CC BY
117
УДК 550.4:631.4(1-924.85)(470.55/.58)
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ
ЮЖНОГО УРАЛА
*Таирова А.Р. - д.б.н., профессор; *Шарифьянова В.Р. - аспирант;
Ахметзянова Ф.К. - д.б.н., доцент *Уральская государственная академия ветеринарной медицины Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э.Баумана
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: почва, биогеохимические провинции, тяжелые металлы, кларк концентрации, коэффициент концентрации.
Key words: soil, biogeochemical provinces, heavy metals, clark of concentration, concentration coefficient.
Практически любой тип техногенеза связан с поступлением в окружающую среду разнообразных отходов, меняющих её химические характеристики. Техногенное загрязнение проявляется на различных уровнях - от локального до глобального - и представляют опасность для живых организмов, включая человека [1].
Всё возрастающая техногенная нагрузка на природу, пространственное рассеивание химических элементов и их глобальный перенос способствует фоновому загрязнению тяжелыми металлами как соседних, так и трансгрессивных территорий и образованию новых техногенных провинций, которые выделяются на уровне современного геохимического состояния биосферы [3]. Всё это свидетельствует о необходимости проведения региональных экогеохимических исследований территорий, подверженных техногенному воздействию.
На основании вышеизложенного целью работы явилась геохимическая оценка почв лесостепной зоны Южного Урала.
Материал и методы исследований. Для достижения поставленной цели нами в условиях ООО «Заозерный» Варненского района Челябинской области, был проведен отбор проб почвы в верхнем пахотном слое (глубина 20 см), согласно ГОСТ 17.4.3.01-83 «Почвы. Общие требования к отбору проб». Содержание химических элементов в почвах определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на спектрофотометре ААС-30 согласно Методическим указаниям РД 52.18.191-89 «Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом» и ГОСТ 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа».
Математическая обработка результатов включала вычисление статистических параметров содержания микроэлементов в почвах: среднее арифметическое (x), среднеквадратичное отклонение (S), коэффициент вариации (V). Для обработки полученных результатов была использована прикладная программа «Excel».
Для установления фоновых геохимических параметров отбор проб производился на почвах различного типа, находящихся в условиях ненарушенных ландшафтов. Для фоновых почв были определены усредненные параметры содержания микроэлементов в почвах и рассчитаны кларки концентрации (КК), показывающие отклонения от среднего содержания химических элементов в литосфере.
Для оценки загрязнения почв на территории ООО «Заозерный» был проведен локальный мониторинг по изучению содержания химических элементов (цинк, медь, кобальт, никель, свинец, кадмий, железо, марганец) в почвах пахотного слоя полей, а также был подсчитан коэффицент концентрации (Кс), характеризующий превышение содержания химических элементов в точке опробования над его средним содержанием на фоновом участке. Для исследования почвы были отобраны 6 пробных площадок (ПП): 1 ПП - поле кукурузы; 2 ПП - поле овса; 3 ПП - поле пшеницы; 4 ПП - поле ячменя; 5 ПП - поле вика-овса; 6 ПП - поле естественного разнотравья.
Результаты исследований. Путем сравнения значений условного мирового кларка почв со значениями фонового содержания химических элементов, нами установлено, что максимальные фоновые значения (Кф), составившие 5852,16±8,57 и 93,84±2,33 мг/кг, характерны для железа и меди, соответственно (таблица 1). Высокая концентрация этих элементов, главным образом, вызвана геохимическими особенностями данной территории, что подтверждается значениями коэффициента кларка концентрации (КК), составившим по железу 1,54 и по меди - 4,69.
1. Содержание микроэлементов в фоновых почвах ООО «Заозерный»,
мг/кг
Химический Фоновое Условный мировой Кларк
элемент содержание, Кф кларк почв концентрации, КК
Железо 5852,16±8,57 3800 1,54
Медь 93,84±2,33 20 4,69
Цинк 35,18±0,82 50 0,70
Кобальт 9,13±0,19 10 0,91
Свинец 11,21±0,13 10 1,12
Никель 35,56±0,52 40 0,89
Марганец 412,06±3,69 850 0,48
Кадмий 2,29±0,08 2 1,15
Для свинца и кадмия также установлено повышение фонового содержания относительно значений условного мирового кларка. Так, фоновые концентрации (Кф) свинца и кадмия в почвах составили 11,21±0,13 и 2,29±0,08 мг/кг, а кларки концентрации (КК) - 1,12 и 1,15, соответственно. Близкими к значению условного мирового кларка были фоновые концентрации цинка, кобальта и никеля, кларки концентрации которых составили 0,70; 0,91 и 0,89, соответственно. Марганец, в свою очередь, характеризуется пониженным фоновым содержанием в исследуемых почвах относительно условного мирового кларка (Кф -412,06±3,69 мг/кг; КК-0,48).
На втором этапе работы полученные фоновые усредненные параметры содержания химических элементов были сопоставлены с микроэлементным составом почв ООО «Заозерный».
Анализ результатов исследования показал, что два элемента - свинец и кадмий - находятся в достаточно высоких концентрациях, при коэффициентах концентрации (Кс) 2,44-2,82 и 2,52-3,11, соответственно (таблица 2). Следует отметить, свинец и кадмий являются загрязнителями почв, относящимися к первому классу опасности. Особенно высокое содержание свинца выявлено в образцах почвы под пшеницей (3 ПП) -31,63±0,24 мг/кг, при коэффициенте концентрации (Кс3) 2,82. Наибольшая концентрация кадмия отмечается в слое почвы под кукурузой (1 ПП) -7,13±0,04 мг/кг, что соответствует коэффициенту концентрации (Кс1) 3,11.
Для четырех химических элементов (железо, медь, цинк и никель) характерно повышенное содержание в почвах полей относительно фоновых показателей. Коэффициенты концентрации железа составляют 1,05-1,38; меди - 1,32-1,60; цинка - 1,32-1,66; никеля - 1,16-1,78. По отношению к значению мирового кларка наблюдается дефицит марганца во всех почвах.
Выводы. 1. Полученные данные позволяют разделить химические элементы в фоновой выборке почв окрестностей ООО «Заозерный» на три группы. К первой группе относится марганец, который характеризуется недостаточным содержанием по отношению к условному мировому кларку. Кларк концентрации марганца составляет 0,48. Вторую группу образуют цинк, кобальт и никель. Содержание этих элементов в фоновых почвах приближено к значению мирового кларка. Кларк концентрации находится в пределах от 0,70 до 0,91. В третью группу с высоким содержанием относительно условного мирового кларка входят четыре элемента (железо, медь, свинец и кадмий), кларки концентрации которых составили 4,69 (Си); 1,54 (Бе); 1,15 (Сё) и 1,12 (РЬ). 2. Почвы ООО «Заозерный» имеют низкую степень обеспеченности марганцем и загрязнены примесными элементами - кадмием, свинцом и никелем -биологическая роль, которых мало выяснена.
2. Содержание химических элементов в почвах ООО «Заозерный», мг/кг
Исследуемые пробные площадки (ПП) почв Химические элементы
Железо Медь Цинк Кобальт Свинец Никель Марганец Кадмий
1 ПП 75,11±8,43 126,24±0,32 46,54±0,06 12,97±0,07 27,53±0,05 58,42±0,79 257,20±0,76 7,13±0,04
Кс1 1,28 1,35 1,32 1,42 2,45 1,64 0,62 3,11
2 ПП 8112,31±14,12 150,86±0,41 58,67±0,08 9,78±0,06 29,62±0,17 56,61±0,09 342,16±1,52 6,59±0,03
Кс2 1,38 1,60 1,66 1,07 2,64 1,59 0,83 2,88
3 ПП 7431,76±17,54 138,42±0,37 51,69±0,09 17,91±0,08 31,63±0,24 54,27±0,38 305,12±0,91 6,18±0,04
Ксз 1,27 1,48 1,46 1,96 2,82 1,53 0,74 2,70
4 ПП 7287,11±8,97 136,24±0,53 51,87±0,09 21,65±0,06 30,98±0,06 57,47±0,75 312,23±0,96 6,32±0,05
Кс4 1,25 1,45 1,47 2,37 2,78 1,16 0,76 2,75
5 ПП 6142,13±11,12 129,83±0,21 53,61±0,07 10,71±0,05 30,65±0,29 63,27±0,11 365,18±1,61 6,75±0,04
Кс5 1,05 1,38 1,52 1,17 2,73 1,78 0,88 2,94
6 ПП 6543,49±19,48 135,29±0,41 56,42±0,19 15,84±0,09 27,38±0,14 55,31±0,35 268,26±0,79 5,78±0,03
Ксб 1,10 1,44 1,60 1,73 2,44 1,56 0,65 2,52
Фоновое содержание 5852,16±8,57 93,84±2,33 35,18±0,82 9,13±0,19 11,20±0,13 35,56±0,52 412,06±3,69 2,29±0,08
ЛИТЕРАТУРА: 1. Акимова, Т.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: Учебник для студентов вузов/ Т.А.Акимова, В.В.Хаскин; 2-е изд., перераб. и дополн.- М.:ЮНИТИ, 2009.- С.56-58. 2. Башкин, В.Н. Биогеохимия / В.Н. Башкин, Касимов Н.С. - М: Научный мир, 2004. -С.283-286. 3. Добровольский, В.В. Основы биогеохимии / В.В. Добровольский. - М: Академия, 2003. - 65-67 с. 4. Жолнин, А.В. Биогеохимические особенности биосферы Южного Урала / А. В. Жолнин, И. А. Мякишев, П. Н. Попков // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Образование, здравоохранение, физическая культура". - 2010. - вып. 23, № 19. - С. 126-129
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА
Таирова А.Р., Шарифьянова В.Р., Ахметзянова Ф.К.
Резюме
Представлены усредненные параметры содержания микроэлементов в почвах и рассчитаны кларки концентрации (КК), показывающие отклонения от среднего содержания химических элементов в литосфере, а также коэффиценты концентрации (Кс), характеризующие превышение содержания химических элементов в точке опробования над его средним содержанием на фоновом участке лесостепной зоны Южного Урала.
GEOCHEMICAL ASSESSMENT OF SOILS OF THE FOREST-STEPPE ZONE OF THE
SOUTH URALS
Tairova A.R., Sharifyanova V. R., Akhmetzyanova F.K.
Summary
Average parameters of the maintenance of microelements in soils are presented and the concentration of klark (CK) showing deviations from the average maintenance of chemical elements in a lithosphere, and also coefficients the concentration (Кс) characterizing excess of the maintenance of chemical elements in a point of approbation over its average contents on a background site of a forest-steppe zone of the South Urals are calculated.
УДК 619:614.48
ПОКАЗАТЕЛИ БАКТЕРИЦИДНЫХ СВОЙСТВ ДЕЗИНФЕКТАНТА «ФАГ»
Тарасова Е.В. - ассистент; *Палий А.П. - к.в.н., докторант Белгородская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Я.Горина
*ННЦ «ИЭКВМ», г. Белгорад, e-mail: [email protected]
Ключевые слова: дезинфицирующий препарат «ФАГ», бактерицидное разведение, фенольный и температурный коэффициенты,
