ПРОФИЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВАЛОВЫХ ФОРМ СВИНЦА В ПОЧВАХ КУРСКА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

кустарниковыми насаждениями, так как часть запасов элементов в лесных фитоценозах сосредоточена в древесине.

В почвах, функционирующих под лесопарковыми фитоценозами, отмечается рост мобильности цинка и свинца в срединных горизонтах, что обусловлено расположением корнеобитаемой зоны древесно-кустарниковых форм, которые выделяют органические кислоты.

Используемые источники:

1.Афанасьев Ю.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды/Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин, В.В. Меньшиков и др. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2001 -337 с.;

2.Глебова И.В., Гридасов Д.С., Тутова О.А. Анализ экологического мониторинга территорий Курской области // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. №1. С. 74-78.

3.Самонова О.А., Кулешова Н.А., Асеева Е.Н., Кудерина Т.М. Формы соединений тяжелых металлов в почвах Среднего Поволжья. - Казань, 1988.;

4.Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы, материалы II ой Всесоюзной конференции 28-30 декабря 1987 г., М., 1988;

5.Ягодин, Б.А., Смирнов А.В. Агрохимия. / Под ред. Б.А.Ягодина. - М.: Агропромиздат, 1989. - 527с..

УДК 631.422

Вытовтова Т. А. студент 1 курс магистратуры факультет «Естественно-географический» Курский государственный университет

Россия, г. Курск Vitovtova T. A. the student of 1 course of a magistracy, the faculty of "Natural geography" Kursk state University Russia, Kursk

ПРОФИЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВАЛОВЫХ ФОРМ СВИНЦА В ПОЧВАХ КУРСКА THE PROFILE DISTRIBUTION OF THE MASS CONCENTRATIONS OF TOTAL FORMS OF LEAD IN SOILS OF

KURSK

Аннотация. В статье представлены данные профильного распределения массовых концентраций свинца в почвах, функционирующих под травянистыми и древесными фитоценозами. Отмечено, что почвы под травянистыми фитоценозами запасают больше металла, чем почвы лесопарковых сообществ.

Ключевые слова: свинец, тяжелых металлов, профильное распределение, валовая форма.

Abstract. The article presents the profile distribution of the mass concentrations of lead in soils under herbaceous and woody plant communities. Observed that the soil under herbaceous phytocenoses hoard more metal than soil in forested communities.

Keywords: lead, heavy metals, profile distribution, molecular form.

Тяжелые металлы - это основная группа загрязняющих веществ, которая представляет интерес для оценки экологического состояния загрязненных территорий.

Понятие тяжелые металлы, характеризующее большую группу загрязняющих веществ, приобрело в последнее время широкое распространение. Тяжелые металлы относятся к опасным для живых организмов загрязнителям природной среды, которые привлекают большое внимание ученых. Установлено, что в наземных экосистемах основным аккумулятором тяжелых металлов является почва. В разнообразных работах термин тяжелые металлы трактуется по-разному [2].

Тяжелые металлы, которые поступают в почву, накапливаются в её толще, особенно в верхнем гумусовом горизонте, и медленно удаляются при выщелачивании и эрозии. Первый период удаления половины от начальной концентрации тяжелых металлов сильно изменяется в различных элементах и занимает чрезвычайно продолжительный период времени: для Zn - 70-510 лет; Cd - 13-110 лет; Cu - 310-1500 лет; Pb - 770-5900 лет.

Тяжелые металлы могут образовать сложные комплексные соединения с органическими веществами почвы, вследствие этого в почве с большим содержанием гумуса они менее доступны для поглощения. Излишек влаги в почве способствует переходу тяжелых металлов в растворимые формы и в низшие степени окисления. Анаэробные условия увеличивают доступность тяжелых металлов растениям. Вследствие этого дренажные системы, которые регулируют водный режим, способствуют доминированию окисленных форм тяжелых металлов и, следовательно, снижению их миграционных характеристик.

В окружающей среде фоновое содержание тяжелых металлов, в большинстве случаев, незначительное. Одной из причин повышения их концентрации является деятельность людей. В регионах, где развито сельскохозяйственное и промышленное производства быстро увеличивается вероятность загрязнения почвы большим количеством тяжелых металлов, что является опасным для растений, животных и человека. Поступая, в больших количествах в животные и растительные организмы, тяжелые металлы вызывают у этих организмов отклонения в физическом развитии, разного рода заболевания и гибель [3, 5, 6].

Свинец в почву попадает как отход металлургии, при добыче свинцовых руд, из двигателей автомобилей, которые потребляют бензин с присадкой свинца, из свалок (краски, сплавы металлов, отработанные аккумуляторы). Высокая устойчивость к коррозии свинца обуславливает его использование в строительстве. Широко используются соединения свинца в

создании покрытий на любых поверхностях. Иногда свинец используется при производстве хрусталя и защитных покрытий при работе с радиоактивными веществами. Также свинец используют при изготовлении электробатарей и аккумуляторов.

Свинец, который попал в почву с выбросами включается в химический, физический и физико-химических превращений. Вначале преобладают процессы механического перемещения (частицы свинца перемещаются в почве по трещинам) и конвективной диффузии. Далее по мере растворения твердой фазы соединений свинца вступают в действие наиболее сложные физико-химические процессы (процессы ионной диффузии), которые сопровождаются трансформацией поступивших с пылью соединений свинца.

Свинец, находится в почвах в подвижной форме, со временем фиксируется почвенными компонентами и становится недоступным для растений. По данным российских ученых, наиболее крепко фиксируется свинец черноземных и торфяно-иловых почв. Почвы, которые содержат мало гумуса, устойчивы против загрязнения; из этого следует, что они слабо связывают свинец, легко отдают его растениям или пропускают через себя с фильтровыми водами [1, 4].

В качестве объекта исследования были выбраны городские почвы функционирующие под лесопарковыми насаждениями и под травянистой растительность. Пробы отбирались на шести участках, расположенных в разных районах города: парк «Боева дача», микрорайон Волокно, СНТ «Химик», Горелый лес, ул. Пучковка, ул. 2-я Рабочая. В качестве контроля использовали почвы косимого участка Стрелецкой степи Центрального черноземного биосферного заповедника им. В.В. Алехина, а также участок заповедника находящийся под лиственным лесом.

Проанализировав результаты, полученные с контрольного участка, было отмечено, что содержание валовых форм свинца на участке ЦЧЗ им. проф. В.В. Алехина (косимый участок) не превышает ПДК. Количество свинца значительно выше в аккумулятивно-гумусовом горизонте (Рис. 1). Содержание валовых фор свинца на участке ул. Пучковка превышает ПДК на глубине 0-60 см. Содержание свинца выше фонового уровня по всей глубине. Для свинца характерно накопление в аккумулятивно-гумусовый горизонте.

ЦЧЗ им. проф. В.В. Алехина (косимый участок)

л х

Ю >

е;

0-20 20-40 40-60 60-80 80-100

0

10

РЬ, мг/кг

Содержание РЬ ----Фон

20

ул. Пучковка

м 0-20

и 20-40

пТ

I X 40-60

ю > г 60-80

С 80-100

0 50

РЬ, мг/кг

Содержание РЬ-----Фон-----Г

Рисунок 1. Пространственное распределение валовых форм свинца в черноземе типичном косимого участка ЦЧЗ им. В.В. Алехина и ул. Пучковка

Исследуемый участок в районе ул. 2-я Рабочая имеет превышение ПДК по свинцу на глубине 0-60 см. Свинец накапливается в аккумулятивно-гумусовом горизонте (Рис.2). В ходе анализа данных по содержанию свинца в почвах на участке СНТ «Химик» превышения ПДК наблюдается на глубине 0-40 см. Для свинца и цинка характерно накопление в аккумулятивно-гумусовом горизонте, о чем и свидетельствуют наиболее высокие концентрации металла в поверхностных горизонтах 0-20 см.

ул. 2-я Рабочая

0-20 20-40 | 40-60 > 60-80 80-100

Содержание РЬ

50 100

РЬ, мг/кг

Фон

СНТ "Химик"

0-20

м

и 20-40

пТ

х х 40-60

ю

> 60-80

С 80-100

20 40

РЬ, мг/кг

Содержание РЬ

Фон

Рисунок 2. Пространственное распределение валовых форм свинца в урбаноземе участков «Ул. 2-я Рабочая» и СНТ «Химик»

0

0

Превышений предельно допустимых значений массовых концентраций валовых форм свинца на участке ЦЧЗ им. проф. В.В. Алехина (лес) не обнаружено. Содержание свинца ниже фонового уровня по Курской области (Рис. 3). Содержание свинца в почвах участка парка «Боева дача» соответствует санитарным нормам. Содержание свинца выше фонового уровня по области на глубине 0-40 см. Зафиксированы снижения концентраций валовых форм металла вниз по почвенному профилю.

Парк "Боева дача'

0-20

и 20-40

пТ

I 40-60

Ю

> 60-80

1_

80-100

20гп, мг/к|40

Содержание 7п ----Фон

0

Рисунок 3. Пространственное распределение валовых форм свинца в черноземе типичном на участке ЦЧЗ им. проф. В.В. Алехина (лес) и парк

«Боева дача»

При изучении профильного распределения концентраций валовых форм свинца в почвах, функционирующих под лесопарковыми массивом в микрорайоне Волокно, было отмечено превышение ПДК на глубине 0-60 см. Наибольшие концентрации металла зафиксированы в гумусово-аккумулятивном горизонте (Рис. 4). Содержание свинца на участке Горелый лес превышает ПДК на глубине 0-40 см. Для изучаемого металла на участке Горелый лес характерно накопление в гумусово-аккумулятивном горизонте почвы.

Микрорайон Волокно Горелый лес

§ 0-20 1 ^^ § 0-20

и 20-40 | ! ^^^^ и 20-40 1

п I 40-60 п I 40-60

Ю > с 60-80 | ! Ю > с 60-80 X '

С 80-100 / 1 С 80-100 /1 1

0 20 40 60 80 100 0 20 40

РЬ, мг/кг РЬ, мг/кг

-Содержание РЬ----Фон-----П -Содержание РЬ----Фон-----\

Рисунок 4. Пространственное распределение валовых форм свинца в серой лесной почве участков лесопарка Волокно и Горелый лес

Заключение. Почвы г. Курска испытывают техногенную нагрузку. В местах сосредоточения промышленных предприятий обнаружены превышения ПДК свинца в поверхностных горизонтах. Почвы, функционирующие под травянистыми фитоценозами обладают большим запасом свинца, чем почвы под древесно-кустарниковыми насаждениями, т.к. часть запасов элементов в лесных фитоценозах сосредоточена в

древесине, что хорошо наблюдается на примере обследованных участков ЦЧЗ им. В.В. Алехина. Запасы свинца в почвах продуцирующих травянистую растительность сосредоточены в поверхностных горизонтах и убывают вниз по профилю.

Использованные источники:

1.Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. 2003. Антропогенные почвы (генезис, география, рекультивация). М., Ойкумена, 266.

2.Неведров Н.П. Экологическая оценка загрязненных тяжелыми металлами почв Курской агломерации и приемов их селективной фиторемедиации // диссертация на сосикание ученой степени кандидата биологических наук. М.: РГАУ МСХА им. К.А. Тимирязева, 2014, 147 с.

3.Самонова О.А., Кулешова Н.А., Асеева Е.Н., Кудерина Т.М. Формы соединений тяжелых металлов в почвах Среднего Поволжья. - Казань, 1988.;

4.Строганова М.Н., Агаркова М.Г. Городские почвы: опыт изучения и систематики (на примере юго-западной части г. Москвы). // Вестн. МГУ, сер. 17. 1992, №7, с. 16-24.

5.Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. / Под ред. Н.Г. Зырина и Л.К. Садовниковой. - М.: Изд. МГУ, 1985. - 206с.;

6.Ягодин, Б.А., Смирнов А.В. Агрохимия. / Под ред. Б.А.Ягодина. - М.: Агропромиздат, 1989. - 527с..

УДК 631.422

Вытовтова Т. А. студент 1 курс магистратуры факультет «Естественно-географический» Курский государственный университет

Россия, г. Курск Vitovtova T. A. the student of 1 course of a magistracy, the faculty of "Natural geography" Kursk state University Russia, Kursk

ПРОФИЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВАЛОВЫХ ФОРМ ЦИНКА В ПОЧВАХ КУРСКА PROFILE DISTRIBUTION OF MASS CONCENTRATIONS OF THE

GROSS FORMS OF ZINC IN SOILS OF KURSK Аннотация: В работе представлены данные профильного распределения массовых концентраций валовых форм цинка в урбаноземах, функционирующих под травянистыми и древесными фитоценозами. Отмечено, что почвы под травянистыми фитоценозами запасают больше металла, чем почвы лесопарковых сообществ.

Ключевые слова: цинк, валовая форма, урбаноземы.