Научная статья на тему 'Влияние полезащитных лесополос на содержание тяжелых металлов в почве лесополосы и прилегающего поля'

Влияние полезащитных лесополос на содержание тяжелых металлов в почве лесополосы и прилегающего поля Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
253
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / ПОЧВА / ЛЕСОПОЛОСА / ЭЛЮВИАЛЬНО-АККУМУЛЯТИВНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ / HEAVY METALS / SOIL / WINDBREAK / ELUVIAL-ACCUMULATIVE COEFFICIENT

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Пугаев Сергей Васильевич, Чегодаева Нина Дмитриевна

Лесозащитные полосы, как важная часть агробиоценозов, задерживают снег на межполосном пространстве, что обуславливает накопление поллютантов в почве, в том числе и тяжелых металлов (ТМ). В статье представлены результаты исследований за 2001-2008 гг в Республике Мордовия по изучению воздействия лесозащитных насаждений на распределение высокотоксичных ТМ в слоях чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого (0-20 см, 30-40 см, 50-60 см) в условиях лесополосы и защищаемого поля на заветренной стороне. Возраст лиственных древесных насаждений более 50 лет. Точки отбора проб: лесополоса, 10, 30, 50, 100, 150 и 250 м (фон) от полосы. Загрязнение почвы лесной полосы ТМ больше, чем в поле, что свидетельствует о ее способности фильтровать техногенные выбросы. В слое 0-20 см лесополосы содержание ТМ в 1,09-5,07 раз выше, чем в пашне геохимического района, где расположено поле, только Cu меньше ориентировочно-допустимых концентраций ТМ. Поэтому собирать грибы в лесополосах вокруг городов опасно. Суммарное содержание ТМ изменялось в слоях почвы поля до 60 см Отмечено перераспределение максимумов относительных долей содержания ТМ в слоях на разном удалении от полосы в зависимости от металла: в 50 м для Pb, Zn, Cu, Co, в 250 м более дифференцированно для Zn, Ni, Со. Содержание ТМ в почве фоновой площадки достоверно ниже, чем в почве полосы во всех слоях для Pb, Zn, Ni; в слое 0-20 см для Cu; в слоях 0-20 и 30-40 см для Co. В центре полей рекомендуется выращивать сырье для диетической продукции и детского питания. По элювиально-аккумулятивному коэффициенту выявлены аэральный и гидрогенный типы загрязнения почв, связанные с распределением и качеством снежного покрова в защищаемом полосой поле.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Пугаев Сергей Васильевич, Чегодаева Нина Дмитриевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The influence of windbreak on the content of heavy metals in soil of windbreak and adjacent fields

Windbreaks as an important part of agrobiocenoses detain snow on the inter-band space which causes the accumulation of pollutants in the soil including heavy metals (HM). The article presents the results of studies for 2001.2008 in the Republic of Mordovia on study the effect of windbreaks on the distribution of highly toxic HM in the layers of chernozem leached heavy loam (in the layers 0-20 cm, 30-40 cm, 50-60 cm) under conditions of windbreak and the protected field on the windy side. Age of deciduous trees is more than 50 years. Sampling points: windbreak, 10, 30, 50, 100, 150 and 250 m (background) from the strip. The soil contamination of the forest stripe with TM is more than in the field and indicates its ability to filter technogenic emissions. In the 0-20 cm layer of the windbreak the content of TM is 1.09 5.07 times higher than in the plowland of the geochemical area where the field is located; only Cu is less than the estimated permissible concentrations of HM. Therefore it is dangerous to collect mushrooms in forest belts around cities. The total content of HM varied in the soil layers of the field up to 60 cm. The redistribution of the maxima of the relative proportions of the HM content in the layers at a different distance from the strip depending on the metal was noted: 50 m for Pb, Zn, Cu, Co; in 250 m more differentiated for Zn, Ni, Co. The content of HM in the soil of the background site is significantly lower than in the soil of the band across all layers for Pb, Zn, Ni; in the 0-20 cm layer for Cu; in the layers 0-20 and 30-40 cm for Co. It is recommended to grow raw materials for dietary products and baby food in the center of the fields. The eluvial-accumulative coefficient shows the aerial and hydrogenic types of soil contamination associated with the distribution and quality of the snow cover in the field protected by the strip.

Текст научной работы на тему «Влияние полезащитных лесополос на содержание тяжелых металлов в почве лесополосы и прилегающего поля»

Аграрная наука Евро-Северо-Востока, №4(59), 2017 г. УДК:631.416.8 +581.5

Влияние полезащитных лесополос на содержание тяжелых металлов в почве лесополосы и прилегающего поля

Пугаев Сергей Васильевич, кандидат биол. наук, ст. научный сотрудник ФГБНУ Мордовский НИИСХ, г. Саранск,, Россия Чегодаева Нина Дмитриевна, кандидат с.-х. наук, доцент ФГБОУ ВО МГПИ им. М.Е. Евсевьева, г. Саранск, Россия

E-mil: niish-mordovia@mail.ru Лесозащитные полосы, как важная часть агробиоценозов, задерживают снег на межполосном пространстве, что обуславливает накопление поллютантов в почве, в том числе и тяжелых металлов (ТМ). В статье представлены результаты исследований за 2001-2008 гг в Республике Мордовия по изучению воздействия лесозащитных насаждений на распределение высокотоксичных ТМ в слоях чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого (0-20 см, 30-40 см, 50-60 см) в условиях лесополосы и защищаемого поля на заветренной стороне. Возраст лиственных древесных насаждений более 50 лет. Точки отбора проб: лесополоса, 10, 30, 50,100,150 и 250 м (фон) от полосы. Загрязнение почвы лесной полосы ТМ больше, чем в поле, что свидетельствует о ее способности фильтровать техногенные выбросы. В слое 0-20 см лесополосы содержание ТМ в 1,09-5,07раз выше, чем в пашне геохимического района, где расположено поле, только Cu меньше ориентировочно-допустимых концентраций ТМ. Поэтому собирать грибы в лесополосах вокруг городов опасно. Суммарное содержание ТМ изменялось в слоях почвы поля до 60 см. Отмечено перераспределение максимумов относительных долей содержания ТМ в слоях на разном удалении от полосы в зависимости от металла: в 50 м для Pb, Zn, Cu, Co, в 250 м - более дифференцированно для Zn, Ni, Со. Содержание ТМ в почве фоновой площадки достоверно ниже, чем в почве полосы во всех слоях для Pb, Zn, Ni; в слое 0-20 см - для Cu; в слоях 0-20 и 30-40 см - для Co. В центре полей рекомендуется выращивать сырье для диетической продукции и детского питания. По элювиально-аккумулятивному коэффициенту выявлены аэральный и гидрогенный типы загрязнения почв, связанные с распределением и качеством снежного покрова в защищаемом полосой поле. Ключевые слова: тяжелые металлы, почва, лесополоса, элювиально-аккумулятивный коэффициент

Мегаполисы - это источники крупных объемов техногенных выбросов, содержащих ТМ, которые в пригородных сельскохозяйственных угодьях представляют собой состав из суммы веществ природного и техногенного происхождения. Это весьма важно разграничивать при экологической оценке почв [1, 2]. Соединения металлов техногенного характера в биогеоценозах наиболее подвижны в первые месяцы и годы после попадания в окружающую среду, постоянно накапливаясь [3, 4]. Расширяется площадь почв с пониженной экологической ценностью [2]. В антропогенно-измененных биогеоценозах полезащитные лесные полосы изменяют ветровой режим, задерживают массы пыли и снега в полях. Улучшая микроклимат, они создают условия для более благоприятного роста и развития растений [5]. Рекреационные зоны вокруг городов способствуют улучшению санитарно-гигиенических условий [3]. В лесостепной зоне Нечерноземья не отмечено значительных работ по изучению влияния лесополос на миграцию ТМ в слоях почв лесополос и защищенных полей.

Цель исследования - выявить влияние полезащитных лесных полос на послойное распределение ТМ в почвах поля и лесополосы.

Материал и методы. Город Саранск - столица Республики Мордовия с разнопрофильными промышленными предприятиями,

автотранспортом, в результате деятельности которых окружающую среду загрязняют выбросы, содержащие ТМ. Они переносятся аэрогенным способом с пылью, осадками и накапливаются в лесополосе и зоне ее действия [5, 6, 7]. Исследования проводились в пригороде г. Саранска в 2001-2008 гг. Поля ТОО «Свердловское» защищены параллельными 15-ряд-ными лесополосами шириной 23 м и высотой более 10 м, заложенными на расстоянии через 500 м в 1949 г. Видовой состав древесного яруса представлен лиственными породами, почва слабо задернена злаками. Почва поля - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый, где выращивались кострец безостый (Вromopsis inermis Но1иЬ.), ячмень (Иогёеит L.) и кукуруза ^еа тауs Ь). Отбор образцов почв по слоям проводили в полосе и на заветренной стороне на расстоянии 10, 30, 50, 100, 150 и 250 м - фон, где влияние лесополосы отсутствовало, почвенным буром с глубины 0-20 см, 30-40 см, 50-60 см методом конверта (5 штук) в июле-августе месяце после уборки. Индивидуальные образцы объединяли в один смешанный. Агрохимические анализы выполняли по общепринятым методикам. Результаты показали, что кислотность почв в образцах различалась незначительно: рН 5,6-5,9 в полосе и возле неё, рН 6,0 - в остальных пробах, а содержание гумуса сильнее - 9,90-10,70 и 7,80-9,30%

соответственно и с каждым слоем снижалось на 1,0-2,0%. Сумма поглощенных оснований от 36,11 в слое 50-60 см в точке фона и до 40,17 мг-экв/100 г почвы полосы в слое 0-20 см. Содержание Р2О5 одинаковое в слоях точек отбора снижалось с удалением от полосы с 15,5 до 10,5 мг/кг.

Воздушно-высушенную почву измельчали до пылеобразного состояния и определяли валовые формы ТМ I-й и II-й групп токсичности по методике [8]. Полученные данные подвергали математической обработке с использованием статистических программ STAT 3 и DISMAN. Определяли средние величины и НСР при Р = 0,05.

Результаты и их обсуждение. Содержание ТМ изменялось в почве поля под влиянием лесной полосы на разном удалении от нее (табл.). Содержание Pb было максимальным во всех слоях почвы лесополосы, причем в слое

0-20 см оно составляло 48,5% от суммы ТМ в изучаемых слоях. При удалении от полосы отмечалось достоверное снижение содержания металла во всех слоях и в 50 м произошло перераспределение его экстремумов противоположным образом. В слое 50-60 см оно было достоверно более высоким только в лесополосе. Содержание РЬ снижалось до минимального в слое 0-20 см на фоновой площадке (250 м), где доля содержания ТМ в слоях 0-20 см и 50-60 см от суммы во всех слоях изменились диаметрально противоположно по сравнению с полосой (48,5 и 20,5% соответственно).

Таким образом, максимальное содержание РЬ выявлено в слое 0-20 см почвы лесополосы. Оно снижалось в слоях по мере удаления от полосы, причем с глубиной происходило перераспределение до противоположных значений на участках 50 м и фоновой площадки.

Таблица

Влияние лесных полос на содержание ТМ в слоях почвы, мг/кг воздушно-сухая масса

Расстояние от полосы Слой почвы, см Pb Zn Cu Ni Co

Кларк района размещения 0-20 15,67 59,50 23,04 43,66 20,94

Полоса 0-20 79,47 131,85 38,6 68,82 35,8

30-40 50,8 130,45 14,47 66,75 21,35

50-60 33,6 82,65 12,82 43,97 15,77

10 м 0-20 26,8 96,52 37,07 51,65 27,17

30-40 40,1 92,5 27,45 49,65 29,75

50-60 18,5 106,9 58,45 47,35 26,3

30 м 0-20 23,02 77,47 31,87 39,25 22,37

30-40 20,53 74,3 25,07 42,6 18,5

50-60 21,55 69,92 32,12 40,67 21,12

50 м 0-20 20,1 50,5 40,2 39,42 17,97

30-40 23,47 51,82 55,1 45,1 19,25

50-60 29,47 65,3 96,17 42,77 19,15

100 м 0-20 17,47 51,22 28,82 38,07 13,02

30-40 18,05 55,4 21,00 35,62 11,82

50-60 21,1 55,45 34,15 42,00 15,82

150 м 0-20 16,75 50,57 25,4 33,15 12,02

30-40 19,05 56,5 25,32 33,92 11,47

50-60 18,22 55,32 24,95 32,72 11,55

250 м (контроль) 0-20 14,2 54,35 31,6 31,65 13,05

30-40 19,7 58,17 35,9 41,12 16,25

50-60 20,3 64,63 24,57 38,47 14,1

НСР05 0-20 5,0 5,8 5,7 4,2 2,5

30-40 2,5 5,7 1,1 3,7 3,0

50-60 1,4 2,7 3,8 3,0 2,7

Максимальное и равновеликое содержание 2п выявлено в почве лесополосы в слоях 0-20 и 30-40 см. Оно достоверно снижалось в них на расстоянии до 50 м от полосы, а далее варьировало незначительно. Содержание металла в слое 50-60 см было максимальным в 10 м от полосы. Далее оно достоверно снижалось до точки 150 м, а на фоне опять существенно увеличивалось. Величины долей содержания 2п в слоях от их суммы различались в точках отбора на 2,6-8,9%, кроме почвы полосы, где в слое 50-60 см минимальными оказались уровень металла при достаточно высоких значениях и его относительная доля в слое - 24,0% среди других точек. Таким образом, больше всего 2п было найдено в слоях 0-20 и 30-40 см почвы полосы. В слоях 0-20 см в точках от 50 до 250 м от полосы его уровень был самым низким, как и их доля от суммы содержания металла во всех слоях (30,1-31,6%). Соотношение величин содержания металла в слоях почвы лесополосы и фоновой площадки было более дифференцировано по слоям, но совершенно противоположно.

Величины содержания Си в слое 0-20 см почвы лесополосы в 10 и 30 м от неё были одними их самых высоких и тенденция к снижению среди них выросла до значимого отличия к отметке 30 м. Уровень элемента в точке 50 м увеличивался во всех слоях достоверно до максимального, а в 100 м резко и значительно снижался. Далее к точке 150 м снижение превратилось в тенденцию, но к точке фона отмечено существенное повышение. Содержание Си в слое 30-40 см значимо увеличивалось от лесополосы к 10 м, не изменяясь до следующей точки. В то же время концентрация элемента значимо снижалась и от точки фона (250 м) к 50 м, где был выявлен ее максимум. Содержание металла в слое 50-60 см также значительно, но увеличивалось от крайних точек отбора (полоса и фон) к точке 50 м от полосы. Сумма Си в слоях почвы 0-60 см отличалась от точек в 30, 100, 150 и 250 м не более чем на 30%, тогда как в сравнении с точками отбора в 10 и 50 м - в 2-3 раза. Соотношение величин концентраций металла в слоях почвы полосы и на удалении в 50 м поменялось диаметрально противоположно при увеличении абсолютных значений в заглубленных слоях в несколько раз. Следовательно, удаленность от лесополосы сильнее влияла на миграцию металла, чем на его содержание в пахотном слое с высоким содержанием гумуса, который аккумулирует значительное количество ТМ [3]. Величины долей содержания Си в слоях изменялись менее значительно,

чем абсолютное содержание металла при разнонаправленном выражении их соотношения.

Содержание № было равным между слоями 0-20 и 30-40 см в каждой точке отбора (кроме 50 и 250 м). Его абсолютное содержание снижалось от максимального в лесополосе до двух раз к точке 30 м. Уровень № в слое 50-60 см варьировал незначительно, но максимум доли слоя среди других слоев оказался в 100 м от полосы. Наибольшая дифференциация отмечена при минимальном количестве элемента в нижнем слое почвы полосы и в пахотном в точке фона. Таким образом, максимальное содержание № отмечено в первых двух слоях почвы полосы и самом заглубленном в 10 м от неё. Дифференциация величин содержания металла наиболее выражена в крайних точках отбора, а в других точках доли слоев оказались фактически равными - 31,0-35,4% (кроме точки 100 м).

Наиболее высокое содержание Со выявлено в слое 0-20 см в почве лесополосы, которое составляло 41,9% от суммы концентраций металла в изучаемых слоях и с углублением существенно снижалось. В гумусном слое оно достоверно снижалось и при удалении от полосы к 100 м, изменяясь ближе к точке фона в пределах ошибки опыта. В точке фона в более глубоких слоях отмечено увеличение его содержания, которое в каждом слое было достоверно выше в сравнении с предыдущей точкой отбора. Соотношение содержания ТМ в слоях почвы полосы различалось более чем в 2 раза, а в открытом поле - от 2 до 7%. Таким образом, распределение Со по слоям наиболее существенно выражено в пределах лесополосы, а также на фоновой площадке, но противоположным образом.

Величины содержания ТМ в слое 0-20 см, по сравнению с кларками ТМ геохимического района, где размещено поле, одинаковы или выше их уровня в следующих местах отбора: от 30 м и до точки фона для № и Со; от 50 м -для РЬ и 2п; от 100 м - для Си, а в этом слое полосы 0-20 см содержится от 1,57 (№) до 5,07 раз (РЬ) больше. В сравнении с ОДК Си - 0,64 и остальные металлы от 1,06 (№) до 2,65 (РЬ) [9]. В литературе отмечалось снижение концентрации РЬ в почве под влиянием лесополос до 65%, при наибольшем загрязнении до 15 м от полосы [10].

Контрастность накопления ТМ в полосе, приполосном пространстве и на фоновой площадке ярко проявляется при использовании элювиально-аккумулятивного коэффициента - Кэа, где при расчетах взяты величины содержания ТМ в подстилающих породах по [11].

В гумусном слое полосы выявлены самые высокие величины Кэа металлов: 4,62 (РЬ), 3,23 (Со), 3,18 (2п), 2,95 (№), которые уменьшались по мере углубления слоев. Для Си он был равен 1,27, а его максимум оказался в слое 50-60 см в точке 50 м (3,15). Такого рода переход от максимального содержания ТМ в поверхностном слое к понижению в нижележащих, трактуемый как аэральный тип загрязнения [1], оказался в полосе для всех металлов и по удалении от неё: в 10 м - РЬ, Си, №; в точке 30 м - РЬ, 2п, Си, №, Со. Вероятно, этому способствовал гумус, активно аккумулирующий многие ТМ [3, 11].

Выявлен также гидрогенный тип загрязнения, при котором степень загрязнения увеличивается в слоях при их углублении: в припо-лосном пространстве (10 м) для 2п, в 50 м - для РЬ, 2п, № и особенно Си (Кэа в слоях равен 1,32-1,80-3,15); в 100 м - для Си,№; в 150 и 250 м - у 2п и №. Значения К оказались низкими

^ эа

и практически равновеликими для РЬ в 100 м, 150 и 250 м (0,97-1,15); для Со это были точки в 150 м (1,03). Тип накопления для 2п в 100 и 150 м, а для Со в 10, 50, 100 и 250 м можно было бы охарактеризовать как частично гидрогенный. Вероятно, это связано с периодически промывным типом водного режима чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого [12], на котором средства химизации не вызывали в лизиметрических водах, прошедших профиль почвы в 1 м, закономерных изменений концентраций инфильтрованных ТМ [13]. Следовательно, в неравномерных условиях увлажнения поля, связанных с различным накоплением снега с заветренной стороны лесополосы, техногенные ТМ проявляют разную миграционную активность.

Выводы. Содержание ТМ в почвах определяется не только техногенным прессингом, но и особенностями биогеоценозов. Неравномерное распределение на защищенном лесополосой поле атмосферных осадков с их различным качеством и свойства почвы обуславливали накопление неодинакового количества валовых ТМ в слоях почвы самой лесополосы и поля. В лесополосе слой 0-20 см выделялся максимальными концентрациями ТМ, которые снижались по мере углубления слоев, причем у 2п и № количественно они были одинаковыми между слоями 0-20 и 30-40 см. Аэральный тип накопления ТМ в почве лесополосы доказывает ее способность фильтровать аэротехногенные потоки ТМ. В 50 м в поле выявлено обогащение слоев Си. Резко изменялось соотношение содержания ТМ в слоях с 50 м РЬ, 2п, Си, Со и начиналось перераспределение их экстремаль-

ных величин на противоположные значения до точки фона для Ni. Снеговая влага, накопленная под влиянием полосы, оказала более существенное влияние на миграцию ТМ в почве до 50 м от неё. Насыщение гумусного слоя ТМ ближе к фоновой площадке снижалось, а так как его потенциал как геохимического барьера не изменялся, то, следовательно, лесополоса уменьшала техногенную нагрузку, а возрастало воздействие подстилающих пород в природных почвообразовательных процессах. Таким образом, лесополосы вносят существенный вклад в процесс распределения металлов в почвах. Сбор грибов, интенсивно аккумулирующих металлы, нежелателен в пригородных лесополосах, особенно давно высаженных. В центральной части поля можно получать экологически более чистую продукцию для производства детского и диетического питания.

Список литературы

1. Водяницкий Ю.Н. Современные тенденции загрязнения почв тяжелыми металлами // Агрохимия. 2013. № 9. С. 88-96.

2. Heavy metals in soils. Trace metals and metalloids in soils and their bioavailabiti / Ed. by B.J. Al-loway. Dordrecht: Springer Science+Buiness. Media, 2013. 613 p.

3. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. 4th ed. CRC Press, Taylor & Fracis Group, 2011. 505 p.

4. Baron S., Carignar I., Plodium A. Disptrsion of heavy metals (metalloids) in soils from 800 year old pollution (Mont Lotere, France). Environ. Sci. Technol. 2006. V.40. P.5319-5326.

5. Каргин И.Ф., Немцев С.Н., Каргин В.И., Перов Н.А., Боровой М.В. Засуха и борьба с ней: ретроспектива и современность / Научн. ред. И.Ф. Каргин. Саранск, 2011. 712 с.

6. Большаков Б.А., Краснова Н.М., Борисочкина Т.И., Сорокин С.Е., Граковский В.Г. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами: источники, масштабы, рекультивация. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1993. 90 с.

7. Каргин И.Ф., Игонов И.И. Химический состав атмосферных осадков и содержание в них тяжелых металлов // Российский научный мир. 2013. № 1(1). С. 49-55.

8. Методика определения содержания металлов в порошковых пробах почв методом рентгено-флуоресцентного анализа. СПб.: НПО «Спектрон», 1994. 11 с.

9. Мажайский Ю.А. Региональные особенности распределения тяжелых металлов в профилях почв // Доклады Россельхозакадемии. 2003. № 2. С. 25-28.

10. Ахметов Ш.И., Смолин Н.В. Влияние средств химизации на вымывание минерального азота из выщелоченного чернозема // Агрохимия. 1996. № 12. С. 3-9.

11. Ахметов Ш.И., Смолин Н.В., Пугаев С.В. Влияние средств химизации на содержание тяжёлых металлов в почве, растениях и промывных водах // Интеграция образования. 2000. № 2. С. 57-60.

12. Пугаев С.В. Геохимическое районирование пахотных почв Республики Мордовия по содержа-

нию тяжелых металлов // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 3. С. 28-32.

13. Недикова Е.В. Укрепление нарушенных связей внутри эколого-ландшафтных систем // Земледелие. 2003. № 5. С. 25.

The influence of windbreak on the content of heavy metals in soil of windbreak and adjacent fields

Pugaev S.V., PhD in biology, senior researcher Mordovian Agricultural Research Institute, Saransk, Russia, Chegodaeva N.D., PhD in agriculture, associate professor

Mordovian state pedagogical institute named after M.E. Evsevyev, Saransk, Russia

Windbreaks as an important part of agrobiocenoses detain snow on the inter-band space which causes the accumulation of pollutants in the soil including heavy metals (HM). The article presents the results of studies for 2001.. .2008 in the Republic of Mordovia on study the effect of windbreaks on the distribution of highly toxic HM in the layers of chernozem leached heavy loam (in the layers 0-20 cm, 30-40 cm, 50-60 cm) under conditions of windbreak and the protected field on the windy side. Age of deciduous trees is more than 50 years. Sampling points: windbreak, 10, 30, 50, 100, 150 and 250 m (background) from the strip. The soil contamination of the forest stripe with TM is more than in the field and indicates its ability to filter technogenic emissions. In the 0-20 cm layer of the windbreak the content of TM is 1.09 - 5.07 times higher than in the plowland of the geochemical area where the field is located; only Cu is less than the estimated permissible concentrations of HM. Therefore it is dangerous to collect mushrooms in forest belts around cities. The total content of HM varied in the soil layers of the field up to 60 cm. The redistribution of the maxima of the relative proportions of the HM content in the layers at a different distance from the strip depending on the metal was noted: 50 m for Pb, Zn, Cu, Co; in 250 m - more differentiated for Zn, Ni, Co. The content of HM in the soil of the background site is significantly lower than in the soil of the band across all layers for Pb, Zn, Ni; in the 0-20 cm layer for Cu; in the layers 0-20 and 30-40 cm - for Co. It is recommended to grow raw materials for dietary products and baby food in the center of the fields. The eluvial-accumulative coefficient shows the aerial and hydrogenic types of soil contamination associated with the distribution and quality of the snow cover in the field protected by the strip.

Key words: heavy metals, soil, windbreak, eluvial-accumulative coefficient

References

1. Vodjanickij Ju.N. Sovremennye tendencii za-grjaznenija pochv tjazhelymi metallami. [Modern tendencies of soil contamination with heavy metals]. Agro-himija. 2013. no. 9. pp. 88-96.

2. Heavy metals in soils. Trace metals and metalloids in soils and their bioavailabiti. Ed. by B.J. Al-loway. Dordrecht: Springer Science+Buiness. Media, 2013. 613 p.

3. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. 4th ed. CRC Press, Taylor & Fracis Group, 2011. 505 p.

4. Baron S., Carignar I., Plodium A. Disptrsion of heavy metals (metalloids) in soils from 800 year old pollution (Mont Lotere, France). Environ. Sci. Technol. 2006. V 40. pp. 5319-5326.

5. Kargin. I.F., Nemtsev S.N., Kargin V.I., Perov N.A., Borovoy M.V. Zasukha i bor 'ba s ney: retrospek-tiva i sovremennost'. [Drought and struggle with it: a retrospective and the present]. Nauchn. red. I.F. Kargin. Saransk, 2011. 712 p.

6. Bol'shakov B.A., Krasnova N.M., Borisoch-kina T.I., Sorokin S.E., Grakovskiy V.G. Aerotekhno-gennoe zagryaznenie pochvennogo pokrova tyazhelymi metallami: istochniki, masshtaby, rekul tivatsiya. [Aero-technogenic contamination of the soil cover with heavy metals: sources, scales, reclamation]. Moscow: Poch-vennyy in-t im. V.V. Dokuchaeva, 1993. 90 p.

7. Kargin I.F., Igonov I.I. Khimicheskiy sostav atmosfernykh osadkov i soderzhanie v nikh tyazhelykh metallov. [The chemical composition of atmospheric precipitations and the content of heavy metals in them]. Rossiyskiy nauchnyy mir. 2013. no. 1(1). pp. 49-55.

8. Metodika opredeleniya soderzhaniya metall-ov v poroshkovykh probakh pochv metodom rentgeno-fluorestsentnogo analiza. [Method for determining the content of metals in powder samples of soils by X-ray fluorescence analysis]. Saint Petersburg: NPO «Spek-tron», 1994. 11 p.

9. Mazhayskiy Yu.A. Regional'nye osobennosti raspredeleniya tyazhelykh metallov v profilyakh pochv. [Regional features of the distribution of heavy metals in soil profiles]. Doklady Rossel'khozakademii. 2003. no. 2. pp. 25-28.

10. Akhmetov Sh.I., Smolin N.V Vliyanie sredstv khimizatsii na vymyvanie mineral'nogo azota iz vyshch-elochennogo chernozema. [Influence of means of chemicalization on leaching of mineral nitrogen from leached chernozem]. Agrokhimiya. 1996. no. 12. pp. 3-9.

11. Akhmetov Sh.I., Smolin N.V, Pugaev S.V. Vliyanie sredstv khimizatsii na soderzhanie tyazhelykh metallov v pochve, rasteniyakh i promyvnykh vodakh. [Influence of chemicalization facilities on the content of heavy metals in soil, plants and wash water]. Integratsi-ya obrazovaniya. 2000. no. 2. pp. 57-60.

12. Pugaev S.V. Geokhimicheskoe rayonirovanie pakhotnykh pochv Respubliki Mordoviya po soder-zhaniyu tyazhelykh metallov. [Geochemical zoning of arable soils of the Republic of Mordovia in terms of heavy metals content]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. Vol. 29. no. 3. pp. 28-32.

13. Nedikova E.V Ukreplenie narushennykh svyazey vnutri ekologo-landshaftnykh system. [Strengthening of broken links within ecology-landscape systems]. Zemledelie. 2003. no. 5. pp. 25.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.