CC BY
75
УДК 504.5:631.4:502.52 (470.56)
Соколова О.Я., Науменко О.А., Бибарцева Е.В., Евстифеева Т.А.
Оренбургский государственный университет E-mail: [email protected]
ВАЛОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ СВИНЦА И ЕГО ПОДВИЖНЫХ ФОРМ В ПОЧВАХ РАЙОНОВ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
Одной из важных проблем современной экологии является накопление тяжелых металлов (ТМ), отражающееся на всех компонентах биосферы. Проанализированы накопления ТМ - свинца в различных видах почв степной зоны Оренбургской области.
Почвоведение располагает значительными данными о закономерностях поведения микроэлементов в почвах.
Установлено, что содержание и распределение микроэлементов зависит от многих химических, физических и физико-химических свойств почв, основными из которых являются гранулометрический состав, содержание и качество гумуса, реакция среды. Однако найти количественные зависимости между отдельными показателями, характеризующими свойства почв, и содержанием микроэлементов очень трудно, т. к. почва представляет собой сложную гетерогенную систему.
Изучению влияния свойств почв и пород на содержание микроэлементов в пахотном слое посвящен ряд работ отечественных и зарубежных ученых. Многими исследователями установлено, что в накоплении микроэлементов в почвах первенствующая роль принадлежит почвообразующим породам. Материал, образующийся в результате разрушения и выветривания материнских пород, закономерно отражает их состав в отношении содержания и сочетания микроэлементов. Почвы, как правило, наследуют геохимические черты своих материнских пород, но на содержание и распределение в них микроэлементов накладывается влияние почвообразовательного процесса.
Содержание как валовых, так и подвижных форм микроэлементов в почвах определяется их концентрацией в почвообразующих породах. Существенное влияние на миграцию микроэлементов в почвах оказывает реакция почвенной среды. С ней тесно связана относительная активность катионов и анионов, направление химических реакций между элементами и, следовательно, образование тех или других природных соединений, характеризующихся различной растворимостью и доступностью для растений.
Тяжелые металлы способны накапливаться в нижних горизонтах почв независимо от их генезиса. Общее содержание подвижных форм в меньшем количестве характерно для песчаных почв, в значительно большем - для суглинистых. То есть, имеется тесная связь между содержанием подвижных форм элементов и гранулометрическим составом почв.
Ключевые слова: свинец, тяжелые металлы, почва, экология, аккумуляция.
Аналогичная положительная зависимость прослеживается между содержанием подвижных форм тяжелых металлов и содержанием гумуса. Содержание подвижных форм тяжелых металлов подвержено сильным колебаниям, что связано с изменяющейся биологической активностью почв и влиянием растений [1].
Таким образом, величины, формы и закономерности изменения как валового содержания, так и количества подвижных форм микроэлементов в почвах в зависимости от их физических и агрохимических свойств разнообразны. В большей степени они зависят от гранулометрического состава минеральных и зольности органогенных почв, микроэлементного состава почвообразующих пород, а также содержания гумуса и суммы поглощенных оснований, меньше - от обменной и гидролитической кислотности и степени насыщенности почв основаниями.
Понимание и вскрытие этих закономерностей создают информативную основу для более
глубокого познания сложнейших процессов взаимосвязи свойств почв и их микроэлементного состава, определяющих то или иное направление формирования и развития почв.
Не смотря на значительное количество исследований в области биогеохимии микроэлементов в почвенном покрове Южного Урала, многие вопросы остаются слабо изученными и требуют дальнейшей разработки.
В связи со стремительным ростом и развитием техносферы, направленной на повышение комфортных условий жизни людей в городах, увеличивается техногенность физической и химической среды обитания, приобретая глобальный характер негативного антропогенного воздействия на природную среду. Бурное развитие промышлености, рост городов и транспорта, отсутствие пыле- и газоулавливающих установок, повлекли за собой еще большее загрязнение экосистемы. Нарушение биогеохимического элементного состава почв по техногенным причинам негативно влияет на окружающую сре-
VII Всероссийская научно-практическая конференция
ду и человеческий организм в целом, так как вследствие различных миграционных процессов по цепи биогеоценоза попадают в организм человека [2]. Свинцовое загрязнение приобрело в настоящее время глобальный характер. Как известно свинец и его соединения - токсичны, соединения свинца содержатся в выхлопных газах автомобилей.
Целью нашего исследования являлось определение содержания валовых и подвижных форм свинца, в почвах районов Оренбургской области подверженных различному техногенному воздействию.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Установить валовое содержание свинца и его подвижных форм в основных типах почв районов Оренбургской области подверженных различной степени техногенного воздействия;
2.Провести сравнительный анализ аккумуляции свинца в почвенном покрове с учетом территориальных особенностей почвообразования заданных районов.
Почвенный фонд районов исследования -основные типы и подтипы почв: черноземы южные, лугово-каштановые, темно-каштановые, лугово-черноземные - (Оренбургский район), и черноземы южные террасовые, черноземы южные маломощные и эродированные, дефли-рованные, а также азональные лювиальные -(Соль-Илецкский район, Саракташский район, Шарлыкский район).
Для определения валовых и подвижных форм свинца пробоотбор почв проводился в соответствии с действующим НД.
Глубина забора проб почвы варьировала от 0 до 100 см.
Далее анализируемый субстрат высушивали при 1000С в течении 3 часов, затем просеивали через стальное сито с диаметром ячеек составляющих 1-2 мм.
Определение содержания всех форм свинца проводили методом атомно-абсорбционной спектрометрии с пламенной атомизацией.
Результаты исследования представлены на рисунке 1.
Рисунок 1. Содержание валовых и подвижных форм свинца (мг/кг) в почвенных разрезах различных территорий
Оренбургской области
«Проблемы экологии Южного Урала»
Как видно из полученных данных, представленных на рисунке, биоаккумуляция валовой и подвижной формы содержания свинца в почвенных разрезах по районам имеет существенное различие. Так, например в почве Оренбургского район: п. Черноречье, п. М. Павловка, находящимися в окрестностях ОГПЗ содержание валовых форм микроэлемента несколько выше, чем в почвах подвергнутых минимальному техногенному воздействию (Саракташский район, Шарлыкский район, Соль-Илецкский район), хотя и находится в пределах ПДК.
Также необходимо отметить, что достаточно высокая дифференциация свинца в верхнем плодородном слое почвенного разреза (0-20; 20-40 см), характерна почвам Оренбургского района, что в целом характерно для легколетучего свинца, что тражает воздействие антро-
погенного загрязнения. При этом колебания не значительны и трансформация данного элемента находится в пределах ПДК.
Содержание подвижных форм свинца во всех случаях намного меньше, чем валовых форм. Так в пределах Оренбургского района, их несколько выше, чем в контрольных. В верхнем плодородном слое почвы (0-20 см) содержание подвижных форм РЬ в ряде районов выше, чем в более глубоких слоях. Это также может быть связано с мощным техногенным воздействием и поступлением этого элемента в легкорастворимой в почвенных водах форме, например, в виде оксидов с аэрозолями, выделяющимися в результате сгорания газов, бензина и т. д., или поступающих в форме легкорастворимых солей (карбонатов, гидрофосфатов) с известью и удобрениями.
07.09.2015
Список литературы:
1. Зырин Н.Г., Соколова Т.А. Сорбция свинца и состояние поглощенного элемента в почвах и почвенных компонентах// Почвоведение, 1986 - №4-с. 39-46.
2. Лозановская И.Н., Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. - М.: «Высшая школа», 1988.240 с.
Сведения об авторах:
Соколова Ольга Ярославовна, доцент кафедры биохимиии и молекулярной биологии химико-биологический факультета Оренбургского государственного университета, кандидат биологических наук, шифр специальности: 06.04.01 «Биология», магистерской программы «Биохимия и молекулярная биология», 460018 г Оренбург, пр-т Победы, 13, e-mail: [email protected]
Науменко Ольга Александровна, доцент кафедры биохимиии и молекулярной биологии химико-биологический факультета Оренбургского государственного университета, кандидат медицинских наук
460018 г. Оренбург, пр-т Победы, 13.
Бибарцева Елена Владимировна, доцент кафедры биохимиии и молекулярной биологии химико-биологический факультета Оренбургского государственного университета, кандидат медицинских наук
460018 г. Оренбург, пр-т Победы, 13.
Евстифеева Татьяна Александровна, доцент кафедры экологии и природопользования геолого-географического факультета Оренбургского государственного университета, кандидат сельскохозяйственных наук 460018 г. Оренбург, пр-т Победы, 13.
