Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биоценотический анализ фторидного статуса почв и вод в экосистемах Карелии

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Биоценотический анализ фторидного статуса почв и вод в экосистемах Карелии"

На правах рукописи

БЕЛИЧЕНКО Валентина Ивановна

БИОЦЕНОТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФТОРИДНОГО СТАТУСА ПОЧВ И ВОД В ЭКОСИСТЕМАХ КАРЕЛИИ

03. 00. 16 - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Петрозаводск 2006

Работа выполнена на кафедре общей химии эколого-биологического факультета Петрозаводского государственного университета

Научный руководитель доктор химических наук, профессор

Вапиров Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Кислых Евгений Евгеньевич

доктор медицинских наук, профессор Доршакова Наталья Владимировна

Ведущее учреждение Институт леса Карельского Научного

Центра РАН

Защита состоится 22 марта 2006 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33, ауд. 326 теоретического корпуса

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Петрозаводского государственного университета

Автореферат разослан «Л/ » февраля 2006 г.

Ученый секретарь / /?

диссертационного совета /¡¿/ Крупень И.М.

Актуальность проблемы. В органах животных и человека ни один биохимический и физиологический процесс не совершается без участия микроэлементов. Микроэлементы являются непременными участниками биохимических процессов - стимулируют и нормализуют обмен веществ, повышают защитные свойства организма, влияют на кроветворение, рост, репродуктивную функцию и др. Качественную особенность микроэлементов определяет способность микроэлементов вступать во взаимодействие с белками организма и образовывать с ними металлоорганические комплексы. Микроэлементы входят в структуру регуляторов биохимических процессов (ферменты, гормоны, витамины), которые действуют как катализаторы этих процессов, являясь важными факторами внутриклеточных обменных процессов.

При оценке состояния здоровья населения наряду с антропогенными факторами большое значение имеет влияние природных факторов окружающей среды. Эпидемиологическое значение имеет не только повышение уровня вредных факторов окружающей среды, но и отсутствие, недостаточность содержания некоторых микроэлементов, в том числе фтора в воде, почве, продуктах питания.

Развитие болезней на Севере имеет определенную специфику, связанную с климатогеографическими особенностями окружающей среды, светового и температурного режима в сочетании с особенностями питания, недостаточным или повышенным поступлением с пищей и питьевой водой микроэлементов, в частности, фтора.

Фтор является важным эколого-геохимическим элементом, влияющим на здоровье населения и животных. Это обусловлено тем, что он входит в состав твердых тканей организма (95-99% общего количества элемента в организме) и в значительной мере определяет их прочность. При этом недостаточное поступление фтора в организм приводит к развитию одного из наиболее массовых заболеваний населения Земли - гипофторозу, тогда как его избыток - к флюорозу. Таким образом, оптимальное содержание фтора, поступающего в организм человека и животных представляет собой глобальную экологическую проблему, практическое решение которой в медицине и агро-промышленной отрасли исключительно велико.

Основным источником поступления фтора в организм человека и животных является питьевая вода из которой он усваивается на 90-97%. В свою очередь поступление фтора в водные источники многофакторно. При этом основное значение имеет содержание фтора в почве, содержание и растворимость которого определяют уровень его поступления в растительность и почвенно

Всемирной организацией здравоохранения установлены нормативы содержания в питьевой воде - 0,7-1,2 мг/л, ПДК - 1,5 мг/л, недостаточные концентрации - ниже 0,6 мг/л. МЗ СССР установлено ПДК водорастворимого фтора в почве - 10 мг/кг.

Вода и почва являются важнейшими компонентами любой наземной экосистемы и представляют собой активный комплекс субкомпонентов, участвующих в процессах метаболизма и энергетического обмена в биогеоценозе. Несмотря на важность проблемы изучения содержания фтора в окружающей среде, по Республике Карелия не проводилось комплексного изучения естественно-природного (фонового) содержания фтора в компонентах наземного биогеоценоза - в почвах и водах, и не установлено его среднее содержание в природных объектах. Отсутствие данных по фторидному статусу Республики Карелия (РК) не позволяет оценивать состояние здоровья населения в связи с фактором поступления фтора в биологические организмы.

Цель исследования

Определить содержание фтора в почвах и водах Республики Карелия для оценки фторидного статуса биогеоценозов.

Задачи исследования

1. Изучить содержание фтора в почвах различного типа.

2. Изучить содержание валового и водорастворимого фтора в генетических горизонтах почв различного типа.

3. Изучить содержание фтора в водах рек, озер, минеральных и подземных источниках.

4. Установить закономерности содержания фтора в водных объектах Балтийского и Беломорского бассейнов.

5. Изучить содержание фтора в донных отложениях.

Положения, выносимые на защиту

1. Содержание фтора различное в различных типах почв и зависит от почвообразующей породы.

2. Содержание фтора в воде рек и озер различается и не имеет прямой зависимости от содержания в почве.

3. Карелия может быть отнесена к биогеохимической провинции по фтору.

Научная новизна работы

1. Впервые проведено комплексное изучение фторидного статуса почв и вод — экосистем территории Карелии.

а) установлено среднее содержание фтора в почвах РК.

б) установлено среднее содержание фтора в водных объектах РК.

2. Обосновано отнесение РК к биогеохимической провинции по фтору.

Практическая ценность работы

Выявление низкого содержания фтора в почвах и водах РК позволяет отнести Республику Карелия к биогеохимической провинции по фтору, что предполагает возможность использования фторидного статуса экосистем в оценке показателей состояния здоровья населения РК, в разработке программ по улучшению качества жизни населения.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзном межвузовском совещании «Микроэлементы и естественная радиоактивность», г.Петрозаводск (1965г.); VI медико-биологической конференции, г.Петрозаводск (1970г.); VIII и IX сессиях Ученого Совета АН СССР «Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера», г.Петрозаводск (1968, 1974 г.г.); VIII Всесоюзной конференции «Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине», г.Ивано-Франковск (1978г.); межвузовской конференции «Биологические проблемы Севера», г.Сыктывкар (1981); экологических чтениях, посвященных 100 летию со дня рождения профессора М.А.Тойкка, г.Петрозаводск (2003)г.

По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ.

Объем и структура диссертации

Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 2-х глав исследования фторидного статуса почв и вод, заключения, выводов, списка литературы.

Диссертация проиллюстрирована 87 таблицами и 32 рисунками.

Список литературы содержит 403 источника, из них 278 отечественных и 125 зарубежных.

Диссертация изложена на 214 страницах машинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. В ходе эксперимента определено содержание фтора в экосистемах: почве (валового и водорастворимого), донных отложениях озер, воде (рек, озер, подземных водах, минеральных источниках) (табл.1). Отклонения в полученных результатах укладываются в предел от 3 до 5%.

Сравнительно-географический анализ содержания фтора включал его распределение в почве: 1) в северной и южной почвенных зонах РК

по районам РК; 2) в почвенных генетических горизонтах различных типов почв в том числе в почве, 20см слое, подпочве; 3) в различных типах почв в зависимости от почвообразующей породы.

Определение содержания фтора в водных объектах - реках и озерах, поверхностных и придонных водах, донных отложениях озер, подземных и минеральных источниках проводилось изолированно и по водосбору бассейнов Белого и Балтийского морей.

Таблица 1

Сводная таблица содержания исследования - количества обследованных _объектов, проведенных исследований_

Объекты обследования Материал для определения фтора Количество обследованных объектов Количество проведенных анализов (без учета повторностей)

Почвенный профиль Пробы почвы горизонтов 94 профиля 497

Реки Вода 23 300

Озера Вода 29

Подземные источники Вода 12 12

Минеральные источники Вода 4 4

Донные отложения малых озер Донные отложения 26 96

Количественное определение фторид-иона проводилось по методике С.Мегрегяна фотоколориметрическим методом. Относительная ошибка метода не превышает 3%. Колориметрический цирконий-ализариновый метод определения фтора относится к числу чувствительных химических и физико-химических методов определения микрокомпонентов минерализации природных объектов, в том числе воды. Чувствительность определения в расчете на чистый элемент [мкг/л]-2р0.

Содержание фтора в почвах выражалось в мг/кг, в воде - мг/л, в донных отложениях - в % и мг/кг.

С целью изучения процессов миграции и аккумуляции фтора в почвенных горизонтах рассчитан: коэффициент миграции фтора в почве (%) по формуле: (количество водорастворимого фтора/ количество валового фтора)х100; коэффициент аккумуляции (почвенной дифференциации) равный отношению содержания валового или водорастворимого фтора (в генетических горизонтах А, В; почве (А+В); 20 см слое) к содержанию, соответственно валового или водорастворимого фтора в горизонте С); коэффициент водной миграции фтора - содержание фтора в сухом остатке воды/ содержание фтора в литосфере и в группе кислых горных пород.

С целью корректного сопоставления и проведения корреляционного анализа единицы измерения содержания фторид-иона в воде и донных отложениях были приведены к единой системе - процентам.

Для статистической обработки результатов исследования использовали программы (пакет) статистической обработки "StatSoft Statistica 6.0". Были рассчитаны: средние арифметические, пределы колебаний (минимальные и максимальные значения), медиана, стандартное отклонение.

Результаты проведенных исследований. Проведенные исследования по изучению естественно-природного содержания фтора в почвах и водах Республики Карелия показали низкое (менее 200 мг/кг и 0,6 мг/л, соответственно) содержание фтора в них и позволили выявить неравномерность распределения фтора в окружающей среде.

Содержание фтора в почвах

Большая вариабельность содержания фтора в РК связана с разнообразием типов почв, развитых на различных породах.

Таблица 2

Район п Содержание валового фтора (мг/кг) Содержание водорастворимого фтора (мг/кг)

Северная почвенная подзона Лоухский 6 108,37 (66,72 - 210,00) 3,19 (1,34-10,57)

Беломорский 4 190,25 (148,00 - 226,00) 9,90 (8,05 - 13,36)

Кемский 10 101,37 (66,78-195,5) 3,49 (1,12-8,60)

Медвежьегорский 5 100,11 (53,18-187,14) 3,53 (1,00-11,63)

Среднее содержание фтора 25 125,03 (53,18 - 226,00) 5,03 (1,00-13,36)

Южная почвенная подзона Пудожский 11 143,35 (106,25 - 266,00) 7,18 (1,20-14,68)

Прионежский 5 121,19 (54,25-213,00) 4,01 (1,80-10,01)

Пряжинский 5 129,48 (69,25-223,33) 5,06 (1,34- 12,03)

Суоярвский 14 96,20 (60,62 - 221,67) 2,53 (0,68 - 10,48)

Лахденпохский 6 83,54 (60,00-143,00) 3,36 (1,01-10,00)

Сортавальский 6 97,75 (47,00-168,00) 2,50 (1,15-7,6)

Олонецкий 13 143,69 (69,50 - 224,00) 5 82 (0,90 - 9,92)

Среднее содержание фтора 60 116,46 (47,00 - 266,00) 4,35 (0,68-14,68)

п - количество анализируемых почвенных профилей

Среднее содержание валового и водорастворимого фтора в Северной почвенной подзоне РК составляет 125,03 мг/кг (от 53,18 до 226,00 мг/кг) и 5,03 мг/кг (от 1,00 до 13,36 мг/кг), соответственно, что несколько выше соответствующих показателей в Южной почвенной

подзоне РК - 116,46 мг/кг (от 47,00 до 266,00 мг/кг) и 4,53 мг/кг (от 0,68 до 14,68 мг/кг), соответственно (табл.2).

Изучение содержания фтора в почвенных профилях подзолов, подзолистых и дерново-подзолистых почв выявило следующие закономерности его распределения: наиболее высокое содержание валового фтора обнаруживается в генетическом горизонте С (табл.3, рис.1).

Таблица 3

Содержание валового и водорастворимого фтора, коэффициент миграции фтора в генетических горизонтах в подзолах, подзолистых и дерново_ подзолистых почвах (мг/кг)_

Тип почвы Горизонт

п А В С

«£ подзолы 55 51,62 (10,00-85,25) 56,71 (10,00-210,00) 135,5 (60,00 - 210,00)

« й подзолистые 21 112,55 (65,00-190,00) 116,12 (40,00-280,00) 269,05 (150,00 - 420,00)

5 т дерново-подзолистые 18 128,34 (50,00 - 200,00) 136,67 (50,00-230,00) 281,76 (150,00-380,00)

« а подзолы 55 2,04 (0,10-5,40) 1,28 (0,10-3,60) 1,80 (0,37-5,00)

8" Я Р - у о. о. 8 подзолистые 21 6,60 (2,40-11,00) 5,09 (1,80-12,40) 13,44 (6,10-23,50)

о т дерново-подзолистые 18 6,23 (2,07-11,00) 5,34 С(1,90-11,00) 13,54 (7 80-20,00)

Ё » подзолы 55 3,95 (0,49-7,75) 2,54 (0,17-6,64) 1,35 (0,32-3,33)

1 Г^ 8 Я о III подзолистые 21 6,10 (3,05-9,97) 4,63 (1,33-7,30) 5,16 (2,63 - 7,33)

О 3 М дерново-подзолистые 18 4,82 (3,00 - 8,58) 3,88 (1,94-6,11) 4,91 (2,89 - 7,47)

п - количество исследованных почвенных профилей

Основное содержание фтора в данном горизонте локализовано в подзолистых (269,05 мг/кг - от 150,00 до 420,00 мг/кг) и дерново-подзолистых (281,76 мг/кг - от 150,00 до 380,00 мг/кг) почвах. В горизонтах А и В содержание валового фтора во всех типах почв меньше, чем в С и примерно равны между собой. Однако, наибольшим содержанием этого элемента во всех горизонтах характеризуются подзолистые и дерново-подзолистые почвы.

мг/кг

Рис. 1. Содержание валового фтора в генетических горизонтах почв различного типа (мг/кг)

Горизонт С характеризуется наибольшим содержанием водорастворимой формы фтора также в основном локализованной в подзолистых (13,44 мг/кг) и дерново-подзолистых (13,54 мг/кг) почвах (рис.2). В горизонтах А и В содержание водорастворимого фтора заметно ниже по сравнению с горизонтом С. Следует отметить, что концентрации извлекаемой формы фтора в одинаковых типах почв в горизонтах А и В отличаются незначительно. Что касается подзолов, то уровень подвижного фтора в горизонте А наибольший.

Рис.2. Содержание водорастворимого фтора в генетических горизонтах почв различного типа (мг/кг)

Подзолы характеризуются наибольшим коэффициентом миграции фтора в горизонте А. Интенсивность миграционной способности фтора в подзолах прогрессивно уменьшается от горизонта А к горизонту С. В подзолистых почвах горизонт А характеризуется более интенсивной миграционной способностью фтора в сравнении с горизонтами В и С. В

горизонтах А и С дерново-подзолистых почв коэффициент миграции фтора практически одинаков. Горизонт В подзолистых и дерново-подзолистых почв характеризуется меньшим коэффициентом миграции фтора, чем горизонты А и С (рис.3).

%

ПОДЗОЛЫ ПОДЗОЛИСТЫЕ Д НАНОВО-

ПОДЗОЛИСТЫЕ

□ А О В □ С

Рис.3 Коэффициент миграции фтора в генетических горизонтах почв различного типа (%)

Коэффициент почвенной дифференциации валового фтора в трех исследуемых типах почв практически не отличается между горизонтами А и В (рис.4). В дерново-подзолистых почвах наблюдалась лишь небольшая тенденция к более высоким значениям этого показателя как в горизонте А , так и в горизонте В.

□ ПОДЗОЛЫ 0 ПОДЗОЛИСТЫЕ □ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫЕ

Рис.4 Коэффициент аккумуляции валового и водорастворимого фтора в генетических горизонтах почв различного типа

Коэффициент аккумуляции водорастворимого фтора в подзолистых и дерново-подзолистых почвах в горизонте А выше по сравнению с горизонтом В. В отличие от подзолистых и дерново-подзолистых почв, в подзолах коэффициент аккумуляции водорастворимого фтора наибольший в иллювиальном горизонте В (рис.4).

Содержание валового фтора в почве (среднее содержание фтора в генетических горизонтах А и В) и 20 см слое каждого из типов почв подзолов, подзолистых и дерново-подзолистых почв практически не отличаются между собой (табл.4, рис.5). В подпочве (генетический горизонт С) во всех трех типах почв содержание валового фтора выше, чем в почве и 20 см слое.

Таблица 4

Содержание валового и водорастворимого фтора, коэффициента миграции в почве, подпочве и 20 см слое в подзолах, подзолистых и дерновоподзолистых почвах

Тип почвы п Почва (А, В) Подпочва (С) 20 см

и 5 1 ь подзолы 55 53,76 (10,00-12,83) 135,50 (60,00-210,00) 52,85 (10,00-90,00)

8 «г подзолистые 21 113,22 (52,50-190,00) 269,05 (150,00-420,00) 116,19 (65,00-217,50)

о ^ § оз дерново-подзолистые 18 131,24 (50,00-193,33) 281,76 (150,00-380,00) 126,78 (50,00-200,00)

Водорастворимый фтор, мг\кг подзолы 55 1,71 (90,10-4,30) 1,80 (0,370-5,00) 1,82 (0,10-4,30)

подзолистые 21 5,94 (2,10-10,47) 13,44 (6,10-23,50) 6,05 (2,20-10,00)

дерново-подзолистые 18 5,93 (2,03-11,00) 13,54 (7,80-20,00) 5,96 (2,00- 11,00)

Ё £ подзолы 55 3,35 (0,64-7,12) 1,35 (0,32 - 3,33) 3,56 (0,46 - 7.75)

Э1 ? £ подзолистые 21 5,46 (2,94 - 8,38) 5,16 (2,63 - 7,33) 5,69 (1,45- 10.0)

дерново-подзолистые 18 4,46 (2,50 - 6,77) 4,91 (2.89 - 7.47) 4,65 (3,00-8,42)

п - количество исследованных почвенных профилей

Валовый фтор Водорастворимый фтор

Рис. 5 Распределение валового и водорастворимого фтора в почвах подзолистого типа почвообразования

Распределение водорастворимого фтора в подзолистых и дерново-подзолистых почвах, также как и валового фтора, одинаково в почве и 20 см слое, в подпочве наблюдаются наиболее высокие концентрации подвижного фтора (рис.5). Подзолы характеризуются низкими, практически одинаковыми показателями водорастворимого фтора в почве, в подпочве и 20 см слое.

Проведенное исследование показало, что меньше всего валового и водорастворимого фтора содержится в подзолах при низкой миграционной способности фтора. В подзолистых и дерново-подзолистых почвах концентрации валового и водорастворимого фтора выше, чем в подзолах, при более высокой миграционной способности фтора (рис 6, 7).

Рис.6. Содержание валового и водорастворимого фтора в подзолах, подзолистых и дерново-подзолистых почвах

^— ¡р.) 71 ид '

*

И ¿ашшш_ - ~ ✓ ' ■ ----- мшмм----* 1 ГШ—Т ШШ 9 /

коэффициент миграции коэффициент аккумуляции коэффициент аккумуляции валового фтора водорастворимого фтора

□ подзолы ш подзолистые В дерново-подзолистые

Рис.7. Коэффициенты миграции и аккумуляции фтора в подзолах, подзолистых и дерново-подзолистых типах почв

Анализ распределения фтора в почвах показал, что имеет место зависимость содержания фторид-иона от генезиса и минералогического состава почвообразующих пород. В процессе выветривания и почвообразования происходит перераспределение фтора по почвенному профилю. При этом содержание данного элемента сильно варьирует (табл.5). По степени обеспеченности валовым фтором почвы Карелии можно расположить в следующий ряд: подзолы на озерных и флювиогляциальных песках (68,69 мг/кг - от 53,18 до 82,60 мг/кг); подзолы на песчаной морене (87,35 мг/кг - от 57,40 до 152,40 мг/кг); подзолы на супесчаной морене (89,64 мг/кг - от 47,00 до 131,43 мг/кг); подзолистые и дерново-подзолистые почвы на тяжелосуглинистой морене (129,02 мг/кг - от 104,00 до 189,00 мг/кг); подзолистые на глинах (172,56 мг/кг - от 116,67 до 226,00 мг/кг); дерново-подзолистые почвы на легкосуглинистой морене и глинах (190,36 мг/кг - от 142,50 до 223,33 мг/кг и 190,75 мг/кг - от 157,00 до 210,00 мг/кг, соответственно); подзолистые почвы на легкосуглинистых (195,50 мг/кг - от 110,00 до 266,00 мг/кг).

По степени обеспеченности водорастворимым фтором почвы Карелии распределяются в следующей последовательности: подзолы железисто-иллювиальные на песчаной морене (1,28 мг/кг - от 0,55 до 2,66 мг/кг); подзолы на озерных и флювиогляциальных песках (1,86 мг/кг - от 1,00 до 3,60 мг/кг); подзолы на супесчаной морене (1,99 мг/кг - от 1,20 до 3,40 мг/кг); подзолистые и дерново-подзолистые почвы на тяжелосуглинистой морене (7,18 мг/кг - от 3,94 до 12,92 мг/кг и 6,70 мг/кг - от 4,55 до 9,92 мг/кг);

Таблица 5

Содержание валового и водорастворимого фтора, коэффициент миграции, коэффициент аккумуляции фтора в подзолах, подзолистых и дерново-подзолистых почвах, развитых на песках, суглинках и глинах

Тип почвы 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Содержание валового фтора, мг/кг 68,69 (53,18. 82,60) 87,35 (57,40152,40) 89,64 (47,00131,43) 195,50 (110,00266,00) 129,02 (104,00189,00) 172,56 (116,67226,00) 190,75 (157,00210,00) 147,47 (90,08 -221,00) 190,36 (142,50223,33)

Содержание водорастворимого фтора, мг/кг 1,86 (1,003,60) 1,28 (0,552,66) 1,99 (1,203,40) 8,98 (4,4014,68) ' 7,18 (3,9412,92) 8,90 (6,6610,48) 8,73 (6,7011,63) 6,70 (4,559,92) 9,33 (6,1313,36)

Коэффициент миграции, % 2,88 (1,484,68) 1,60 (0,63 -3,04) 2,51 (1,284,41) 4,76 (2,456,83) 5,39 (3,71 -7,25) 5,58 (3,897,48) 4,51 (3,476,16) 4,58 (3,23 -5,64) 4,85 (3,606,43)

Коэффициент аккумуляции валового фтора 0,64 (0,420,96) 0,61 (0,331,03) 0,45 (0,230,64) 0,62 (0,560,71) 0,56 (0,440,84) 0,53 (0,34- . 0,75) 0,64 (0,540,75) 0,59 (0,50 -0,72) 0,62 (0,48 -0,81)

Коэффициент аккумуляции водорастворимого фтора 1,89 (0,34 -6,04) 1,35 (0,362,96) 0,70 (0,27 -2,03) 0,65 (0,37 -0,87) 0,53 (0,42 -0,77) 0,52 (0,33 -0,68) 0,59 (0,50 -0,74) 0,54 (0,41 -0,68) 0,60 (0,55 -0,70)

Типы почв: 1 - подзол железисто-иллювиальный на озерных и флювиогляциальных песках; 2 - подзолы железисто-иллювиальные на песчаной морене; 3 - подзолы железисто-иллювиальные на супесчаной морене; 4 -подзолистые на легкосуглинистой морене; 5 - подзолистые на тяжелосуглинистой морене; 6 - подзолистые на глинах; 7 - дерново-подзолистые на легкосуглинистой морене; 8 - дерново-подзолистые на тяжелосуглинистой морене; 9 - дерново-подзолистые на глинах

дерново-подзолистые почвы на легкосуглинистой морене (8,73 мг/кг -от 6,70 до 11,63 мг/кг); подзолистые почвы на легкосуглинистой морене и глинах (8,98 мг/кг - от 4,40 до 14,68 мг/кг и 8,90 мг/кг - от 6,66 до 10,48 мг/кг); дерново-подзолистые почвы на глинах (9,33 мг/кг - от 6,13 до 13,36 мг/кг).

Закономерности содержания фтора в почвах в зависимости от почвообразугощей породы позволила объединить изучаемые нами почвенные профили в две группы - почвы на песках и почвы на глинах (табл. 6).

В почвах на песках содержание валового и подвижных форм фтора наименьшее и составляет 81,32 мг/кг (от 47,00 до 152,40 мг/кг) и 1,72 мг/кг (от 0,55 до 3,60 мг/кг), соответственно. Почвы, развитые на глинах содержат валового и водорастворимого фтора больше - 169,42 мг/кг (от 90,08 до 200,66 мг/кг) и 8,26 мг/кг (от 3,94 до 14,68 мг/кг), соответственно. Низкие показатели содержания фтора в почвах на песках сопровождаются более низким коэффициентом миграции фтора (2,37% - от 0,63 до 4,68 %) по сравнению с почвами на глинах (4,96% -от 2,45 до 7,48 %) - более богатых фтором. Коэффициент аккумуляции валового фтора не отличался в почвах на песках и в почвах на глинах (0,57 - от 0,23 до 1,03 и 0,59 - от 0,34 до 0,84, соответственно), тогда как коэффициент аккумуляции водорастворимого фтора в почвах на песках превышал (1,33 - от 0,27 до 6,04) соответствующие показатели в почвах на глинах (0,57 - от 0,33 до 0,87) (табл.6).

Таблица 6

Содержание валового и водорастворимого фтора, коэффициент миграции, коэффициент аккумуляции фтора в почвах, развитых на

песках и глинах

Тип почвы Почвы на песках п=55 Почвы на глинах п=39

Содержание валового фтора, мг/кг 81,32 (47,00- 152,40) 169,42 (90,08 - 200,66)

Содержание водорастворимого фтора, мг/кг 1,72 (0,55-3,60) 8,26 (3,94- 14,68)

Коэффициент миграции, % 2,37 (0,63 - 4,68) _ 4,96 (2,45 - 7,48)

Коэффициент аккумуляции валового фтора 0,57 (0,23 -1,03) 0,59 (0,34 - 0,84)

Коэффициент аккумуляции водорастворимого фтора 1,33 (0,27 - 6,04) 0,57 (0,33-0,87)

п - количество исследованных почвенных профилей

Неравномерность распределения фтора в почвах различного типа, в почвенных горизонтах, в почвообразующих породах, связана с особенностями минералогического и механического состава почв и почвообразующих пород, различной растворимостью соединений фтора, содержащихся в них, физико-химическими условиями среды и др., т.е. поступление фтора в природный раствор зависит от количества фторсодержащих соединений в горных породах, их растворимости и гидрохимических факторов, определяющих интенсивность его миграции.

Низкие концентрации фтора в почвах на песках, по-видимому, обусловлено мальм содержанием в этих почвах пылеватых и илистых частиц, гумуса и пород, содержащих фтор; низким содержанием фторидов в почве и наличием не растворимых или малорастворимых соединений фтора. Особенности распределения фтора по горизонтам в почвах на песках (когда более высокие показатели наблюдаются в поверхностном горизонте А), могут быть результатом более высокой кислотности почв, развитых на песках, обусловливающей большую растворимость солей, содержащих фтор, что в свою очередь приводит к увеличению количества фтора в аккумулятивном горизонте. Высокий коэффициент аккумуляции водорастворимого фтора в почвах на песках свидетельствует о способности поверхностных слоев накапливать водорастворимый фтор, тогда как материнские породы этих типов почв включают минералы, представленные малорастворимыми соединениями, что обусловливает более низкие значения подвижных форм фтора в них.

Более высокие показатели содержания фтора в почвах на глинах обусловлены, по-видимому, значительным содержанием илистых частиц и минералов, в состав которых входит фтор - каолинита, значительным количеством физической глины и гумуса, характеризующимися более высоким содержанием растворимых фтористых соединений, и большей миграционной способностью фтора.

В целом количественные характеристики фторидного статуса почв Карелии представлены в таблице 7.

Содержание фтора в воде

Проведено исследование содержания фтора в реках и озерах Беломорского и Балтийского бассейнов, воде малых озер, донных отложениях, подземных водоисточниках шахтного и трещинного типа, минеральных источниках.

Таблица 7

Содержание валового и водорастворимого фтора, коэффициент миграции, коэффициент аккумуляции фтора в почве, подпочве, 20 см слое и среднее по РК в почвах подзолистого типа почвообразования Республики Карелия, п=94

Показатели Почва (А, В) 20 см Подпочва (С) Среднее поРК (по разрезам)

Валовое содержание фтора, мг/кг 81,88 (10,00-193,33) 81,16 (10,00-217,50) 191,56 (60,00 - 420,00) 117,87 (47,00 - 266,00)

Содержание водорастворимого фтора, мг/кг 3,46 (0,10-11,00) 3,56 (0,10 - 11,00) 6,50 (0,37-23,50) 4,44 (0,55-14,68)

Коэффициент миграции, % 4,04 (0,64-8,38) 4,24 (0,46- 10,00) 2,84 (0,32-7,47) 3,44 (0,63 - 7,48)

Коэффициент аккумуляции валового фтора 0,45 (0,06 - 1,02) 0,45 (0,06-1,13) - 0,58 (0,23 -1,03)

Коэффициент аккумуляции водорастворимого фтора 1,06 (0,03 - 5,76) 1,12 (0,03 - 8,33) - 1,06 (0,27-6,04)

Анализ полученных данных по содержанию фтора в водных объектах бассейнов Балтийского и Белого морей не выявил достоверных различий средних показателей содержания фтора между ними: 0,164 мг/л (от 0,050 до 0,270 мг/л) и 0,142 мг/л (от 0,063 до 0,216) соответственно. Среднее содержание фтора в озерах бассейнов Балтийского и Белого морей одинаково и составляет - 0,110 мг/л (0,063 до 0,173 мг/л) и 0,111 мг/л (от 0,050 до 0,270 мг/л), соответственно. В реках Балтийского бассейна содержание фтора несколько выше (0,207 мг/л - от 0,103 до 0,285 мг/л) по сравнению с его содержанием в реках Беломорского бассейна (0,168 мг/л - от 0,084 до 0,216 мг/л) (табл.8).

Таблица 8

Показатели фторидного статуса водного бассейна _ Республики Карелия (мг/л) _

Типы водоисточников Беломорский бассейн Балтийский бассейн Республика Карелия

число обследованных водоисточников 20 22 42

реки 0,168 (0,084 - 0,216) 0,207 (0,103-0,285) 0,188 (0,084 - 0,285)

озера 0,110 (0,063-0,173) 0,111 (0,050-0,270) 0,111 (0,050-0,270)

итого 0,142 (0,063 - 0,216) 0,164 (0,050-0,270) 0,150 (0,050-0,285)

Содержание фтора в водах рек Карелии (0,188 мг/л - от 0,084 до 0,285 мг/л) выше, чем содержание этого элемента в воде озер (0,111 мг/л - от 0,050 до 0,270 мг/л). Более высокие показатели фтора в водах рек по сравнению с озерами сохраняется и в различных сезонах. Во всех исследованных нами водных объектах наблюдается увеличение концентрации фтора в зимнюю и летнюю межени и уменьшение концентрации в половодье.

Сопоставление концентрации фтора в поверхностных и придонных водах малых озер показывает, что в придонных водах фтора больше, чем в поверхностных водах, причем это соотношение сохраняется независимо от сезона, (рис.8).

Рис. 8. Содержание фторид-иона в поверхностных и придонных водах малых озер

Содержание фтора в донных отложениях озер (260,000x10"*% - от 10,000 до 1730,000x10^%) выше, чем содержание фторид-иона в поверхностных (0,142x10"4 % - от 0,035 до 0,254x10"*%) и придонных (0,194x10"*% - от 0,057 до 0,323х10_4%) водах.

Средние показатели коэффициента водной миграции составляют к литосфере - 24,99 (12,60-35,55) и 8,43 (4,25-12,00) - к кислым горным породам. Большие различия в величине коэффициента водной миграции по отдельньм рекам зависят, от различий в составе массивно-кристаллических горных пород, четвертичных отложений, почвообразующих пород и почв того района, откуда поступают почвенные воды в данную реку. Сезонные различия определяются количеством выпадающих осадков в разные периоды года, биогеохимическими процессами в зимнее, весеннее, летнее и осеннее время, интенсивностью почвообразовательных процессов в различные сроки годового цикла в отдельных типах почв.

Воды родников и скважин (0,236 мг/л), минеральных источников (0,300 мг/л) отличаются более высокой концентрацией фтора по

мг/л

поверхностные воды

придонные ВОДЫ

сравнению с поверхностными водами (0,111-0,188 мг/л) (табл.9).

Таблица 9

Показатели фторидного статуса водного бассейна __Республики Карелия (мг/л) _

реки озера ламбы родники, скважины минеральные источники

количество исследованных объектов 23 19 10 10 4

среднее содержание фторид-иона в воде, мг/л 0,188 (0,0840,285) 0,111 (0,0500,270) 0,168 (0,0350,323) 0,236 (0,100 -0,400) 0,300 (0,260 -0,360)

Среднее содержание фтора в водных источниках Карелии составляет 0,150 мг/л (от 0,050 до 0,285 мг/л).

ВЫВОДЫ

1. На основании проведенного количественного исследования фтора в почвообразующих породах, разновидностях почв, воде и донных отложениях Республика Карелия может быть отнесена к зональному (негативному) типу биогеохимических провинций, характеризующейся недостатком во внешней среде фтора.

2. Особенности макро- и микроэлементного состава почв Республика Карелия обусловливает запредельно низкую концентрацию извлечения фторид-аниона в почвенные растворы и водные бассейны. Коэффициент миграции для фтора в почвах Карелии составляет 2,37% -5,23%. Коэффициент аккумуляции (почвенной дифференциации) валового фтора в почвах находится в пределах 0,23-1,03; водорастворимого - 0,27-6,04.

3. Фторидный статус водных объектов Республики Карелия характеризуется низким содержанием фторид-иона - 0,150 мг/л (0,0500,285 мг/л) (при минимальном регламентированном Всемирной организацией Здравоохранения содержании фтора в воде 0,600 мг/л). Заслуживает внимания выявленное нами низкое содержание фтора в природных ландшафтах Республики Карелия, в большей степени в природных водах, что приводит к низкому поступлению фтора в организм человека и животных и представляет собой фактор риска развития биогеохимических эндемий, в частности по кариесу и костно-суставной системе (остеопорозу), а также развития заболеваний сердечно-сосудистой системы (что косвенно подтверждается участием фтора в адаптационно-приспособительных реакциях организма к

холоду, миокарда в частности, особо значимых в условиях Крайнего Севера).

4. По валовому содержанию фтора почвообразующие породы Карелии располагаются в последовательности: глины > суглинки > супеси > пески. По степени обеспеченности фтором почвы Карелии можно расположить в следующий ряд: подзолы на озерных и флювиогляциальных песках < подзолы на песчаной морене < подзолы на супесчаной морене, подзолистые почвы на легкосуглинистой морене < подзолистые на тяжелосуглинистой морене < подзолистые на глинах, дерново-подзолистые почвы на легкосуглинистой морене < дерново-подзолистые на тяжелосуглинистой морене < дерново-подзолистые на глинах. Запасы как валовых, так и подвижных форм фтора наименьшие в подзолах на песках, наибольшие - в подзолистых и дерново-подзолистых почвах на глинах.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Тойкка М.А., Беличенко В.И., Васькова М.Г., Волкова Т.Я. и др. Основные закономерности содержания микроэлементов в почвах Кемского района// Микроэлементы и естественная радиоактивность. Всесоюзн. Межвуз. Совещан.: Тезисы докл., Петрозаводск, 1965.-С.270-271.

2. Тойкка М.А., Попова Л.П., Кирсанова Т.Д., Татти 3 А., Сахарова Е.И., Беличенко В.И. и др. Основные закономерности содержания микроэлементов в почвах Кемского района// Учен. Зап., 111 У им. О.В.Куусинена, 1966.- Т.Н.- Вып.З.- С.59-62.

3. Беличенко В.И., Тойкка М.А. О содержании фтора в некоторых водоемах Карелии// Учен. Зап., ПТУ им. О.В.Куусинена, 1967.- Т.15.-Вып.З.- С.242-243.

4. Беличенко В.И., Тойкка М.А. Содержание фтор-иона в воде некоторых районов Карелии// Материалы IV медико-биол. конфер., посвящ. 50-летию Советской власти.- Петрозаводск, 1967.- С. 185-186.

5. Беличенко В.И., Тойкка М.А. Сезонные колебания в содержании фторидов в водах рек и озер Карелии// Конф. молодых биологов Карелии: Тез. докл., Петрозаводск, 1968.- С.132-138.

6. Беличенко В.И., Тойкка М.А. Коэффициент водной миграции фтора в реках и озерах Беломорского бассейна// Биолог. Ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера: Тез. докл. VIII сессии Ученого Совета, Петрозаводск, 1968.- С.27-28.

7. Тойкка М.А., Беличенко В.И. Содержание фтора в донных отложениях озер Карелии// Материалы VI мед.-биол. конференции,

посвященной 50-летию Карельской АССР, Петрозаводск, 1970,- С.204-206.

8. Беличенко В.И., Тойкка М.А. Фтор в водах, донных отложениях и почвах Карелии// Биол. Ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера: Тез. докл. IX сессии Ученого Совета, посвященн. 250 лег. АН СССР, Петрозаводск, 1974,- С.38-40.

9. Беличенко В.И. Фтор в природных водах и донных отложениях Карелии// Микроэлементы в биосфере Карелии и сопредельных районов: Межвуз сб. статей, Петрозаводск, 1976.- С.76-85.

10. Тойкка М.А., Потахина Л.Н., Беличенко В.И. и др. Содержание микроэлементов в почвах на территории промышленных предприятий и в окрестностях г. Петрозаводска// Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине: Материалы VIII Всесоюзн. конференции, Ивано-Франковск, 1978.- С.229-230.

11. Беличенко В.И. Содержание фтора в почвах Пудожского района КАССР// Пути адаптации организмов в условиях Севера: Межвуз. Сб., Петрозаводск, 1978.- С.77-78.

12. Беличенко В.И. Содержание фтора в почвах Карелии// Микроэлементы в биосфере Карелии и сопредельных районов: Межвуз. сб. статей, Петрозаводск, 1980.- С.9-14.

13. Тойкка М.А., Левкина Т.И., Беличенко В.И. Карты содержания фтора, йода, свинца, бария в почвах Карелии// В сб. тр.: Биологические проблемы Севера,- Сыктывкар, 1981.- С. 18-21.

14. Беличенко В.И. Содержание фтора в грунтовых водах Карелии// Микроэлементы в биосфере Карелии и сопредельных районов: Межвуз. сб. статей, Петрозаводск, 1981.- С.36-39.

15. Тойкка М.А., Перевозчикова Е.М., Коскинен Н.С., Беличенко В.И. Фтор, йод, кальций, стронций, барий, свинец, титан и цирконий в биосфере Северо-Западного региона СССР// Микроэлементы в биосфере Карелии и сопредельных районов: Межвуз. сб. статей, Петрозаводск, 1985.- С.3-8.

16. Беличенко В.И. Содержание фтора в почвах Карелии// Микроэлементы в биосфере Карелии и сопредельных районов: Межвуз. сб. статей, Петрозаводск, 1990.- С.6-9.

17. Беличенко В.И. Особенности распределения валового и водорастворимого фтора в почвах различного типа Карелии// Эко-аналитический контроль природных объектов Карелии: Сб. статей, юбилейный выпуск, посвященный 100-летию со дня рождения профессора М.А.Тойкка, Петрозаводск, 2003.- С.92-100.

Подписано в печать 14.02.2006. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Уч.-изд.л.1. Тираж 100 экз. Изд.№ 37.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Отпечатано в типографии Издательства ПетрГУ 185910, Петрозаводск, пр.Ленина, 33

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Беличенко, Валентина Ивановна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

ГЛАВА 3. ФТОРИДНЫЙ СТАТУС ПОЧВ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ.

3.1. ОСОБЕННОСТИ ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

В КАРЕЛИИ.

3.2. СОДЕРЖАНИЕ ФТОРА В ПОЧВАХ ОТДЕЛЬНЫХ РАЙОНОВ.

3.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФТОРА В ПОЧВАХ

РАЗЛИЧНОГО ТИПА.

ГЛАВА 4. ФТОРИДНЫЙ СТАТУС ПРИРОДНЫХ ВОД И ДОННЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ.

4.1. СОДЕРЖАНИЕ ФТОРИД-ИОНА В КРУПНЫХ ОЗЕРАХ И РЕКАХ БАССЕЙНОВ БАЛТИЙСКОГО И БЕЛОГО МОРЕЙ.

4.2. СОДЕРЖАНИЕ ФТОРИД-ИОНА В МАЛЫХ ОЗЕРАХ

И ЛАМБАХ.

4.3. СОДЕРЖАНИЕ ФТОРИД-ИОНА

В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОЗЕР.

4.4. ОЦЕНКА ФТОРИДНОГО СТАТУСА В ВОДЕ

И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ВОДОЕМОВ.

4.5. СОДЕРЖАНИЕ ФТОРИД-ИОНА В ПОДЗЕМНЫХ ВОДАХ

4.6. ОЦЕНКА ФТОРИДНОГО СТАТУСА ВОДОИСТОЧНИКОВ РАЗЛИЧНОГО ТИПА.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биоценотический анализ фторидного статуса почв и вод в экосистемах Карелии"

В органах животных и человека ни один биохимический и физиологический процесс не совершается без участия микроэлементов. Микроэлементы являются непременными участниками биохимических процессов - стимулируют и нормализуют обмен веществ, повышают защитные свойства организма, влияют на кроветворение, рост, репродуктивную функцию и др. Качественную особенность микроэлементов определяет способность микроэлементов вступать во взаимодействие с белками организма и образовывать с ними металлоорганические комплексы. Микроэлементы входят в структуру регуляторов биохимических процессов (ферменты, гормоны, витамины), которые действуют как катализаторы этих процессов, являясь важными факторами внутриклеточных обменных процессов [4, 115, 144, 158, 222, 226, 240, 243].

При оценке состояния здоровья населения наряду с антропогенными факторами большое значение имеет влияние природных факторов окружающей среды. Эпидемиологическое значение имеет не только повышение уровня вредных факторов окружающей среды, но и отсутствие, недостаточность содержания некоторых микроэлементов, в том числе фтора в воде, почве, продуктах питания [57, 84, 152, 157, 163, 182, 273, 278].

Развитие болезней на Севере имеет определенную специфику, связанную с климатогеографическими особенностями окружающей среды, светового и температурного режима в сочетании с особенностями питания, недостаточным или повышенным поступлением с пищей и питьевой водой микроэлементов, в частности, фтора [25, 173, 228, 278].

Фтор является важным эколого-геохимическим элементом, влияющим на здоровье населения и животных. Это обусловлено тем, что он входит в состав твердых тканей организма (95-99% общего количества элемента в организме) и в значительной мере определяет их прочность. При этом недостаточное поступление фтора в организм приводит к развитию одного из наиболее массовых заболеваний населения Земли - гипофторозу, тогда как его избыток - к флюорозу [2, 18, 44, 51, 138, 144, 150, 158, 160, 161]. Таким образом, оптимальное содержание фтора, поступающего в организм человека и животных представляет собой глобальную экологическую проблему, практическое решение которой в медицине и агропромышленной отрасли исключительно велико [85, 201, 218, 258].

Основным источником поступления фтора в организм человека и животных является питьевая вода из которой он усваивается на 90-97% [26, 34, 44, 144, 171, 181, 199, 258, 272]. В свою очередь поступление фтора в водные источники многофакторно. При этом основное значение имеет содержание фтора в почве, содержание и растворимость которого определяют уровень его поступления в растительность и почвенно-грунтовые воды [85, 104, 106, 179, 210, 272].

Всемирной организацией здравоохранения установлены нормативы содержания в питьевой воде - 0,7-1,2 мг/л, ПДК - 1,5 мг/л, недостаточные концентрации - ниже 0,6мг/л. МЗ СССР установлено ПДК водорастворимого фтора в почве - 10 мг/кг [26, 85, 170, 210, 267].

Вода и почва являются важнейшими компонентами любой наземной экосистемы и представляют собой активный комплекс субкомпонентов, участвующих в процессах метаболизма и энергетического обмена в биогеоценозе [9, 194, 270]. Несмотря на важность проблемы изучения содержания фтора в окружающей среде, по Республике Карелия не проводилось комплексного изучения естественно-природного (фонового) содержания фтора в компонентах наземного биогеоценоза - в почвах и водах, и не установлено его среднее содержание в природных объектах. Отсутствие данных по фторидному статусу Республики Карелия (РК) не позволяет оценивать состояние здоровья населения в связи с фактором поступления фтора в биологические организмы.

Цель исследования

Определить содержание фтора в почвах и водах Республики Карелия для оценки фторидного статуса биогеоценозов.

Задачи исследования

1. Изучить содержание фтора в почвах различного типа.

2. Изучить содержание валового и водорастворимого фтора в генетических горизонтах почв различного типа. 3. Изучить содержание фтора в водах рек, озер, минеральных и подземных источниках.

4. Установить закономерности содержания фтора в водных объектах Балтийского и Беломорского бассейнов.

5. Изучить содержание фтора в донных отложениях.

Положения, выносимые на защиту

1. Содержание фтора различное в различных типах почв и зависит от почвообразующей породы.

2. Содержание фтора в воде рек и озер различается и не имеет прямой зависимости от содержания в почве.

3. Карелия может быть отнесена к биогеохимической провинции по фтору.

Научная новизна работы

1. Впервые проведено комплексное изучение фторидного статуса почв и вод - экосистем территории Карелии. а) установлено среднее содержание фтора в почвах РК. б) установлено среднее содержание фтора в водных объектах РК.

2. Обосновано отнесение РК к биогеохимической провинции по фтору.

Практическая ценность работы

Выявление низкого содержания фтора в почвах и водах РК позволяет отнести Республику Карелия к биогеохимической провинции по фтору, что предполагает возможность использования фторидного статуса экосистем в оценке показателей состояния здоровья населения РК, в разработке программ по улучшению качества жизни населения.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзном межвузовском совещании «Микроэлементы и естественная радиоактивность», г.Петрозаводск (1965г.); VI медико-биологической конференции, г.Петрозаводск (1970г.); VIII и IX сессиях Ученого Совета АН СССР «Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера», г.Петрозаводск (1968, 1974 г.г.); VIII Всесоюзной конференции «Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине», г.Ивано-Франковск (1978г.); межвузовской конференции «Биологические проблемы Севера», г.Сыктывкар (1981г.); экологических чтениях, посвященных 100 летию со дня рождения профессора М.А.Тойкка, г.Петрозаводск (2003г.)

По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ.

Объем и структура диссертации.

Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 2-х глав исследования фторидного статуса почв и вод, заключения, выводов, списка литературы.

Диссертация проиллюстрирована 87 таблицами и 32 рисунками.

Список литературы содержит 403 источника, из них 278 отечественных и 125 зарубежных.

Диссертация изложена на 214 страницах машинописного текста.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Беличенко, Валентина Ивановна

Результаты исследования проб донных отложений представлены в таблице 75. Из таблицы 75 видно, что содержание фтора на абсолютно сухое вещество донных отложений подвержено большим колебаниям и составляет от 72 до 1750 мг/кг. Наибольшее содержание фтора отмечалось в донных отложениях озера Пертозеро (1700-1750 мг/кг), где дно глинистое и потеря при прокаливании составляла лишь 3,9-4,7%. Наименьшее содержание фтора - в малых лесных озерах-ламбах, особенно в Вороновской 1 - 100-110 мг/кг, с потерей при прокаливании - 89,3-92,0%.

Анализ содержания фторид-иона в донных отложениях в зависимости от сезона (табл. 76) показал, что наибольшая концентрация фторид-иона наблюдалась в осенний период (0,0256%), тогда как в весенний и летний периоды уровень фтора был ниже (0,0233% и 0,0203%, соответственно).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Беличенко, Валентина Ивановна, Петрозаводск

1. Средний показатель 0,251 0,236 0,300

2. Минимальное значение 0,100 0,100 0,260

3. Максимальный показатель 0,400 0,400 0,3601. Медиана 0,240 0,200 0,290

4. Стандартное отклонение 0,105 0,116 0,300

5. Распределение содержания фторид ионов в подземных водах представлено в таблице 84.

6. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ФТОРИДНОГО СТАТУСА ВОДОИСТОЧНИКОВ РАЗЛИЧНОГО ТИПА.

7. Выявлено, что наименьшее . содержание фтора наблюдается в поверхностных водоисточниках. Подземные водоисточники характеризовались несколько большим содержанием фторид-иона, что не противоречит в целом литературным данным.

8. ПОКАЗАТЕЛИ ФТОРИДНОГО СТАТУСА ВОДНОГО БАССЕЙНА РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ (МГ/Л).

9. РЕКИ ОЗЕРА ЛАМБЫ РОДНИКИ, СКВАЖИНЫ МИНЕРАЛЬНЫЕ ИСТОЧНИКИ

10. КОЛИЧЕСТВО ИССЛЕДОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ 23 19 10 10 4

11. СРЕДНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ФТОРИД-ИОНА В ВОДЕ, МГ/Л 0,188 (0,0840,285) 0,111 (0,0500,270) 0,168 (0,0350,323) 0,236 (0,1000,400) 0,300 (0,2600,360)