко связан кластер Ре20з и MgO. Кластер СаО с 803, С1, отражает закрепление анионов в составе антигололедных смесей на основе солей кальция.

ТЮ2

S03

СаО

Fe203

AI203

Рис. 2. Дендрограмма кластер-анализа взаимосвязи химических элементов в поверхностных горизонтах почв г. Перми, п = 122

Выводы. Таким образом, профильное и пространственное распределение почвообразующих элементов, серы и хлора в почвенном покрове г. Перми зависит не только от почвенно-геологических условий территории, но и от степени антропогенного воздействия на

почвы. В поверхностных горизонтах почв селитебно-транспортной части города происходит аккумуляция Бе, Са, 1У^, Р, 8, С1. В большей степени этот процесс проявляется в почвах придорожных территорий городских улиц.

Авторы выражают признательность д-ру с.-х. наук Ю.Н. Водяницкому за ценные консультации по вопросам эколого-геохимической оценки железосодержащей фазы почв.

Литература

1. Колесников С .И, Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Эколого-биологическое состояние и функции почв в условиях химического загрязнения. Ростов-на-Дону: Изд-во Госиздат, 2006. 385 с.

2. Ворончихина Е.А., Ушакова Е.С. Геохимия ландшафтов: учебное пособие. Пермь : Перм. гос. нац. исслед., 2012. 139 с.

3. Копылов И.С. Эколого-геохимические закономерности и аномалии содержания микроэлементов в почвах и снежном покрове Приуралья и города Перми//Вестник Пермского университета. Сер. Геология. 2012. Вып. 4 (17). С. 39—45.

4. Генеральный план города Перми. Пермь, 2010. 250 с.

5. ГОСТ 17.4.3.01-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. М. : Изд-во стандартов, 1983.

14 с.

6. Строганова М.Н., Агаркова М.Г. Городские почвы: опыт изучения и систематики (на примере почв югозападной части г. Москвы) // Почвоведение. 1992. № 7. С. 16-24.

7. Шитов. JI.JI. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

8. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М. : Изд-во АН СССР, 1957. 238 с.

9. Batista M.J., Demetriades A., Pirc S. et al. Factor analysis interpretation of European soil, stream and floodplain sediment data. FOREGS Geochemical // Atlas of Europe, Part 2: Articles. Annex 5. Geological Survey of Finland, 2006.

10. Станченко Л.Ю. Распределение тяжелых металлов в почвах и растительности городских экосистем Калининградской области // Вестник Российского государственного университета им. И. Канта. 2009. Вып. 1. С. 81-85.

11. Язиков Е.Г., Таловская А.В., Жорняк Л.В. Оценка эколого-геохимического состояния территории г. Томска по данным изучения пылеаэроэолей и почв: мшография. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010.264 с.

12. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении: учебник / науч. ред. Ю.Н. Благовещенский; изд. 3-е, испр. и доп. М. : Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. 328 с.

13. Протасова Л.А. Генетическая характеристика и диагностика дерново-бурых и дерново-карбонатных почв Пермского края. Пермь: ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2009. 135 с.

14. Трифонова Т.А., Ширкин Л.А., Селеванова Н.В. Эко лого-геохимический анализ загрязнения ландшафтов. Владимир: Владимир Полиграф, 2007. 170 с.

15. Состояние и охрана окружающей среды г. Перми в 2009 г.: Справочно-информационные материалы / Управление по экологии и природопользованию администрации города Перми. Пермь. 2010. 55 с.

16. Методические указания МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест». Минздрав России. М. 1999. 23 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.