CC BY
11МЕДИЦИНА
Кыргызстана
на различную чувствительность детей и взрослых к природному дефициту йода.
Показатели госпитализации не могут служить критерием для оценки тяжести зобной эндемии, но они необходимы, так как отражают запущенность тиреоидной патологии.
Для оценки тяжести зобной эндемии среди детей показателей нет. В связи с этим нами использован показатель - коэффициент напряженности эндемии, который у детей выражает величину, полученную при отношении процента увеличения щитовидной железы I—II степени к проценту зоба III—IV степени. (Чынгышпаев Д.Ш.,2012). При сопоставлении этих величин получается кратное число, показывающее, во сколько раз начальные степени увеличения щитовидной железы преобладают над последующими. В тех случаях, когда коэффициент при оценке тяжести зобной эндемии среди детей не превышает цифру 3, речь идет о сильной эндемии; 3-6 - о средней; 6-10 - о слабой, свыше 10 - как об очаге эндемического увеличения железы
Таким образом, проведенные исследования указывают, что йодная недостаточность в республике охватывает все регионы, но наиболее
ЕЖЕМЕСЯЧНЫИ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИИ МЕДИЦИНСКИМ ЖУРНАЛ
высокий уровень природного дефицита йода наблюдается на юге республики (Баткенская область) и г. Бишкек. Различия отмечаются по всем статистическим показателям, что позволяет проводить оценку йодной напряженности, не прибегая к специальным высоко затратным исследованиям, таким как определение ТТГ, йо-доурии и расчету коэфициета Ларенса-Дфуэра и Коломейцевой.
Литература:
1. Здоровье населения и деятельность организации здравоохранения Кыргызской Республики в 2010 году, Биш-кек,2011.
2. Меркова А.М. и Полякова Л.Е. Санитарная статистика (Пособие для врачей). - Л.: Медицина, 1974. - 384 с.
3. Фадеев В.В. Синтез тиреоидных гормонов и обмен йода, 2004
4. Чынгышпаев Д.Ш Эпидемиология и факторы риска тиреоидной патологиив Кыргызстане.Дисс. канд. Мед. Наук.- Бишкек -2012 .- 24 с.
5. Brix T. Genetic and environmentalfactors in the aetiology of simple goiter. // Ann. Med. - 2000. - Vol. 32, №3/ - P. 153156
УДК 614.77+614.778
ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕРРИТОРИИ САРЫ-ЧЕЛЕКСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА
Н.К. Кулданбаев14, Р.Д. Фогт2, А. Арнолдуссен3, Т.Н. Сыдыкбаев1, Т.И. Окланд3, О. Эйлертсен1^
10бщественный 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)
«САРЫ1-ЧЕЛЕК» МАМЛЕКЕТТИК БИОСФЕРАЛЫК ТЕРРИТОРИЯСЫН ЭКОЛОГИЯ ГИГИЕНАЛЫК
ЖАКТАН БААЛОО
Н.К. Кулданбаев, РД. Фогт, А. Арнолдуссен, Т.Н. Сыдыкбаев, Т.И. Окланд, О. Эйлертсен
Корутунду: Илимий иште айлана чeйрeнYн мониторинг системасынын бeлYГY болуп саналган, Мамле-кеттик биосфералык «Сары-Челек» коругунун территориясынан алынган жер кыртышындагы оор металлдар изилденген. Мышьяк цинк ^п), никель (N0 жана жез (Си) YЧYн транслокациялык ЧМК (ПДК) карата жер кыртышындагы оор металлдардын (ОМ) концентрациясынын жогору болгондугу аныкталды. Корреля-циялык анализдин жыйынтыгы жер кыртышындагы 16 эц темен^ сандагы элементтердин ортосундагы ез ара 25 байланыштын бар экендигин аныктайт. РЬ, Ва жана Zn eзгeчeлYктY тYскeн: башка элементтер менен болгон кYчтYY корреляциялык байланыштын (г>0,7) жоктугу жана жер кыртышынын YлГYCYндe алардын концентрациясынын жогору болгону, eзгeчe тeмeнкY горизонтко салыштырмалуу жер кыртышынын жогорку катмарындагысы Сары-Челек жергесиндеги ОМ пайда болуусу жекече антропогендик мYнeздe экендигин далилдейт. ЖергиликтYY тамак-аш продуктыларында ОМ жогорку децгээлде болушу адамдардын ден соо-лугуна терс таасирин тийгизиши мYмкYн.
Негизги сездер: территорияны гигиеналык жактан баалоо, айлана чeйрeнYн мониторинги, ЮР^о^^ оор металлдар, жер кыртышы, жашыл территориялар
THE ECOLOGICAL-HYGIENIC ASSESSMENT OF THE TERRITORY OF THE STATE BIOSPHERE
RESERVE «SARY-CHELEK»
Kuldanbaev N.K., Fogt R.D., Arnoldussen A., Sydykbaev T.N., Okland T.I., Alertsen J.
Abstract. The content of heavy metals in soil was studied at Sary-Chelek monitoring site (Jalal-Abad Oblast, the Kyrgyz Republic). Concentrations exceeding maximum permissible concentration (MPC) of heavy metals in soil were found for As, Zn, Ni and Cu. A large number (25) of strong correlations were found between the 16 measured trace elements. The exception was that no strong (r<0,7) correlation was found for Pb, Ba and Zn. The lack of correlation, the high Pb, Ba and Zn amount compared to earth crust, and the higher concentration of these elements in the top horizon relative to deeper in the soil profile, all indicate an anthropogenic deposition of the elements at this site. Negative impact on the health of the local population could result if elevated levels of heavy metals also are present in locally produced food.
Key words: hygienic assessment of territories, environmental monitoring, ICP-Forest, heavy metals, soil, green spaces.
введение
Ферганская долина является территорией, где все проблемы Центральной Азии (ЦА) представлены в концентрированном виде и сплетены в сложный клубок противоречий. По оценкам экспертов, в районе Ферганской долины (ФД) проживает более 20% процентов населения всей ЦА - 14-15 млн. чел. [Данков, 2006]. Средняя плотность населения в долине составляет около 100 чел./км2, а в ее равнинной части - 350 чел./км2 и более. То есть, отчетливо наблюдается аграрная перенаселенность, когда в наиболее плодородных районах на 1 человека приходится всего 0,6 га земли.
Основными секторами экономики Ферганской долины являются сельское хозяйство, металлургия, нефтегазовая и угольная промышленность. Регион, расположенный в ртутном геохимическом поясе, содержит большие запасы минеральных отложений ртути, сурьмы и других редкоземельных металлов. Кроме того, на протяжении нескольких десятилетий, особенно в период СССР, для получения рекордных урожаев хлопка в почву долины вносились огромные массы различных удобрений. Поэтому сегодня почва ФД загрязнена ТМ и другими токсическими соединениями, которые превышают ПДК в несколько раз [Богдецкий, 2009]. Эти почвенные загрязнители, частично улетучиваясь и/или адсорбируясь на пылевых частицах, регионально распределяются во время пылевых штормов и воздействуют на чувствительные горные леса ЦА. Горные леса региона играют важную экологическую роль: сохраняют и развивают биоразнообразие, аккумулируют влагу, препятствуют образованию селевых потоков, оползней и снежных лавин, регулируют расходы воды в реках, делая их более равномерными в течение года [Космынин, 1990; Колов, 2003].
При оценке влияния воздушных загрязнений на человека и природу изучению физико-химических свойств почвы уделяется особое внимание: эти объекты являются наиболее легкодоступными и информативными для мониторинговых целей. Систематический контроль качества и свойств почвы позволяет выявлять изменения плодородия почвы, устанавливать возможное увеличение уровней загрязнителей, в т.ч. в результате неправильного
землепользования [Дмитриев, 1989; Мудрый, 2002; Ляпкало, 2005; Мамытов, 1996; Неверова, 2004; Tabatabai, 1982; Olsen, 1982; Lucassen, 2010].
Исходя из вышеизложенного, целью данного исследования была оценка состояния окружающей среды в районе Сары-Челекского Государственного Биосферного Заповедника на основе изучения содержания тяжелых металлов в почве.
материалы и методы
общая информация
Сары-Челекский Государственный Биосферный Заповедник - особо охраняемая природная территория Кыргызской Республики, которая располагается на Чаткальском и Ат-Ойнокском хребтах в Жалал-Абадской области Кыргызской Республики. В 1979 г. заповедник был включен в международную сеть биосферных заповедников ЮНЕСКО. При образовании площадь заповедника составляла 20 810 га, после присоединения Афлатунского лесхоза площадь заповедника увеличилась до 23 868 га. После уточнения площади с помощью цифровых методов окончательно она принята как 23 832,8 гектар, включая 9076,9 га лесных насаждений, 2001,1 га редин, 435,5 га прогалин и пустырей, 7639,1 га пастбищ, 2 га дендропарк, 64.1 га садов и виноградников, 93,6 га усадеб, 2,1 га болот, 576,2 га вод, 118 га ледников, 3825,8 га - прочее.
Географическое положение
Мониторинговый участок Сары-Челек расположен в северо-восточной части Чаткальского хребта. По физико-географическому районированию исследуемая территория относится к Юго-Западной Тянь-Шанской провинции, Приферганской горной области с типами спектров высотной зональности, Среднеазиатской горной стране.
Юго-западная Тянь-Шанская провинция охватывает все Северное Приферганье и бассейн реки Чаткал. По разнообразию природных условий, богатству естественных ресурсов, комфортности геосреды для развития биоценозов, территория провинции резко отличается от остальной части республики. Наиболее полно структура высотной зональности проявляется на юго-восточном склоне Чаткальского хребта [Атлас Киргизской ССР,
1987].
Административно район исследований относится к Аксыйскому району Жалал-Абадской области Кыргызской Республики.
Геология
Участок Сары-Челек входит в состав тектонической области южный Тянь-Шань. Основные особенности составляют: широкое развитие среднего и верхнего палеозоя в разнообразных по составу геосинклинальных формациях; основная складчатость - среднегерцинская линейная с широким развитием надвигов и шарьяжей, завершающая - позднегерцинская, развитая в верхнепалеозойских молласовых и флишевой формациях; красноцветная континентальная моласса перьми заполняет «остаточные красные мульды». Ограничено распространены верхнепалеозойские гранитоидные интрузии, характерны интрузии щелочной магмы.
Палеозойское складчатое основание с региональным несогласием перекрыта мезозойскими и кайназойскими отложениями, заполняющими межгорные и предгорные впадины.
рельеф
Участок Сары-Челек по рельефу относится к группе западный Тянь-Шань (Ферганский, Чаткальский, Пскемский, Кураминский). По геоморфологическому районированию эта Чатка-ло-Ферганская (Западно-Тянь-Шанская) провинция занимает правобережную часть бассейна р.Сырдарья где находятся вышеназванные проектные участки. Здесь доминирует горный комплекс, наряду с которым развиты предгорные, предгорно-долинные и отчасти подгорно-равнин-ный рельефы.
Среднегорный рельеф, реже низкогорный, выработан в палеозойских и протерозойских, реже мезокайназойских породах. Типы рельефа тек-тонико-денудационные, в основном эрозионные. Характерно глубокая (от 500 до 1000 - 1500 и даже до 2000м) и густая расчлененность. Широко развиты глубокие ущелья ^образные профиля и каньоны с мощными осыпями и обвалами у основания склонов. На склонах и водоразделах хребтов нередко встречаются реликты древней поверхности выравнивания. Разрушению пород способствует густая гидрографическая сеть, резко континентальный климат, морозное выветривание.
Возраст рельефа горных хребтов и гор, образующий горный геоморфологический комплекс, преимущественно плейоценовый, реже раннечет-вертичный.
Геоботаническое районирование
По ботанико-географическому районированию территория Сары-Челек относится к Древ-несредиземноморскому подцарству Голарктики,
Среднеазиатской провинции Чаткальскому району [Камелин, 2002]. Растительный покров (флора и растительность) района исследования Сары-Челек представлен западнотяньшанским типом вертикальной поясности. Удачное сочетание орографических и оптимальных климатических условий, обилие тепла и влаги, продолжительное солнечное сияние способствовали формированию здесь уникального почвенно-раститель-ного покрова с реликтовыми орехово-плодовыми лесами субтропического облика, своеобразного западно-тяньшанского типа структуры высотной зональности ландшафтов. В горах области последовательно сменяются шесть высотных поясов, начиная от равнинно-предгорно-пустынного до гляциально-нивального в высокогорье. Одни типы растительности характеризуются множеством формаций, тогда как другие - одной или несколькими. Например, горные листопадные леса и кустарники имеют наибольшие распространения и, являясь ландшафтными, представлены такими формациями, как ореховая, яблоневая, боярковая, тополевая, кленовая, березовая, грушевая. Горная растительность представлена всего лишь одной формацией - ели Шренка.
Установка мониторинговых площадок
Мониторинговые площадки, где проводились исследования, в т.ч. отбор проб почвы, устанавливались по стандартной методике, которая была разработана в 1985 г. по программе ICP-Forests под эгидой Конвенции CLRTAP ЕЭК ООН [0kland, 1990, 1996; Krogstad, 1992; 0kland, Eilertsen, 1993; Oksanen et al., 1997; Lawesson et al., 2000; ICP Forests, 2006].
Десять макро-плотов, 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 макро-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. Внутри каждого макро-плота путем случайной выборки (20 из 100), устанавливались 5 мезо-плотов 1 м2, при этом каждый плот не соприкасался с соседним и расстояние между ними составляло 1 м.
Все углы мезо-плотов маркировались алюминиевыми трубками (реперами длиной 10-15 см), которые вбивались в почву. 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 с помощью GPS.
отбор проб почвы
Количество и вид проб почвы зависело от рода почвенных горизонтов. Всего на мониторинговом
участке Сары-Челек летом 2007 г. (май-июнь) было отобрано 81 проб, из них 49 проб с А горизонта, 32 пробы с Б горизонта. Пробы отбирались с 3-х внешних сторон каждого мезо-плота (1 м2) на расстоянии 10-15 см от края, чтобы исключить повреждение и нарушение 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 [0kland, 1990, 1996; Krogstad, 1992; 0kland, Eilertsen, 1993; Oksanen, Minchin, 1997; Lawesson et al., 2000; ICP Forests, 2006]. 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 до проведения лабораторных анализов в стационарных условиях.
Химический анализ почвы, листьев деревьев
Многоэлементный анализ проб почвы проводился согласно международным стандартным методам в лаборатории ОсОО «Алекс Стюарт энд Инвайронментал Лэборэторис» (г. Кара-Бал-та, Кыргызстан) с использованием атомно-эмис-сионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой [16-18; Olsen, 1953; Olsen, Sommers, 1982].
Гигиеническая оценка почв
Для гигиенической оценки почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений, полученные значения по ТМ сравнивались с транслокационным показателем вредности (ПДК). Во-первых, это обусловлено тем, что с продуктами питания растительного происхождения в организм человека может поступать в среднем до 70% вредных химических веществ. Во-вторых, уровень транслокации определяет уровень накопления токсикантов в продуктах питания и влияет на их качество [ГОСТ 12.1.00776; Романенко, 2004; Гидрогель, 2010]. Оценка уровня химического загрязнения почв, как индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье человека, проводилась по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды, это:
1. коэффициент концентрации химического вещества (Кс), который определяется как отношение реального содержания вещества в почве (С) к его фоновому значению (Сф):
Кс = С/Сф;
2. суммарный показатель загрязнения (Zc), который равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов и выражен следующей формулой:
П
Zc = S Ks; j=1
где n - число суммируемых элементов.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Почвенное описание
Горы, окружающие изучаемую местность, имеют доломитовое и известняковое происхождение. В водном бассейне, где расположены мониторинговые участки, отсутствуют какие-либо реки и ручьи. Избыток воды в местности идет непосредственно через подземные воды из близлежащего озера. В связи с тем, что в 1960 г. местность стала заповедной зоной, где запрещен выпас скота и другая активная человеческая деятельность, на территории отмечаются следы диких животных и избыток лесных и кустарниковых культур с развитием рудеральной растительности (Virosa).
Почвы местности являются относительно гомогенными. Материнской породой являются лессовые отложения, в котором развит Cambisols - почва с начальным формированием, обычно светло-коричневая. Почва отдельных участков классифицируется как Leptosols - щебенистая почва. Высота мониторинговых участков варьировала от 1885 м над ур. м. до 1960 м над ур. м.
Почвенная текстура местности варьировала от суглинистой до глинистой почв. Местность в целом хорошо дренирована, при этом отсутствовали признаки наличия оксидов железа и магния. Также на почве отсутствовала лиственная подстилка. С каждого микроплота были отобраны пробы с 1-2 горизонтов почвы (А и Б). С щебенистой почвы макроплотов 1, 2, 7 и 10 были отобраны пробы только с А горизонта. Пробы были отобраны с глубины 3-7 см для А горизонта и 40-45 см для Б горизонта.
А горизонт почвы Cambisols имел светло-коричневый цвет, и ее текстура варьировала от суглинка до глины. Б горизонт характеризовался повышением содержания глины с увеличением глубины. В некоторых случаях камни в почвенном матриксе реагировали с HCL, подтверждая наличие свободного мела. Однако собственно сам почвенный материал никогда не реагировал с HCL. Верхний слой почвы Leptosols имел более темную окраску благодаря гумусу. Камни в нижней части почвы здесь в большинстве случаев реагировали с HCL.
Данные по влажности почвы очень сильно варьировали как внутри, так и между макроплотами и находились в пределах от 14% до 38%. При этом почва макроплота 2 в целом была более сухая, чем на других плотах. Кислотно-щелочной индекс для всех проб почвы был ниже 7, однако на макроплотах 7, 8 и 9 данный показатель был немного выше. Для мониторинговых участков 7 и
Таблица 1.
Содержание тяжелых металлов 1-111 классов опасности в почве смешанных лесов Сары-Челек
Государственного Биосферного Заповедника
-Показатели ПДК1 ПДУ2 Сф3 Kc=a Концентрация гориз IM (С) в почве, онты:
ТМ-класс опасности^ Сф А (n=49), M±m B (n=32), M±m
1. As -I 2 6 1,6 9,4±0,5 8,8±0,4
2. Cd -I 2 3 0,1 5 0,50±0,02* 0,36±0,02*
3. Hg - I 2,1 50 0,2 1 <0,5 <0,5
4. Pb - I 35 100 4,1 6 23,6±0,6** 19,6±0,7**
5. Zn - I 23 300 50 1,8 89,4±1,1 84,8±1,4
6. Co - II 25 50 8 2 14,3±0,3* 16,4±0,3*
7. Ni - II 6,7 100 40 1 33,4±0,8** 39,0±0,5**
8. Cu - II 3,5 100 20 1,4 26,6±0,4 28,4±0,3
9. Mo - II 1,2±0,1 0,9±0,1
10. Cr - II 100 100 0,4 35,5±0,8** 40,9±0,6**
11. Sb - II 4,5 <2,5 <2,5
12. Ba - III 177,6±3,0*** 178,3±3,3***
13. Sr - III 300 0,1 26,5±1,1 30,1±3,9
Zc - суммарный показатель загрязнения 20
Примечания: 1транслокационное ПДК (http://www.gidrogel.ru/ecol/hv_met.htm); 2http://eusoils.jrc.it/ esdb_archive/eusoils_docs/esb_rr/n04_land_information_systems/5_7.doc; 3средние мировые концентрации элементов в незагрязненных почвах (Allaway, 1968); * - p<0,001; ** - p<0,01; *** - p<0,05.
8 это имеет логическое объяснение, так как здесь почвенный материал построен из известняка. Содержание общего углерода варьировало от низких показателей (в пределах 1% на макроплотах 2 и 9) до 17,2% на макроплоте 7.
Содержание тяжелых металлов
В Табл. 1 представлены результаты содержания тяжелых металлов в пробах почв, отобранных с территорий мониторинговых участков, установленных на территории Сары-Челекского Государственного Биосферного Заповедника. Химический состав почвы представлен в сравнении с их составом в Земной коре [Taylor, McLennan, 1985], а также с соответствующими величинами ПДК и ПДУ [Lacatusu, 1998] для ряда тяжелых металлов I-III классов опасности.
As (мышьяк)
Среднее значение содержания мышьяка в пробах почв, отобранных на всех плотах, для горизонта А составило 9,4±0,5 мг/кг, для горизонта Б - 8,8±0,4 мг/кг (t<1,96). Эти показатели превышают почти в 5 раз транслокационное ПДК и средние мировые значения в 1,5 раза. Тем не менее, эти уровни не выше, чем предельные концентрации, отмечаемые в других регионах республики. Практически одинаковое содержание мышьяка, как в верхнем, так и нижнем слое почвы свидетельствует о естественном происхождении данного элемента от общих близлежащих геологических субстратов.
Сб (кадмий)
Средняя концентрация кадмия в пробах почвы для горизонта А составила 0,50±0,02 мг/кг, для горизонта Б - 0,36±0,02 мг/кг (р<0,001). Эти показатели были значительно ниже установленной ПДК для данного элемента.
Нд (ртуть) и Sb (сурьма)
Содержание ртути и сурьмы во всех пробах почв были ниже предела чувствительности прибора в 0,5 мг/кг и 2,5 мг/кг, соответственно для каждого элемента.
РЬ (свинец)
Среднее содержание свинца в пробах почв в горизонте А составило 23,6±0,6 мг/кг, для горизонта Б - 19,6±0,7 мг/кг (р<0,01). Эти значения выше фоновых значений свинца в земной коре в 2,5-3 раза (8 мг/кг) и таковых средних мировых показателей в 5-6 раз, но меньше установленной транслокационной ПДК. Определенный интерес представляет тот факт, что среднее значение свинца для верхнего горизонта почвы в 1,2 раза выше, чем аналогичный показатель для нижнего горизонта, а по отдельным плотам это превышение доходит до 3 раз. Кроме того, отсутствие корреляционной связи свинца с другими элементами данной местности (Табл. 2) может свидетельствовать о частичной антропогенной природе этого тяжелого металла в данной местности. Таким образом, установленная аномалия должна стать сигналом для проведения более детальных исследований для выяснения
Таблица 2.
Элементы с коэффициентом корреляции г>0,7 для проб почвы мониторингового участка сары-челек
Элементы число корреляций коррелирующий элемент коэффициент корреляции
1. РЬ 0 - -
2. Мо 0 - -
3. Сс1 0 - -
4. АБ 0 - -
5. Си 5 1\Н 0,834
6. Со 7 Сг 0,956
7. N1 8 Сг 0,938
8. Zn 0 - -
9. V 8 Сг 0,984
10. Ве 5 V 0,952
11. Сг 7 V 0,984
12. Sc 4 1\Н 0,861
13. Y 2 1\Н 0,773
14. Zr 4 1\Н 0,849
15. Ва 0 - -
16. Sr 0 - -
примечание: химические элементы отсортированы в порядке уменьшения их валентности от Б типа вверху к А типу внизу.
природы высокого содержания свинца в верхних слоях почвы.
Zn (цинк)
Относительно высокие концентрации цинка установлены как для А горизонта почвы (89,4±1,1 мг/кг), так и Б горизонта - 84,8±1,4 мг/кг (К1,96), при средних величинах цинка в земной коре в 80 мг/кг и мировых значениях в 50 мг/кг. Эти показатели превышали установленную транслокационную ПДК (23 мг/кг) для цинка в 3-4 раза.
Си (медь), N (никель), Со (кобальт)
Содержание никеля превысило установленную ПДК в 5-6 раз и составило 47,6±2,0 мг/кг и 48,0±2,4 мг/кг для А и Б горизонтов соответственно. Средняя концентрация меди в почве мониторингового участка Сары-Челек составила 26,6±0,4 мг/кг для верхнего горизонта и 28,4±0,3 мг/кг для нижнего, при этом эти величины были выше ПДК в 8 раз. Среднее значение кобальта в верхнем слое почвы составило 14,3±0,3 мг/кг и в нижнем - 16,4±0,3 мг/кг. Эти показатели были в пределах ПДК, однако выше средних мировых значений почти в 2 раза.
5г (стронций)
Средние показатели стронция в почве мониторингового участка Сары-Челек были значительно ниже таковых фоновых значений, установленных для земной коры и средних мировых величин, и составили для горизонта А 26,5±1,1 мг/кг и для горизонта Б 30,1 ±3,9 мг/кг (К1,96).
Согласно NaturvarCsverket (1997), сравнительный анализ содержания железа и алюминия в почве с другими элементами является ведущим фактором при изучении химического состава
почвы. На основе такого анализа можно судить о природе происхождения химических элементов. Результаты настоящих исследований показали, что содержание А1 и Fe сильно коррелировало с содержанием 4-8 элементов из 16 рассмотренных (Табл. 2). Исключение составили мягкие металлы (Б тип) - РЬ, Cd и As и некоторые твердые элементы (А тип) - Ва и Sr. Было установлено, что мягкие металлы (с высокой валентностью) часто отрицательно коррелируют с твердыми металлами, например Са, Мд и Sr [NaturvarCsverket, 1997]. Такая же закономерность установлена для других мониторинговых участков проекта ТЕМР-СА. Для молибдена существенная корреляционная связь с другими изученными элементами не была установлена, так как его содержание в большинстве образов почвы было ниже придела чувствительности детектора прибора.
Таким образом, данные корреляционного анализа 16 элементов показали наличие порядка 25 сильных взаимосвязей между металлами (Табл. 2). Типичные приграничные элементы -Со, № и V имели большое количество сильных корреляций. Типичные мягкие элементы Б типа
- РЬ, Мо, Cd и As и твердые элементы А типа
- Ва, Sr, слабо коррелировали с другими следовыми элементами. Исключение составил цинк ^п), для которого установлена слабая корреляционная связь (г<0,7) с другими химическими элементами. Отсутствие корреляции у Zn, при его высоком содержании в почве исследованного района, особенно в ее верхних горизонтах, скорей всего может свидетельствовать о том, что часть данного элемента имеет антропогенную природу происхождения.
2.
3.
4.
5.
Гигиеническая оценка местности, рекомендации
Гигиеническая оценка территорий с целью определения их экологического благополучия представляет повышенный практический интерес для органов здравоохранения. На основе результатов такой оценки должны проводиться соответствующие мероприятия по снижению вредных воздействий на здоровье человека, в т.ч. профилактические [Мудрый, 2002; Романенко и др., 2004; Ляпкало, Гальченко, 2005].
Для оценки опасности загрязнения почв тяжелыми металлами, отобранных в районе мониторингового участка Сары-Челек, был рассчитан суммарный показатель загрязнения почвы - Zc (Табл. 1), который составил 20 ед. На основе полученных результатов, а также с учетом рекомендаций по оценке почв для сельскохозяйственного назначения,территорию мониторингового участка Сары-Челек можно классифицировать как умеренно опасную.
Таким образом, почва данной местности может быть использована для выращивания любых сельскохозяйственных культур при условии контроля качества продуктов на загрязнители. Выполнение настоящего условия строго рекомендуется, так как в местной почве установлены высокие уровни мышьяка, меди, цинка и никеля, тяжелых металлов 1-11 9. классов опасности, значения которых превышают их ПДК в несколько раз. Дополнительно, следует уделить особое внимание проведению мероприятий по снижению уровня этих элементов в почве и их доступности для растений, таким как, внесение органических удобрений, гипсование и т.п. В случаях определения концентраций ТМ в сельхозпродуктах значительно превышающих ПДК, необходимо данную партию смешивать с таковыми, которые выращены на полях, где уровни токсичных веществ значительно ниже установленных норм.
6.
7.
8.
выражение благодарности
Данная работа была выполнена в рамках проекта «Мониторинг земной окружающей среды и лесов Центральной Азии (ТЕМР-СА, 2004-2010)», которая финансировалась МИД Норвегии. Химические анализы проб почвы были выполнены в ОсОО «Алекс Стюарт энд Инвайронментал Лэборэто-рис»: коллектив авторов благодарит администрацию лаборатории, а именно, г-на О.А. Садырова, г-на В.К. Щудро, г-на С.Б. Иманакунова, а также всех сотрудников, принимавших участие в данной работе. Особая благодарность за организацию полевых исследований сотрудникам Госагентства по охране окружающей среды и лесному хозяйству при Правительстве КР: г-ну А.М. Бурханову, д-ру В.М. Сураппаевой и г-же А.К. Мадиевой.
список литературы
1. Атлас Киргизской ССР. Том 1. Природные условия и ресурсы. -М.: ГУГК СССР, 1987. - 157 с.
Богдецкий В.Н, ИбраевК., СуюнбаеваМ. и др. Экономическая и инфраструктурная оценка. Обзор возможностей для альтернативного развития и потенциала для осуществления мер восстановления окружающей среды в районе Хайдаркана, Кыргызстан. Бишкек-Женева, 2009. - 63 с. ДмитриевМ.Т., КазнинаН.И., КлименкоГ.А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами. - М.: Изд-во МГУ, 1989. 95 с.
Камелин Р.И. Краткий очерк растительного покрова Киргизии. В кн.: ПименовМ.Г., КлюйковЕ.В. Зонтичные Киргизии. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2002
- С. 5-18.
Колов О.В. Современное состояние биоразнообразия оре-хоплодовых лесов Южного Кыргызстана. //Материалы международного симпозиума «Сохранение и устойчивое использование растительных ресурсов». - Б.: - 2003. С. 157-161.
Космынин А.В. Интродуценты арчевого пояса и их влияние на водно-физические свойства почв. //Проблемы геоэкологии и природопользования горных территорий. Из-во: «Илим», Фрунзе 1990. - С. 126 - 128. Ляпкало А.А., Гальченко С.В. Эколого-гигиенические аспекты загрязнения почвы Рязани тяжелыми металлами // Гигиена и санитария. - 2005. - №1. - С. 8-11. Мамытов А.М. Почвенные ресурсы и вопросы земельного кадастра Кыргызской Республики. - Бишкек: Кыргызстан, 1996. - 240 с.
Мудрый И.В. Эколого-гигиеническая оценка микробиологических процессов в почве при загрязнении анионными поверхностно-активными веществами и тяжелыми металлами // Гигиена и санитария. - 2002. - №1. - С. 22-25.
10. Неверова О.А. Биогеохимическая оценка городских почв (на примере Кемерово) // Гигиена и санитария. - 2004.
- №2. - С. 18-21.
11. Романенко Н.А., Крятов И.А., Тонкопий Н.И. Методология оценки качества почвы для социально-гигиенического мониторинга // Гигиена и санитария. - 2004. - №5. - С. 17-18.
12. Стандарт ГОСТ 12.1.007-76 «Классификация и общие требования безопасности»: Москва, Стандартинформ, 2007, 7 с.
13. Типология лесов Кыргызкой Республики /Э. Гриза, Б.И. Венгловский, З. Сарымсаков и др. - Б.: 2008. - 264 с.
14. Allaway W.H. 1968. Agronomic controls over the environmental cycling of trace elements. Advan. Agronomy 29: 235-74.
15. ICPForests 2006. II. Crown condition assessments. Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessments, monitoring and analysis ofthe effect ofair pollution on forests. Part II. Visual assessment of crown condition. http://www. icp-forests.org/N8f/Chapt2_compl06.N8f.
16. IS010390 1994. Soil quality - Determination of pH. International standard. 5 pp.
17. IS010694 1995. Soil quality - Determination of organic and total carbon after dry combustion (elementary analysis). International standard. 7 pp.
18. IS0110481995. Soil quality - Determination of water-soluble and acid-soluble sulphate. International standard. 18 pp.
19. ISO11261 1995. Soil quality - Soil quality - Determination of total nitrogen - Modified Kjeldahl method. International
standard. 4 pp.
20. ISO11465 1993. Soil quality - Determination of dry matter and water content on a mass basis - Gravimetric method. International standard. 3 pp.
21. ISO135361995. Soil quality - Determination of the potential cation exchange capacity and exchangeable cations using barium chloride solution buffered atpH = 8.1. International standard. 7 pp.
22. Krogstad T. 1992. Methods for soil analysis (In Norwegian). NLH report no. 6. Institutt for Jordfag, As-NLH, ISSN 08031304. 32 pp.
23. Lacatusu R. 1998. Appraising levels of soil contamination and pollution with heavy metals. In: Heineke H.J., Eckelmann W., Thomasson A.J., Jones R.J.A., Montanarella L., Buckley B. (Eds). ESB Research Report no. 4: Land Information Systems: Developments for planning the sustainable use of land resources. EUR 17729 EN. 546 pp. Office for Official Publications of the European Communities, Luxembourg. Pp. 393-402.
24. Lawesson J., Eilertsen O., Diekmann M., Reinikainen A., GunnlaugsdottirE., FosaaA.M. Came, I., Skov, F. Groom G., 0kland T., 0kland R.H., Andersen P.N., Bakkestuen V. 2000. A concept for vegetation studies and monitoring in the Nordic countries. In: Tema Nord 517: 1-125.
25. Lucassen E.C.H.E.T., M.M.L. van Kempen, Roelofs J.G.M., G. van der Velde. 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. - 2010. - Vol. 26, №4. - P. 273-287.
26. Naturvardsverket 1997. Bakgrundshalter i mark. Rapport 4640. Stockholm.
27. 0kland R.H., Eilertsen O. 1993. Vegetation-environment relationships of boreal coniferous forests in the Solhomfjell area, Gjerstad, S Norway. Sommerfeltia 16:1-254.
28. 0kland T. 1990. Vegetational and ecological monitoring of
boreal forests in Norway. I. Rausj0marka in Akershus county, SE Norway. Sommerfeltia 10:1-52.
29. 0kland T. 1996. Vegetation-environment relationships of boreal spruce forest in ten monitoring reference areas in Norway. Sommerfeltia 22: 1-349.
30. 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.
31. Olsen S.R. 1953. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. U. S. Department of Agriculture. Circular 939.
32. 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, WI53711, USA, pp.403-430.
33. 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.
34. Taylor St.R., McLennan S.M. 1985. The Continental Crust: its Composition and Evolution. Blackwell Scientific Publications (Oxford). Geoscience texts. 312 pp.
35. http://www.kgau.ru/distance/ebtf_01/mahlaev/geohimiya-bad/04_03.html.
36. http://www.fundeh.org/files/publications/24/dankov.doc.
37. http://www.eawarn.ru/pub/AnnualReport/ AnnualReportWebHome200U2001anrep05.htm.
38. http://www. biogeochemistry.narod. ru/ubugunov/ monografi/1/1.htm.
39. http://www.gidrogel.ru/ecol/hv_met.htm.
40. http://www.skogoglandskap.no/Oppdragsrapport/130578836 5.43.
41. http://www. chem.unep.ch/mercury/Sector-Specific-Information/EBIArus.pdf
