CC BY
54
УДК 504.054:504.53
ФОНОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ СВИНЦА, ЦИНКА, МЕДИ И НИКЕЛЯ В СЕРЫХ ЛЕСНЫХ И БОЛОТНО-ТОРФЯНИСТО-ГЛЕЕВЫХ ПОЧВАХ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
А. Г. Горохова, аспирант
ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», Россия, т. 8(8412) 36-82-80, e-mail: [email protected]
А. И. Иванов, доктор биол. наук, профессор
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия, т. 8(8412) 62-93-86, e-mail: [email protected]
А. А. Костычев, канд. биол. наук
РЦГЭКиМ по Пензенской области, Россия, т. 8(8412) 62-96-04, e-mail: rcgekim@mail. ru
Представлены результаты изучения фоновых концентраций некоторых тяжелых металлов в различных разновидностях незагрязненных серых лесных и болотно-торфянисто-глеевых почвах Пензенской области. Приведены фоновые значения содержания валовых и кислоторастворимых форм свинца, цинка, меди, никеля и типы их распределения по почвенному профилю различных разновидностей серых лесных и болотно-торфянисто-глеевых почв. Рассмотрены некоторые аспекты проблемы нормирования тяжелых металлов при контроле загрязнения почв. Установлено, что фоновые валовые концентрации свинца и цинка в некоторых из разновидностей незагрязненных серых лесных почв превышают ПДК и ОДК. Отмечено, что наиболее информативным и объективным является подход, при котором фоновые концентрации являются базовыми показателями при оценке динамики эколого-гигиенического состояния почв.
Ключевые слова: тяжелые металлы, свинец, цинк, медь, никель, фоновое содержание, почвы, загрязнение, мониторинг.
Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами является одной из важнейших экологических проблем современности. Основной средой, в которой происходит депонирование тяжелых металлов, является почва [2, 10, 15]. Содержание их является очень динамичным показателем в связи с тем, что, во-первых, эти элементы постоянно поступают в окружающую среду с выбросами экологически опасных промышленных объектов и в результате хозяйственного использования земель, а во-вторых, активно вовлекаются в биогеохимические циклы, изменяющие их содержание, формы нахождения, подвижность и биологическую доступность для живых организмов. Чтобы объективно оценивать вероятный риск негативного воздействия тяжелых металлов на окружающую среду и человека, необходимо знать фоновые концентрации тяжелых металлов в почвах [1, 4, 7]. Данный показатель является базовым при осуществлении мониторинга, поскольку объективность фоновых концентраций является определяющим фактором надежной оценки экологической обстановки и ее изменения под влиянием хозяйственной деятельности человека [3, 17]. Кроме того,
актуальным представляется изучение факторов, определяющих наблюдаемые фоновые концентрации и диапазоны их вариабельности в пределах региона и отдельных почвенных разновидностей серых лесных почв. Немаловажным аспектом данной проблемы является и то, что вступление России в ВТО предполагает ужесточение требований к сельскохозяйственной продукции и к угодьям, на которых она возделывается: результаты изучения фоновых концентраций загрязняющих веществ, в том числе и тяжелых металлов, учитываются при проведении сертификации технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
Сведения о фоновых концентрациях тяжёлых металлов в почвах, находящихся под лесной растительностью, довольно ограничены. В связи с этим целью нашей работы было изучение фоновых концентраций свинца, никеля, меди и цинка в различных разновидностях серых лесных и болотно-торфянисто-глеевых почв Пензенской области. Исследования предполагали достаточное количество точек пробоотбора для каждой почвы. Пробоотбор осуществлялся в процессе мониторинга в течение
трех лет с частотой не менее двух раз в год (во втором и третьем квартале - в период отсутствия устойчивого снежного покрова). В результате были установлены средние значения содержания тяжёлых металлов в незагрязненных почвах, находящихся под лесной растительностью.
Исследования проводились на базе Центральной экоаналитической лаборатории Регионального Центра государственного экологического контроля и мониторинга по Пензенской области ФБУ «ГосНИИ-ЭНП». Для определения массовых концентраций валовых форм тяжёлых металлов использовался метод рентгенофлуорес-центной спектрометрии с волновой дисперсией. Принцип действия рентгенофлуорес-центного спектрометра основан на выделении характеристических линий флуоресцентного излучения исследуемого образца, возбуждаемого излучением острофокусной рентгеновской трубки, регистрации интенсивности этих линий и пересчета их в концентрации соответствующих элементов. Спецификой названного метода анализа является то, что он позволяет определять истинные валовые формы химических элементов. Определение осуществляли согласно методике измерений М049-П/04 при помощи рентгенофлуоресцентного спектрометра Спектроскан-Макс СР1Б [12].
Для определения кислоторастворимых форм тяжелых металлов использовался метод атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией согласно методике измерений М-МВИ-80-2008 при помощи спектрометра МГА-915М [13]. Метод атомно-абсорбционной спектрометрии основан на измерении поглощения излучения резонансной длины атомным паром определяемого элемента, образующегося в результате атомизации раствора анализируемой пробы. Кислотную экстракцию металлов из почв для перевода металлов в раствор осуществляли согласно РД 52.18.191-89. Для этого использовали пятимолярную азотную кислоту в соотношении почва: кислота 1 к 5 [11].
Для изучения фоновых концентраций металлов в различных разновидностях серых лесных и болотно-торфянисто-глеевых почв отбор проб осуществлялся в лесном массиве Пензенского района. Для этого нами были выбраны пробные площадки с характерными для каждой разновидности условиями (материнская порода, растительность, рельеф и др. условия почвообразования). На каждой из 5 пробных площадок были изучены морфологические особенности строения почвенного профи-
ля, описание которых проводили в соответствии с ГОСТ 27593-88 [5].
Площадка 1
Почва светло-серая лесная супесчаная, среднемощная.
А0 0...1,5 см - рыхлая лесная подстилка из древесного и травянистого опада.
А1 1,5.9,5 см - гумусовый горизонт мощностью 8 см, серый, супесчаный, рыхлый, влажный, структура комковато-поро-шистая непрочная. Пронизан корнями древесной и травянистой растительности, переход в горизонт А1 А2 заметный по окраске.
А1 А2 9,5.25 см - гумусово-элювиаль-ный горизонт мощностью 15,5 см, светлосерый с белым оттенком, супесчаный, бесструктурный, рыхлый, влажный, встречаются корни древесной растительности, переход в горизонт А2 В постепенный.
А2 В 25.39 см - элювиально-иллювиальный горизонт мощностью 14 см, супесчаный плотнее горизонта А1 А2, структура мелкоореховатая непрочная, влажный, встречаются корни древесной растительности, переход в горизонт В заметный по плотности.
В 39.58 см - иллювиальный горизонт мощностью 19 см, легкосуглинистый, плотный, влажный, структура ореховатая непрочная, встречаются корни древесной растительности, переход в горизонт С заметный по плотности.
С - светлый, бесструктурный, рыхлый песок с красно-бурыми плотными прослойками глины.
Площадка 2
Почва светло-серая лесная супесчаная, маломощная.
А0 0.1 см - рыхлая подстилка из древесного и травянистого опада.
А1 1.8,5 см - гумусовый горизонт мощностью 7,5 см, серый, супесчаный, рыхлый, влажный, структура комковато-порошистая непрочная. Пронизан корнями древесной и травянистой растительности, переход в горизонт А1 А2 заметный по окраске.
А1 А2 8,5.15 см - гумусово-элювиаль-ный горизонт мощностью 6,5 см, светлосерый с белым оттенком, супесчаный, бесструктурный, рыхлый, влажный, встречаются корни древесной растительности, переход в горизонт А2 В постепенный.
А2 В 15.30 см - элювиально-иллювиальный горизонт мощностью 15 см, супесчаный плотнее горизонта А1 А2, структура мелкоореховатая непрочная, влажный, встречаются корни древесной растительности, переход в горизонт В заметный по плотности.
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 29
В 30...58 см - иллювиальный горизонт мощностью 28 см, легкосуглинистый, плотный, влажный, структура ореховатая непрочная, встречаются корни древесной растительности, переход в горизонт С заметный по плотности.
С - светлый, бесструктурный, рыхлый песок с красно-бурыми плотными прослойками глины.
Площадка 3
Почва серая лесная контактно-лугова-тая легкосуглинистая, развита на двучленных наносах.
Ай 0.5 см - дернина мощностью 5 см, пронизана корнями травянистой растительности, встречаются корни древесной растительности, обладает рыхлым сложением.
А! 5.26 см - гумусовый горизонт мощностью 21 см, темно-серый, влажный, легкосуглинистый, структура мелкокомковатая, имеются корни травянистой и древесной растительности, переход в горизонт А1А2 постепенный.
А1А2 26.45 см - гумусово-элювиаль-ный горизонт мощностью 19 см, легкосуглинистый, серый с наличием признаков подзолообразовательного процесса в виде кремнеземистой присыпки, структура ком-ковато-мелкоореховатая, плотнее горизонта А1, переход в горизонт В заметный по плотности.
В 45.62 см - иллювиальный горизонт, темно-бурый, глинистый, плотный, влажный, структура ореховато-призматическая, встречаются корни древесной растительности, переход в горизонт С постепенный.
С 62.80 см - темно-бурая, бесструктурная глина.
й - светлая, рыхлая, бесструктурная супесь.
Площадка 4
Почва болотно-торфянисто-глеевая маломощная.
А0 0.3 см - лесная влажная оторфо-ванная подстилка, представленная опадом древесной растительности, очесом мха.
Т 3.20 см - торфяной горизонт мощностью 17 см, влажный. Представлен сла-боразложившимся торфом, встречаются живые корни древесной растительности.
Тпт 20.30 см - перегнойно-торфяной горизонт мощностью 10 см, влажный, с примесью песчинок, встречаются живые корни древесной растительности.
Сд - оглеенная материнская порода песчаная по гранулометрическому составу. Грунтовые воды залегают на глубине 30 см.
Площадка 5
Почва темно-серая среднемощная тяжелосуглинистая.
Ай 0.2 см - слаборазвитая дернина пронизана корнями травянистой растительности.
А1 2.25 см - гумусовый горизонт мощностью 23 см, темно-серый, структура комковатая, влажный, тяжелосуглинистый, имеются корни травянистой растительности. Переход в горизонт А1А2 постепенный.
А1А2 25.45 см - гумусово-элювиаль-ный горизонт мощностью 20 см, серый с белесоватым оттенком, структура орехова-то-комковатая, тяжелосуглинистый, встречаются корни травянистой и древесной растительности, влажный, переход в горизонт В постепенный.
В 45.76 см - иллювиальный горизонт, темно-бурый, плотный, структура орехова-тая, к низу ореховато-призматическая, легкосуглинистая, встречаются корни древесной растительности, влажный, переход в горизонт В постепенный.
С - материнская порода представлена бескарбонатной глиной.
Нами были определены фоновые концентрации содержания изучаемых тяжелых
Таблица 1
Фоновые значения валовых концентраций некоторых тяжелых металлов в почвах
Элемент Фоновая концентрация для всех почв (95 % процентиль) ПДК /ОДК (валовое содержание, мг/кг) Валовое содержание элемента в почве, мг/кг
темно-серая среднемощная тяжелосуглинистая серая лесная кон-тактно-луговатая легкосуглинистая, развита на двучленных наносах светло-серая лесная супесчаная средне-мощная светло-серая лесная супесчаная маломощная болотно-торфя- нисто-глеевая маломощная
Свинец 48 32/32*,65**, 130*** менее 25 менее 25 29 38 53
Цинк 61 -/55*, 110**,220*** 66 64 80 63 51
Медь 26 -/33*, 66**, 132*** 50 51 19 21 58
Никель 10 -/20*,40**,80** 32 32 11 менее 10 менее 10
*песчаные и супесчаные почвы;
**кислые (суглинистые и глинистые) почвы рН <5,5;
***близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые) рН>5,5
металлов для некоторых разновидностей серых лесных и болотно-торфянисто-гле-евой почвы (табл. 1).
В результате изучения среднего фонового содержания тяжелых металлов в почвах установлена значительная вариабельность показателя для почвенного покрова района исследований. Максимальные фоновые концентрации свинца и меди отмечены для болотно-торфянисто-глеевой маломощной почвы, что, вероятно, связано с фиксацией металлов в виде нерастворимых соединений, образующихся в анаэробных восстановительных условиях, характерных для данной почвы. Содержание свинца во всех разновидностях серых лесных почв было ниже, чем в среднем для почв Пензенской области. Повышенное фоновое содержание цинка оказалось характерным для светло-серой лесной супесчаной среднемощной почвы, тогда как остальные разновидности содержали названный элемент на среднем для района исследований уровне. Двукратное превышение содержания меди в сравнении со средним фоновым отмечено для темно-серой среднемощной тяжелосуглинистой, серой лесной контактно-луговатой легкосуглинистой, развитой на двучленных наносах, и болотно-торфянисто-глеевой маломощной почв. Фоновые концентрации никеля также сильно отличались: минимум отмечен в светло-серой лесной супесчаной маломощной и болотно-торфянисто-глее-вой маломощной почвах; содержание на уровне среднего по району фону - в светло-серой лесной супесчаной среднемощ-ной; трехкратное превышение среднего содержания никеля - в темно-серой сред-немощной тяжелосуглинистой и серой лесной контактно-луговатой легкосуглинистой, развитой на двучленных наносах.
Вариабельность фоновых содержаний тяжелых металлов отмечалась нами и ра-
нее при изучении этих показателей для почв различных регионов (Брянской, Кировской и Пензенской областей). Было установлено, что минимальное содержание отмечено для серых лесных почв Брянской области в подзоне смешанных лесов, далее следуют дерново-подзолистые почвы средней тайги Кировской области, расположенные в таёжной зоне, и максимальные концентрации характерны для серых лесных почв Пензенской области, расположенных в лесостепи [1].
Изучение фонового содержания кислото-растворимых форм тяжелых металлов показало, что оно характеризуется меньшей вариабельностью, чем валовых (табл. 2).
Максимальное содержание кислотора-створимых форм свинца, цинка меди и никеля отмечено в темно-серой среднемощ-ной тяжелосуглинистой почве. Данные результаты объясняются тем, что при проведении экстракции металлов из почв некоторая их часть, прочно фиксированная почвенным скелетом, остается в матрице образца. Тогда как в случае определения валовых содержаний методом рентгеноф-луоресцентной спектрометрии в формировании аналитического сигнала участвуют все без исключения формы металлов. Высокие концентрации кислоторастворимых форм тяжелых металлов в гумусированной темно-серой лесной почве обусловлены увеличением доли металлов, связанных с органическим веществом, легко экстрагируемых кислотой.
Изучение корреляционной зависимости между содержанием валовых и кислотора-створимых форм тяжелых металлов показало, что наблюдается положительная корреляция названных показателей для меди и никеля (коэффициенты корреляции 0,810 и 0,961 соответственно при р=0,05). Для свинца и цинка достоверной связи не установлено.
Таблица 2
Фоновые значения содержания кислоторастворимых форм некоторых тяжелых металлов в почвах, мг/кг
Элемент Почва
Темно-серая среднемощная тяжелосуглинистая Серая лесная контактно-луго-ватая легкосуглинистая, развита на двучленных наносах Светло-серая лесная супесчаная среднемощная Светло-серая лесная супесчаная маломощная Болотно-торфянисто- глеевая маломощная
Свинец 1,77 1,34 1,54 1,19 1,51
Цинк 18,89 13,22 9,92 5,68 8,87
Медь 7,38 2,89 2,08 2,74 2,84
Никель 8,50 1,09 1,35 1,05 1,89
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 31
Одним из самых важных и неоднозначных вопросов оценки эколого-гигиеничес-кого состояния почв является нормирование содержания в них тяжелых металлов [2, 6]. В нашей стране данную оценку проводят с использованием таких нормативов, как предельно допустимые (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК), которые устанавливаются гигиеническими нормативами ГН 2.1.7.2041-06 и ГН 2.1.7.2511-09 соответственно [14, 16]. ПДК разрабатываются на основе комплексных экспериментальных исследований опасности опосредованного воздействия загрязнителя почвы на здоровье человека, а также с учетом его токсичности, эпидемиологических исследований и международного опыта нормирования. ОДК устанавливаются на основании расчетного метода, в основу которого заложена безопасность продуктов питания, так как опыт нормирования показал, что в подавляющем большинстве случаев лимитирующим показателем является транслокация (переход загрязнителя из почвы в растение). ОДК устанавливаются на три года, после чего они должны пересматриваться или заменяться экспериментально обоснованной ПДК. ОДК тяжёлых металлов зависит от гранулометрического состава и рН солевой вытяжки почвы (табл. 1). ПДК валового содержания свинца в почвах составляет 32 мг/кг (для иных элементов ПДК рассчитаны только для подвижных форм). Как показали результаты исследований, ПДК и ОДК не всегда являются наиболее объективными критериями (табл. 1). Так, среднее фоновое содержание свинца в незагрязненных почвах района исследований составило 48 мг/кг (1,5 ПДК), более того, для болотно-торфянисто-глеевой маломощной почвы этот показатель составил 53 мг/кг (1,7 ПДК). В отношении ОДК также зафиксированы превышения допустимой концентрации свинца и цинка.
Учитывая зафиксированные превышения нормативов ПДК и ОДК для незагрязненных почв и высокую вариабельность наблюдаемых фоновых концентраций в пределах подтипа почв, можно отметить, что необходимо проявлять определенную осторожность в процессе интерпретации полученных в результате мониторинга данных. В целях получения надежных выводов о динамике эколого-гигиенического состояния почв следует проводить детальное изучение фоновых содержаний тяжелых металлов для систематических единиц почв низкого ранга.
При контроле загрязнения почв важным динамическим параметром является ха-
рактер распределения тяжелых металлов по почвенному профилю, поэтому нами были изучены особенности распределения свинца, цинка, меди и никеля по генетическим горизонтам. Для большей наглядности на рисунках отражено упрощенное строение почвенного профиля, при котором нами выделялись только горизонты А, В и С (рис. 1-3).
В ходе исследований для свинца было установлено 3 типа распределения по почвенному профилю (рис. 1).
Площадка 1 Площадка 3 Площадка 5
А В С
А
<25
25-30 30-35 35-40
>40
Рис. 1. Распределение свинца по почвенному профилю на пробных площадках
Для цинка также выявлено 3 типа распределения (рис. 2).
Площадка 1 Площадка 3 А В С
Площадка 5
<10
10-20 20-30 30-40
>40
Рис. 2. Распределение цинка по почвенному профилю на пробных площадках
Для меди установлено 2 типа распределения (рис. 3).
Площадка
Площадка 5
А В С
А В С
<20
20-30
>30
Рис. 3. Распределение меди по почвенному профилю на пробных площадках
Помимо «нормального» распределения, когда содержание уменьшается при переходе от горизонта А к материнской породе, были отмечены и другие типы. Так, увеличение концентрации тяжелых металлов при переходе от материнской породы к дневной поверхности было зарегистрировано для свинца на площадке 3, для цинка на площадке 1 и меди на площадке 5. Нели-
С
2353482323232323232323232323232323232323
нейное распределение, когда отмечалось изменение содержания металлов от горизонта к горизонту без линейного градиента, было зафиксировано для свинца на площадках 1 и 5.
Таким образом, разновидности серых лесных и болотно-торфянисто-глеевая почва отличаются друг от друга по содержанию изученных химических элементов. Максимальные валовые концентрации свинца и меди характерны для болотно-торфя-нисто-глеевой маломощной почвы, цинка -для светло-серой лесной супесчаной, среднемощной, никеля - для темно-серой среднемощной тяжелосуглинистой. Макси-
мальные концентрации кислотораствори-мых форм тяжелых металлов отмечены для темно-серой среднемощной тяжелосуглинистой почвы. Установленные значения фоновых концентраций и их вариабельность могут быть использованы как исходные значения при осуществлении контроля загрязнения почв свинцом, цинком, медью и никелем. Кроме того, при изучении динамики контроля загрязнения почв необходимо учитывать, что для разных сочетаний металл - разновидность почвы отмечаются различные типы распределения по почвенному профилю.
Литература
1. Акименков, Н. В. К вопросу о содержании тяжелых металлов в почвах европейской части России / Н. В. Акименков, А. И. Иванов, С. А. Менялин, М. О. Френкель, В. Н Чупис // Мониторинг экологически опасных промышленных объектов и природных экосистем. - Пенза, 2011. - С. 40-45.
2. Антонова, Ю. А. Тяжелые металлы в городских почвах / Ю. А. Антонова, М. А. Сафонова // Фундаментальные исследования. - 2007. - № 11. - С. 43-44.
3. Бычинский, В. А. Тяжелые металлы в зоне влияния промышленного города /
B. А. Бычинский. - Иркутск: Изд. Иркутского ун-та, 2008. - 130 с.
4. Габдуллин, В. М. Фоновые концентрации тяжелых металлов в поверхностном слое почв Удмуртии и основные факторы, влияющие на них / В. М. Габдуллин, В. И. Стурман // Вестн. удмуртского ун-та. - 2004. - № 8. - С. 3-16.
5. ГОСТ 27593-88. Почвы. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 2004. - 14 с.
6. Иванов, А. И. Динамика содержания свинца, марганца и железа в почвах и поверхностных природных водах в ЗЗМ объекта уничтожения химического оружия / А. И. Иванов, Д. Ю. Ильин, А. А. Костычев // Мониторинг природных экосистем. - Пенза, 2008. - С. 68-73.
7. Иванов, А. И. Мышьяк в серых лесных почвах Пензенской области / А. И. Иванов, А. А. Костычев // Мониторинг природных экосистем. - Пенза, 2009. - С. 134-137.
8. Иванов, А. И. Фоновое содержание некоторых тяжелых металлов в серых лесных почвах / А. И. Иванов, А. А. Костычев // Мониторинг природных экосистем. - Пенза, 2010. -
C. 166-169.
9. Ильин, В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / В. Б. Ильин. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. - 151 с.
10. Костенко, Е. А. Оценка содержания тяжелых металлов на территории агротехноген-ной зоны г. Ставрополя / Е. А. Костенко, И. О. Лысенко // Научный журнал КубГАУ. - 2012. -№ 80(06). - С. 1-10.
11. Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом. РД 52.18.191-89. - М.: Гидрометеоиздат, 1990. - 41 с.
12. Методика выполнения измерений массовой доли металлов и оксидов металлов в порошковых пробах почв методом рентгенофлуоресцентного анализа. М049-П/04. - СПб.: ООО «НПО «Спектрон», 2004. - 20 с.
13. Методика выполнения измерений массовой доли элементов в пробах почв, грунтов и донных отложениях методами атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии. М-МВИ-80-2008. - СПб.: ООО «Мониторинг», 2008. - 36 с.
14. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: ГН 2.1.7.2511-09. Утв. Главным санитарным врачом РФ 18.05.2009. - Изд. офиц. - М.: ИИЦ Минздрава России, 2009. - 3 с.
15. Осина, Д. Е. Пространственное распределение подвижных форм тяжелых металлов в почвах города Калуги / Д. Е. Осина // Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки». - 2012. - № 4. - С. 128-134.
16. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: ГН 2.1.7.2041-06. Утв. Главным санитарным врачом РФ 19.01.2006. - Изд. офиц. - М.: ИИЦ Минздрава России, 2006. - 15 с.
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 33
17. Протасова, Н. А. Тяжелые металлы в почвах Усманского бора / Н. А. Протасова, А. Ю. Чарыкова // Вестник ВГУ. Серия «Химия. Биология. Фармация». - 2011. - № 1. -С. 117-126.
UDK 504.054:504.53
BACKGROUND LEVELS OF LEAD, ZINC, COPPER AND NICKEL IN GREY FOREST AND SWAMPY-PEATY-GLEY SOILS OF PENZA REGION
A. G. Gorokhova, post graduate
FSBEE HPT «Penza state university», Russia, t. 8(8412) 36-82-80, e-mail: gor_anna78@mail. ru
A. I. Ivanov, doctor of biological sciences, professor
FSBEE «Penza SAA», Russia, t. 8(8412) 62-93-86, e-mail: rcgekim@mail. ru
A. A. Kostychev, candidate of biological sciences
RCGEK&M in Penza region, Russia, tel. 8(8412) 62-96-04, e-mail: rcgekim@mail. ru
The article deals with the results of studying background concentration of some heavy metals in a great diversity of non-polluted grey, forest and swampy-peaty-gley soilsin Penza region. The values of the background of the content of the gross and acid-solved forms of lead, zinc, copper, nickel and the types of their distribution according to the soil profile of different varieties of grey-wooded and swampy-peaty-gley soils have been shown. Some aspects of the problem of normalization of the heavy metals in soils under the control of soil pollution have been considered. It has been stated that the background total concentrations of lead and zinc in some of the varieties of the non-contaminated grey forest soils exceed the MPC and APC. It has been noted that the most informative, effective and objective approach is that one under which background concentrations are basic indicators when assessing the dynamics of sanitary-ecological state of soils.
Key words: heavy metals, lead, zink, copper, nickel, background content, soils, contamination, monitoring.
References
1. Akimenkov, N. V. To the question about the content of heavy metals in soils of the European part of Russia / N. V. Akimenkov, A. I. Ivanov, S. A. Menyalin, M. O. Frenkel, V. N. Chupis // Monitoring of hazardous industrial objects and natural ecosystems. - Penza, 2011. - P. 40-45.
2. Antonova, Yu. A. Heavy metals in urban soils / Yu. A. Antonova, M. A. Safonova // Funda-mentalniye issledovaniya.- 2007. - № 11. - P. 43-44.
3. Bychinsky, V. A. Heavy metals in the zone of influence of the industrial city / V. A. Bychinsky - Irkutsk: Publishing of Irkutsk state University, 2008. - 130 p.
4. Gabdullin, V. M. Background concentrations of heavy metals in the surface layer of soil in Udmurtia and the main factors influencing them / V. M. Gabdullin, V. I. Sturman // Vestnik of Udmurt University. - 2004. - № 8. - P. 3-16.
5. GOST 27593-88. Soils. Terms and definitions. - M.: Publishing house of standards, 2004. -14 p.
6. Ivanov, A. I. Dynamics of the content of lead, manganese and iron in soils and surface natural waters ЗЗМ facility for destruction of chemical weapons / A. I. Ivanov, D. Yu. Ilyin, A. A. Kostychev // Monitoring of natural ecosystems. - Penza, 2008. - P. 68-73.
7. Ivanov, A. I. Arsenic in grey forest soils of Penza region / A. I. Ivanov, A. A. Kostychev // Monitoring of natural ecosystems. - Penza, 2009. - P. 134-137.
8. Ivanov, A. I. Background levels of some heavy metals in grey forest soils / A. I. Ivanov, A. A. Kostychev // Monitoring of natural ecosystems. - Penza, 2010. - P. 166-169.
9. Ilyin, V. B. Heavy metals in the system soil-plant / V. B. Ilyin. - Novosibirsk: Nauka. Siberian department, 1991. - 151 p.
10. Kostenko, E. A. Assessment of the content of heavy metals on the territory of agro-technogenic zone of Stavropol / E. A. Kostenko, I. O. Lysenko // Scientific journal of Kuban state agrarian university. - 2012. - № 80(06). - P. 1-10.
11. Methods of measuring mass share of acid-soluble forms of metal minerals (copper, lead, zinc, nickel, cadmium) in soil samples by atomic absorption analysis. KMG 52.18.191-89. - M.: Gidrometeoizdat, 1990. - 41p.
12. Methods of measuring mass share of metals and metal oxide powder soil samples by x-ray fluorescence analysis. М049-P/04. - SPb.: OOO «NPO «Spectron», 2004. - 20p.
13. Methods of measuring mass fraction of elements in samples of soils, grounds and bottom sediments by the methods of atomic-emission and atomic absorption spectrometry. M-MIM-80-2008. - SPb.: LLC «Monitoring», 2008. - 36 p.
14. Approximately permissible concentrations (APC) of chemical substances in soil: G. N. 2.1.7.2511-09. Approved by Chief sanitary doctor of the Russian Federation 18.05.2009. - Publ. offic. - M.: IPC Ministry of health of Russia, 2009. - 3 p.
15. Osina, D. E. The space distribution of mobile forms of heavy metals in soil of Kaluga /. D. E. Osina // Vestnik of the MSOU. Series «Natural Sciences». - 2012. - № 4. - P. 128-134.
16. Maximum permissible concentrations (MPCs) of chemical substances in soil: GN 2.1.7.2041-06. Approved by. Chief sanitary doctor of RF 19.01.2006. - Publ. offic. - M.: IPC Russian Ministry of health, 2006. - 15 p.
17. Protasova, N. A. Heavy metals in soils of Usmansky boron / N. A. Protasova, A. Yu. Charykova // Vestnik of Voronezh state university. Series «Chemistry. Biology. Pharmacy». - 2011. - № 1. - P. 117-126.
УДК 546. 23+59
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИНСЕКТИЦИДОВ В БОРЬБЕ С КОЛОРАДСКИМ ЖУКОМ В ЛИЧНЫХ ПОДСОБНЫХ ХОЗЯЙСТВАХ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
А. П. Дужников, канд. с.- х. наук, доцент; Э. А. Таккель, канд. биол. наук, доцент
ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия», Россия, т. 8 (412) 628-546, e-mail: [email protected]
Производство картофеля в России сконцентрировано в основном в частном секторе -преимущественно в личных подсобных хозяйствах населения. Наибольшую вредоносность картофелю здесь наносит колорадский жук. Борьба с вредителем в ЛПХ ведется, как правило, с нарушениями норм расхода пестицидов и кратности обработки. Целью исследований было проведение мониторинга эффективности применения против колорадского жука на картофеле в ЛПХ таких препаратов, как Танрек, Командор и Апачи, с учетом биоэкологических особенностей развития вредителя в Пензенской области. Установлено, что однократное применение испытываемых инсектицидов в рекомендуемых нормах расхода надежно защищает посадки картофеля от колорадского жука.
Ключевые слова: инсектицид, колорадский жук, фенология развития, резистентность, биотические и абиотические факторы, картофель, биологическая эффективность.
По объему производства картофеля Россия занимает лидирующее положение в мире (более 10 % мирового валового сбора). Однако по показателю средней урожайности с единицы площади (10,4 т/га) мы значительно уступаем другим странам, и одной из причин этого является потеря потенциальной продуктивности растений вследствие поражения их вредными организмами, прежде всего колорадским жуком.
Несмотря на значительные усилия и затраты со стороны отечественной Государственной службы карантина растений по принятию в течение многих лет жестких мер по внешнему и внутреннему карантину в отношении этого фитофага с начала 1950-х годов жук начал свое распространение в бывшем СССР с западных областей Украины.
Впервые колорадский жук в России был зарегистрирован в Белгородской и Курской областях, в 1968 был обнаружен уже в пятнадцати, в 1969 году - в восемнадцати, а в 1970 году еще в четырех областях страны. Особенно интенсивно расселение вредителя шло в 1971 году, когда площадь очага увеличилась в два раза. В 1983 году о развитии жука в России сообщали уже из 45 областей и автономных республик [10].
В настоящее время вредитель распространен во всех основных районах возделывания пасленовых культур России и ареал его распространения постоянно расширяется. Так, в Ленинградской области за последние два года эта граница продвинулась к северу на 120.130 км и достигла Финляндии. Сейчас северо-восточная граница распространения вредителя проходит
Нива Поволжья № 2 (27) 2013 35
