Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Элементный состав почв и растений Уймонской котловины и горного окаймления

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Элементный состав почв и растений Уймонской котловины и горного окаймления"

На правах рукописи /

Балыкин Дмитрий Николаевич

ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПОЧВ И РАСТЕНИЙ УЙМОНСКОЙ КОТЛОВИНЫ И ГОРНОГО ОКАЙМЛЕНИЯ (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЛТАЙ)

03.00.16-Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул-2009

003469893

Работа выполнена в Институте водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Пузанов Александр Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Спицына Светлана Федоровна

кандидат биологических наук, доцент Майманова Татьяна Михайловна

Ведущая организация: Институт почвоведения и агрохимии

СО РАН, г. Новосибирск

Защита состоится "_£_" июня 2009 г. в /Л.3^ часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.002.03. при ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» по адресу: 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98, факс 8 (3852) 62-83-96.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " " _2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор C.B. Макарычев

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В настоящее время все большую актуальность приобретают исследования поведения химических элементов в природных и антропогенных средах, их совокупного влияния на живые организмы.

Многие редкие и рассеянные химические элементы (микроэлементы) играют значительную биологическую роль, входя в физиологически важные органические соединения у организмов - в дыхательные пигменты, ферменты, витамины, гормоны и другие физиологически важные вещества (Виноградов, 1963; Протасова, 1998; Орлов, 1998).

Недостаток микроэлементов в почвах, как и избыток, приводит к снижению урожайности культурных растений, ухудшению качества сельскохозяйственной продукции, а в отдельных случаях является даже причиной эндемических заболеваний растений, животных и человека.

Особое место в элементном составе природных систем занимают радиоактивные элементы (естественные и искусственные), являющиеся источниками радиоактивного излучения и создающие суммарный радиационный фон.

Основную часть облучения живые организмы получают от естественной радиации, источниками которой служат природные образования (горные породы, содержащие естественные радионуклиды в повышенных концентрациях, природные воды, в том числе в районах нефтедобычи, с высоким содержанием урана, тория и продуктов их распада - радия и радона), источниками радиации являются и промышленные предприятия, ведущие добычу и глубокую переработку руд, а также ТЭЦ, работающие на углях, горючих сланцах и торфах с высоким содержанием радиоактивных элементов. Искусственная радиоактивность непосредственно связана с деятельностью человека (проведение ядерных испытаний, переработка и захоронение ядерного топлива). Индикатором проведенных ядерных испытаний обычно служит нахождение в природной среде изотопа цезия-137.

Уймонская котловина является одной из крупных среднегорных котловин Алтая. Горным окаймлением котловины служат два крупных хребта Теректинский и Катунский, опоясывающих её соответственно с севера и юга.

Наиболее интенсивный характер развития земледелия в Уймонской котловине на протяжении последних 200 лет привел к возникновению ряда негативных последствий, выражающихся в проявлении эрозионных процессов, снижении плодородия, и, как результат, деградации почв.

В последнее время научный интерес к исследованию Уймонской котловины и ее горного окаймления значительно возрос, это связано, в том

числе, с высоким рекреационным потенциалом данной территории, что требует глубоких научных исследований, направленных на сохранение биоразнообразия и целостности природных ландшафтов.

Цель работы: выявить закономерности миграции и аккумуляции микроэлементов, радионуклидов в почвах и растениях Уймонской котловины и её горного окаймления.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить основные физико-химические свойства почв территории, определяющие характер внутрипрофильного распределения микроэлементов и радионуклидов в системе генетических горизонтов исследуемых почв;

2. Оценить уровень содержания микроэлементов и радионуклидов в почвах Уймонской котловины и её горного окаймления;

3. Изучить характер пространственного распределения микроэлементов и радионуклидов в исследуемых почвах;

4. Оценить содержание микроэлементов в культурных и дикорастущих растениях;

5. Дать оценку эколого-биогеохимической обстановки в Уймонской котловине.

Научная новизна. Впервые выявлены закономерности поведения широкого комплекса микроэлементов и радионуклидов в основных типах почв Уймонской котловины и горного окаймления. Охарактеризован характер внутрипрофильного и пространственного распределения элементов на исследуемой территории. Дана оценка содержания тяжелых металлов в зерне злаковых культур, возделываемых в условиях Уймонской котловины на черноземах обыкновенных. Защищаемые положения:

> Характер распределения микроэлементов в почвах Уймонской котловины определяют щелочной и биогеохимический барьеры;

> Группа тяжелых минералов, содержащаяся во фракции мелкого песка (0,25-0,05 мм), обусловливает повышенное содержание Zr, Мп, Ва, Sr и Zn в легкосуглинистых разновидностях почв, приуроченных к днищу Уймонской котловины и конусам выноса рек;

> Эколого-биогеохимическая ситуация в Уймонской котловине является благоприятной и не вызывает опасений для стабильного функционирования arpo- и биогеоценозов.

Практическая значимость. Микроэлементный и радионуклидный состав почв исследуемой территории является одним из важных аспектов оценки эколого-геохимической ситуации и приоритетным показателем биогеохимического статуса территории. Полученные результаты могут быть полезны специалистам сельского хозяйства, здравоохранения.

Фактический материал. В основу работы положены материалы, полученные автором в период экспедиционных исследований с 2003 по 2008 г. на территории Уймонской котловины и её горного окаймления.

Апробация. Основные материалы диссертации докладывались на конференции аспирантов и научных сотрудников ИВЭП СО РАН (2004), на V международной биогеохимической школе (8-11 сентября 2005 г.) «Актуальные проблемы геохимической экологии», Семипалатинск, 2005, международной научной конференции «Геохимия биосферы», Москва, (15-18 ноября 2006 г.), IV международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде», Семипалатинск, 2006 г., на Втором Санкт-Петербургском международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека»; на V Международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (15-18 октября 2008), Семипалатинск, 2008 г.

Публикации по теме диссертации. Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в сборниках научных трудов международных, российских, региональных конференций и школ. Общее число публикаций 8, в рецензируемых журналах 4, в том числе 1 в изданиях, включенных в список ВАК. Объем печатных листов составляет 30, доля автора 60 %.

Объем и структура диссертации. Диссертация представляет собой рукопись объемом 161 страница. Состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы, который включает 152 отечественных и зарубежных источника, 3 приложений. Диссертация содержит 28 рисунков и 21 таблицу.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю доктору биологических наук, профессору A.B. Пузано-ву за консультации и постоянную поддержку при работе над диссертацией, а также коллективу лаборатории биогеохимии ИВЭП СО РАН.

ГЛАВА I. РАЙОН, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Район исследования находится в пределах Уймонской котловины и её горного окаймления. Объектами исследования являются почвы и растения Уймонской котловины и горного окаймления.

Почвенный покров в системе высотной поясности Уймонской котловины и её горного окаймления образует три высотных почвенных пояса:

1. Пояс горно-степных и лесостепных почв, занимающий абсолютные высоты от 900 - 1000 до 1400-1600 м. Основной фон почвенного покрова составляют черноземы обыкновенные и горнолесные черноземовидные почвы;

2. Пояс горно-лесных почв, занимающий абсолютные высоты от 1000-1100 до 1800-2200 м. Основной фон представляют горнолесные бурые почвы;

3. Пояс альпийских и субальпийских почв, занимающий абсолютные высоты от 1800 - 2200 до 2800-3200 м. Основной фон приходится на горно-луговые и горно-тундровые почвы.

Предметом исследования являются следующие микроэлементы: Ве, Хп, Бг, Ва, В, йа, Бп, РЬ, В1, Бс, V, Сг, Мп, Со, N1, У, 1т, ЫЪ, Мо, Ьа, Се, УЪ, радионуклиды: 238и, 232ТЬ, 40К и 137Сэ

При выполнении полевых исследований выбран приемлемый для горных стран метод трансектов - профилей, закладываемых поперёк долин (межгорных котловин), с выходом на водоразделы противолежащих хребтов. Он позволяет более полно охарактеризовать компоненты ландшафта.

Основу трансекта составляли ключевые полнопрофильные разрезы, приуроченные к главным элементам рельефа с учётом соответствующего геохимического ландшафта (элювиальный, транзитный, аккумулятивный). Кроме ключевых разрезов проводилось дополнительное опробование в виде полуям, прикопок. Общее количество полнопрофильных разрезов 50, отобрано 250 почвенных и растительных проб.

Почвенные разрезы закладывались на глубину, охватывающую все генетические горизонты. Подробное описание морфологического строения профиля выполнялось по правилам, принятым в почвоведении. Образцы на микроэлементный состав и общий анализ отбирали из каждого почвенного горизонта. При отборе проб на радионуклиды особое внимание уделялось верхней части профиля (отбор проб производился через 0-5 до глубины 30 см).

Для определения химических и физико-химических свойств исследуемых почв, а также их гранулометрического состава использовались общепринятые в почвоведении методы (Аринушкина, 1970).

Валовое содержание микроэлементов в почвах определяли методом количественного плазменно-спектрального анализа, в растениях - атом-но-абсорбционным методом, удельную активность радионуклидов - гамма-спектрометрическим методом.

ГЛАВА II. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

В данной главе подробно характеризуются природные условия района исследования: геологическое строение территории, климат, растительность, геоморфология и гидрография.

По схеме структурно-геоморфологического районирования Горного Алтая (Щукина, 1960), Уймонская депрессия относится к внутригорным эрозионно-тектоническим и аккумулятивным впадинам.

Котловина представляет собой салаирско-каледонское глыбово-складчатое сооружение, образовавшееся в результате сводового поднятия древнего палеозойского основания.

Горным окаймлением котловины служат два крупных хребта - Терек-тинский и Катунский, ограничивающие котловину, соответственно, с севера и юга. Река Катунь разделяет котловину на две неравные части: левобережную - более обширную и правобережную, которая выражена в виде бухтообразного расширения. Котловина имеет очень плоское днище и вытянута, как и хребты, в субширотном плане. Во время деградации максимального оледенения депрессия являлась вместилищем ледниковых вод (Нехорошев, 1930; Селиверстов, 1959; Ефимцев, 1961; Ламакина-Васильева, 1935; Девяткин и соавторы, 1963; Раковец и Шмидт, 1963). После образования р. Катуни и спада ледниковых вод окаймляющие депрессию склоны хребтов, а в последствие и днище котловины, подвергались эрозионной деятельности. Депрессия выполнена мощной толщей озерных отложений, перекрытых песчано-гравийными, глинисто-галечниковыми аллювиальными и суглинисто-щебнистыми делювиально-пролювиальными отложениями.

В пределах Уймонской депрессии четко выражен аккумулятивный карбонатный тип коры выветривания. Древние рыхлые отложения почти повсеместно перекрыты чехлом молодых отложений полигенетического происхождения - маломощных (до 200-220 см) скелетных и карбонатных лессовидных суглинков, супесей и песков, на которых происходит развитие почв. В пределах конусов выноса формирование почв происходит на грубообломочных образованиях (Хмелев, 1968).

Минералогический состав фракций больше 0,25 мм лессовидных суглинков представлен преимущественно кварцем, полевыми шпатами и роговой обманкой. Фракции 0,25-0,05 и 0,05-0,01 мм - кварцем, полевыми шпатами, мусковитом, глауконитом, хлоритом, а также группой тяжелых минералов (Хмелев, 1968).

Химический состав покровных пород разнообразен и характеризуется содержанием от 61 до 67% БЮ2, 17-21% А1203, 7% Ре203, от 1,5 до 2% СаО, до 3% М§0, 2-3% К20 и 1-2% №0. Наблюдается постоянство молекулярных отношений 8Ю2 к Я203, что является отражением замедленного темпа процессов выветривания.

Почвообразующими породами на окаймляющих депрессию хребтах служат делювиальные и пролювиальные отложения либо элювий и элю-вио-делювий коренных пород.

Климат отличается резкой континентальностью с низкими среднегодовыми температурами (-2°) и очень контрастным тепловым режимом. Средняя продолжительность безморозного периода от 62 до 92 дней. Лето умеренно теплое. Среднегодовая сумма осадков 461 мм, причем от 85 до 90% выпадает с апреля по октябрь. Высота снежного покрова не превышает 20-30 см. Зимнее охлаждение при этом продолжается в течение 4-6 месяцев, обусловливая глубокое промерзание почв.

Естественная растительность котловины практически полностью уничтожена хозяйственной деятельностью человека.

Склоны Катунского и Теректинского хребтов заняты лесной растительностью. По нижним частям склонов распространены парковые лиственничные леса и их дериваты с хорошо развитым травянистым (разнотравно-злаковым) покровом. На высоте 1500-1700 м над ур. м. лиственничные леса трансформируются в лиственнично-кедровые, под пологом которых обычно развито высокотравье (Хмелев, 1968).

Основной водной артерией на исследуемой территории является река Катунь, относящаяся к бассейну Оби и берущая начало в мощных ледниках горы Белухи. В пределах Уймонской котловины притоками Катуни являются реки: Кокса, Кастахта, Курунда, Б. Теректа, Чендек, Моргаленок, Мульта.

ГЛАВА III. БИОГЕОХИМИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И РАДИОНУКЛИДОВ

В данном разделе на основании анализа литературных данных отечественных и зарубежных источников освещаются вопросы биогеохимии микроэлементов и радионуклидов.

ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Валовое содержание микроэлементов в черноземах обыкновенных Уймонской котловины

Исследования показали, что содержание микроэлементов в черноземах обыкновенных Уймонской котловины находится на высоком уровне относительно их равнинных аналогов. Черноземы обыкновенные Уймонской котловины характеризуются более высоким уровнем содержания многих микроэлементов по сравнению с почвами Курской, Новосибирской областей и Приобья Алтайского (табл. 1).

Установлено четыре типа распределения микроэлементов и радионуклидов в почвах Уймонской котловины и горного окаймления. Внут-рипрофильное распределение большинства элементов носит аккумулятивный характер (табл. 2).

Наличие карбонатных и гумусовых горизонтов с высоким содержанием карбонатов и гумуса способствует образованию щелочного и биогео-

химического барьеров в почвах степного пояса Уймонской котловины.

Таблица 1

Среднее валовое содержание микроэлементов в черноземах, мг/кг

Элемент Уймонская котловина Курская область* Новосибирская область* Алтайский край (Приобье)* Кларки почв**

Мл 671,4 610 775 668 850

Ва 624,4 500 385 504 500

Sr 310,6 110 181,5 190 300

Zr 256,6 470 246 291 300

V 161,7 72 76,1 79 100

Cr 102,3 83 95,1 77 200

Zn 93,6 56 70,6 75 50

Ni 70,2 32 39,3 43 40

Cu 56,6 25 24,1 31 20

Ce 50,3 - - 44 -

В 44,6 - - - 10

La 33,8 - - 35 40

Y 30,1 - - 29 50

Nb 20,6 - - 14 -

Ga 14,6 11 16,4 11 30

Sc 23,3 11 15,8 16 7

Pb 19,3 18 19,7 16 10

Co 17,0 9 7,9 12 8

Mo 5,5 3,5 4,2 2,0

Sn 5,4 3,0 3,6 4,4 10

Bi 5,1 0,8 - - -

Yb 3,9 - - 3,4 5

Be 2,3 - 1,7 2,3 6

♦По данным Ильина В.Б 2001; Сысо А.И., 2007;**Виноградова А.П., 1957

По данным корреляционного анализа установлено, что наибольшее влияние на содержание и характер распределения микроэлементов в почвах Уймонской котловины оказывают содержание гумуса, карбонатов, физической глины, реакция среды, емкость поглощения. Выявлена прямая корреляционная зависимость содержания Мп, Си, ва, Ва, РЬ, 2п, В1, Бп, КЬ, У в черноземах обыкновенных средне- и легкосуглинистого гранулометрического состава от содержания гумуса (г = + 0,7 +0,9); N1, В,

Си, Б г, Ве - ила (г = + 0,6 +0,9); Сг, В, Ве, ва, ИЪ - физической глины (г = + 0,6 +0,9); Бг, ЫЬ, В1 - карбонатов (г = +0,6 +0,9); Бг, В1, Мо, Бп с реакцией среды (рН) (г = +0,6 +0,9), Мп, Си, В), В, ЫЬ, йа, Ъл с емкостью поглощения.

Таблица 2

Типы распределения микроэлементов и радионуклидов в черноземах

обыкновенных Уймонской котловины

Аккумулятивный Аккумулятивно-иллювиальный Регрессивный Равномерный

Мп, Ва, 2г, V, 2п, В, Си, ЫЬ, Се, Г, Ьа, ва, Бс, РЪ, Со, Мо, Яп, УЬ, Ве, п?Сз, ши, 40К Ва, 1п, Ш, Мо Я В '1, Бп Сг, С а, 232 п

4.2. Пространственное распределение микроэлементов в черноземах обыкновенных Уймонской котловины

Установлено, что в среднем более высокие концентрации Ъх, Мп, Ва, Бг и Zn в почвах Уймонской котловины характерны для легкосуглинистых разновидностей черноземов, сформированных в днище котловины и вблизи конусов выноса рек (табл. 3).

Группа тяжелых минералов, содержащаяся во фракции мелкого песка (0,25-0,05 мм), обусловливают повышенное содержание данных элементов в почвах днища и конусов выноса рек (рис. 1).

Таблица 3

Содержание микроэлементов в черноземах обыкновенных различного _гранулометрического состава Уймонской котловины, мг/кг_

Элемент Среднесуглинистые (делювиальные шлейфы) Легкосуглинистые (днище котловины, конусы выноса рек)

Х±х* Нт Х±х Пт

тт шах тш шах

1 2 3 4 5 6 7

Ва 608,2+24,3 420 918 636,3+31,6 353 965

Мп 544,7±34,2 289 968 793,1 +51,5 457 1296

Бг 285,6± 22,6 136 521 315,6+33,7 155 610

гг 234,2+11,9 138 352 271,8+18,3 99 467

V 165,0+11,9 90 312 163,3+7,9 94 219

Окончание таблицы 3

1 2 3 4 5 6 7

Сг 103,89±4,1 75 143 102,7±2,7 79 131

гп 84,9±2,2 56 102 100,2±4,4 54 134

№ 66,5±3,3 42 101 75,6+2,2 54 93

Си 58,6±1,9 33 78 56,8±2,8 32 87

Се 48,7±1,8 35 67 50,8±2,2 29 78

В 46,5±0,9 40 56 41,5±1,4 26 51

Ьа 32,2±1,4 21 51 33,8±1,6 16 49

У 28,5±0,7 22 38 30,8±0,9 22 39

№ 20,1±1,6 10 43 21,7±2,08 10 45

ва 14,9±0,4 11 19 14,4±0,4 10 18

Бс 20,7±1,2 11 36 24,7±1,3 13 41

РЬ 18,4±0,8 13 28 20,2±1,1 13 30

Со 16,5±0,9 10 26 18,0±0,5 11 22

В1 4,9±0,2 2,4 6,8 5,2±0,2 2 6,6

% 40

* X ± х среднее и ошибка средней

¿о 30 25 20 15 10 5

о .рай—рай—у—щш—ре—щшт—]мм

1-0.25 0,25-0.05 0.05-0.01 0.01-0.005 0.005-0.001 <0.001 о Верхняя часть шлейфа ■ Основание шлейфа аДнище

Рис. 1. Доля гранулометрических фракций почв по основным геоморфологическим элементам Уймонской котловины

4.3. Естественные и искусственные радионуклиды в почвах Уймонской котловины и горного окаймления

Генезис и гранулометрический состав почвообразующих пород являются ведущими факторами, определяющими уровень удельной активно-

сти естественных радионуклидов в почвах Уймонской котловины и горного окаймления (табл. 4).

Таблица 4

Удельная активность радионуклидов в почвах различных высотных _поясов Уймонской котловины, Бк/кг

Высотный пояс 238и 232ТЬ 40К шСз

Альпийский Горно-луговая на элювии гранита

63,3 20,6 478,7 89,1

Горно-луговая на суглинистом элювио-делювии

24,6 18,6 402,9 9

Лесной Бурые лесные на суглинистом элювио-делювии различного состава

24,5 24,6 410,9 33,8

Примитивные почвы склонов на суглинистом элювио-делювии

30,3 15,7 370,4 26,1

Горно-лесная черноземовидная на суглинистом элювио-делювии

23,2 22,4 376,7 10,0

Степной Черноземы обыкновенные на суглинистом элювио-делювии и аллювиальных отложениях

25,5 21,9 397,8 19,8

Средний уровень удельной активности естественных радионуклидов в почвах различных высотных уровней Уймонской котловины, сформированных на суглинистом элювио-делювии и различных аллювиальных отложениях, различается несущественно.

Исключение составляют почвы, формирование которых происходит на элювии гранита (альпийский пояс). Более высокая удельная активность ь2ТЬ характерна также для бурых почв лесного пояса горного окаймления Уймонской котловины, что обусловлено преобладанием в данных почвах тонкодисперсных фракций мелкозема.

Установлена тесная прямая корреляционная зависимость удельной активности естественных радионуклидов от показателя реакции среды (рН), содержания ила и физической глины.

Почвы различных высотных поясов Уймонской котловины и горного окаймления по плотности загрязнения Сб-137 можно расположить в следующем убывающем порядке: лесной пояс > альпийский пояс > степной пояс.

Распределение цезия в почвах носит, как правило, аккумулятивный характер, что обусловлено высоким депонирующим свойством гумусовых горизонтов почв.

4.4. Содержание микроэлементов в культурных и дикорастущих растениях УПмонской котловины

Элементный химический состав растений (в том числе содержание тяжелых металлов) определяется как систематическим положением растительных организмов, так и геохимическими условиями среды обитания (Виноградов, 1932; Ильин, 1985; Протасова, 1998; Орлов, 1998).

Основную часть степного пояса Уймонской котловины занимают аг-роценозы, представленные в основном посевами многолетних трав и зерновых культур (яровая пшеница, овес, овес+ячмень). Естественная растительность в пределах котловины сохранилась на незначительных участках, например, вблизи останцев, русел рек.

В таблицах 5, 6 представлено содержание микроэлементов в некоторых дикорастущих и культурных растениях Уймонской котловины.

Таблица 5

Содержание микроэлементов в дикорастущих растениях Уймонской котловины, мг/кг воздушно-сухой массы _

Растение РЬ Сс1 Сг N1 Си гп

Ежа сборная 0,6 0,125 0,13 0,1 2,8 6,5

Полевица гигантская <0,5 н/о н/о н/о 2,5 10

Погремок весенний 0,4 0,025 0,13 0,1 з,з 21,3

Лапчатка золотоцветковая 0,3 0,260 0,13 2,7 2,5 3,0

Полынь холодная 0,1 0,125 4,90 2,2 6,3 2,0

Василек шершавый 0,9 0,085 н/о н/о 7,2 22

Горошек мышиный 0,3 0,013 6,40 0,1 0,7 20,0

Чина луговая 0,05 0,113 0,78 1,9 3,3 51,3

Ива филиколистная 0,1 1,040 0,13 2,7 3,7 86,3

н/о - не определено

Установлено, что основными аккумуляторами металлов являются растения из группы разнотравья и бобовые.

Для оценки интенсивности поступления микроэлементов в сельскохозяйственную продукцию из почвы, в частности, в зерно полевых культур, возделываемых в хозяйствах Уймонской котловины («ООО Тихонькое», «ООО Русь» и «СПК Нижне-Уймонский»), были рассчитаны коэффициенты биологической аккумуляции элементов. Ряды поглощения (аккуму-

ляции) в убывающем порядке имеют вид: яровая пшеница гп>Си>Мп>Ы1>Со>РЬ>Сг; овес - гп>Си> №>Мп>Со>РЬ>Сг.

Таблица 6

Содержание микроэлементов в зерне яровой пшеницы и овса, _ мг/кг воздушно-сухой массы _

Хозяйство Мп Сс1 Си N1 Со Сг РЬ

овес

«ООО Тихонькое» 12,1 <0,005 5,8 33,4 2,5 <0,05 <0,05 <0,05

«ООО Русь» 11,2 <0,005 6,1 26,9 1,4 <0,05 <0,05 <0,05

«СПК Н,-Уймонский» 11,5 <0,005 6,3 32,0 1,3 <0,05 <0,05 <0,05

яровая пшеница

«ООО Тихонькое» 8,7 0,02 3,8 24,7 0,4 <0,05 <0,05 <0,05

«ООО Русь» 9,1 0,01 5,5 26,8 0,3 <0,05 <0,05 <0,05

«СПК Н.-Уймонский» 11,5 0,02 5,8 26,7 0,3 <0,05 <0,05 <0,05

4.5. Влияние микроудобрений на урожай сельскохозяйственных

культур на черноземах обыкновенных в условиях Уймонской

котловины

На основе литературных данных дана оценка эффективности применения микроудобрений в условиях Уймонской котловины на черноземах обыкновенных. Применение микроудобрений не дает существенной прибавки урожая, ввиду обеспеченности почв соответствующими микроэлементами.

4.6. Оценка эколого-биогеохимической обстановки исследуемой

территории

Почвы являются важным элементом экосистем, имеют множество хозяйственных и биосферных функций, что объясняет то особое значение, которое имеет их эколого-биогеохимическая оценка.

Многие микроэлементы, как с физико-химических позиций, так и с точки зрения их токсичности могут быть отнесены к категории тяжелых металлов. Тяжелые металлы - это группа химических элементов с относительной атомной массой более 40. Появление в литературе термина «тяжелые металлы» было связано с проявлением токсичности некоторых металлов и опасности их для живых организмов. Однако в группу «тяжелых» вошли и некоторые микроэлементы, жизненная необходимость и широкий спектр биологического действия которых неопровержимо дока-

заны (Алексеев, 1987; Минеев, 1988; Краснокутская и др., 1990; Сает и др., 1990; Ильин, 1991; Пронина, 2000).

В качестве критерия оценки концентраций тяжелых металлов в почве использовали данные предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в пахотных почвах по А. Юоке (К1оке, 1980), значения ПДК, ОДК и фонового содержания химических загрязняющих веществ в почве (Перечень предельно допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве № 6229-91 / Госкомэпиднадзор России, 1993; Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах: дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91 / Госкомсанэпиднад-зор Росиии, 1995).

Среднее содержание тяжелых металлов в пахотных почвах Уймон-ской котловины не превышает предельно допустимых концентраций (табл. 7).

Таблица 7

Среднее содержание тяжелых металлов в черноземах Уймонской

котловины и их предельно допустимые концентрации, мг/кг

Элемент Класс опасности ОДК (Госкомсан-эпиднадзор России, 1995) ПДК (К1оке,1980) Среднее содержание, Уймонская котловина

РЬ 1 130 100 19,3

Zn 1 220 300 93,6

Си 2 132 100 56,6

Сг 2 90 100 102,3

Ni 2 80 50 70,2

Со 2 - 50 17,0

Мо 2 - 5 5,5

Мп 3 1500 - 671,4

V 3 150 100 161,7

Ва - - - 624,4

Sn - - 50 5,4

Be - - 10 2,3

Степень доступности тяжелых металлов растениям зависит от многих факторов: формы нахождения элементов в почве, их химических свойств, степени биофильности, а также от свойств почвы.

Свойства почв способны влиять на подвижность тяжелых металлов, а также степень их доступности растениям. Буферная способность форми-

рует защитные механизмы от токсического воздействия избыточных количеств тяжелых металлов на живые организмы.

В инактивации избыточных ионов преимущественно учувствуют гумусовые кислоты, тонкодисперсные частицы, оксиды железа и алюминия, карбонаты, реакция среды.

На основе полученных данных о свойствах пахотных почв Уймон-ской котловины была произведена оценка их буферной способности по методике В. Б. Ильина (Ильин, Сысо, 2001). Почвы с высокой буферной устойчивостью имеют > 41 балла. Гумусовые горизонты пахотных почв Уймонской котловины обладают высокой буферной устойчивостью по отношению к тяжелым металлам (табл. 8).

Таблица 8

Оценка буферной способности гумусовых горизонтов пахотных почв

Уймонской котловины

Физико-химические свойства Средний показатель Число баллов, полученных за счет показателей свойств почв

гумус, % 4,8 ± 0,5 5

физическая глина, % 31,9± 1,7 10

полуторные оксиды (А1+Ре), % 7 1,5

карбонаты, % 5,1 ±0,8 15,5

реакция среды 7,8 ± 0,06 15

Всего баллов: 47

Содержание тяжелых металлов в дикорастущих растениях и продукции растениеводства находится на уровне, свойственном растениям незагрязненных фитоценозов.

Выводы:

1. Пахотные почвы Уймонской котловины характеризуются высоким валовым содержанием микроэлементов относительно их равнинных аналогов.

2. Установлено четыре типа внутрипрофильного распределения микроэлементов и радионуклидов в почвах Уймонской котловины и её горного окаймления. Основной тип распределения - аккумулятивный. Наличие карбонатных и гумусовых горизонтов способствует образованию щелочного и биогеохимического барьеров в почвах.

3. Более высокие концентрации Ъх, Мп, Ва, Бг и Ъъ в почвах Уймонской котловины характерны для легкосуглинистых разновидностей черноземов, сформированных в днище котловины и вблизи конусов выноса рек.

4. В черноземах обыкновенных среднемощных степного пояса Уй-монской котловины более отчетливо выражена аккумуляция естественных радионуклидов в гумусовых горизонтах почв, в сравнении с почвами горного окаймления. Высокая удельная активность естественных радионуклидов характерна для почв Уймонской котловины, формирующихся на гранитах, а также элювио-делювии с высоким содержанием фракции физической глины.

5. Из дикорастущих видов растений основными аккумуляторами металлов являются растения из группы разнотравья и бобовых. В зерне полевых культур, возделываемых в различных хозяйствах Уймонской котловины, в большей степени аккумулируются цинк, медь, марганец и никель.

6. Уровни валового содержания микроэлементов в почвах Уймонской котловины не превышают ПДК и ОДК. Пахотные почвы котловины обладают высокой буферной устойчивостью к тяжелым металлам. Уровень удельной активности естественных радионуклидов в пахотных почвах Уймонской котловины находится на уровне среднемировых значений, а уровень удельной активности цезия 137 - в пределах глобального фона. Содержание микроэлементов в сельскохозяйственной продукции не превышает их предельно допустимых концентраций.

7. Эколого-биогеохимическая обстановка на исследованной территории является благоприятной и не вызывает опасности для стабильного функционирования arpo- и биогеоценозов.

Предложения производству

Поскольку почвы Уймонской котловины являются хорошо обеспеченными по содержанию микроэлементов, необходимо с осторожностью относиться к средствам химизации сельского хозяйства на данной территории (в частности, к гербицидам, которые могут содержать тяжелые металлы в качестве примесей). Острой проблемой является сохранение и воспроизводство плодородия почв Уймонской котловины, особенно это касается черноземов днища котловины, в связи с этим необходим комплекс мер по предотвращению их дальнейшей деградации.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Балыкин Д.Н. Микроэлементы в чернозёмах Уймонской котловины (Центральный Алтай) / Д.Н. Балыкин, A.B. Пузанов // Доклады III Меж-дун. научно-практ. конференции «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы биофилы в окружающей среде», Семипалатинск, 2004. - С. 270274.

2. Балыкин Д.Н. Естественные радионуклиды в почвах Уймонской котловины / Д.Н. Балыкин // Ползуновский вестник №2-1, 2006. - С. 309-312.

3. Балыкин Д.Н. Микроэлементы и радионуклиды в почвах Уймонской котловины (Центральный Алтай) / Д.Н. Балыкин, A.B. Пузанов, Ю.Н. Ивкин // Доклады Международной научной конференции (Москва, 15-18 ноября 2006) «Геохимия биосферы», Москва-Смоленск, 2006. - С. 50-53.

4. Балыкин Д.Н. Микроэлементный и радионуклидный состав почв Уймонской котловины (Центральный Алтай) / Д.Н. Балыкин, A.B. Пузанов // Ползуновский вестник № 4-2, 2006. - С. 12-16.

5. Балыкин Д.Н. Оценка эрозионной устойчивости пахотных почв Уймонской котловины (Центральный Алтай) / Д.Н. Балыкин // Мир науки, культуры, образования, №3 (10). 2008. - С. 14-18.

6. Балыкин Д. Н. Ртуть в почвах среднегорных котловин Алтая (Центральный Алтай) / Д.Н. Балыкин, A.B. Пузанов // Второй Санкт-Петербургский международный экологический форум «Окружающая среда и здоровье человека» Вестник Российской Военно-Медицинской академии, приложение 2, 3(23). 2008. - С. 72.

7. Балыкин Д. Н. Цезий 137 в гумусовых горизонтах среднегорных котловин Алтая (Центральный Алтай) / Д.Н. Балыкин, A.B. Пузанов / Доклады V Международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (15-18 октября 2008), Семипалатинск, 2008. - С. 154-157.

8. Балыкин Д.Н. Элементный состав почв и растений Уймонской котловины (Центральный Алтай) / Д. Н. Балыкин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 5 (55), 2009. - С. 29-31.

_ЛР № 020648 от 16 декабря 1997 г._

Подписано в печать 29.04.2009 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №15.

Издательство АГАУ 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 62-84-26

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Балыкин, Дмитрий Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РАЙОН, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Район исследования.

1.2 Объекты исследования.

1.2.1. Морфология и основные физико-химические свойства почв альпийского и субальпийского пояса.

1.2.2. Морфология и основные физико-химические свойства почв лесного пояса.

1.2.3. Морфология и основные физико-химические свойства почв степного пояса Уймонской котловины.

1.3. Оценка эрозионной устойчивости пахотных почв Уймонской котловины на основе их основных физико-химических свойств.

1.4. Методы исследования.

ГЛАВА II ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Геологические особенности территории.

2.2. Климатические условия.

2.3. Растительность.

2.4. Геоморфология и гидрография.

ГЛАВА III. БИОГЕОХИМИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И РАДИОНУКЛИДОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

3.1. б-элементы (Ве, Ъъ, Бя, Ва, 40К, ,37Сз).

3.2. р-элементы (В, Оа, Бм, Рв, В1).

3.3. э-элементы (Бс, V, Ся, Мы, Со, N1, У, Ъъ, Мо, Ьа).

3.4. р - элементы (Се, Ув, 232Тн, 238и).

ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Валовое содержание микроэлементов в почвах Уймонской котловины.

4.2. Пространственное распределение микроэлементов в почвах

Уймонской котловины.

4.3 . 238и, 232Тн, 40К, 137Сз в почвах Уймонской котловины и горного окаймления.

4.4. содержание микроэлементов в культурных и дикорастущих растениях уймонской котловины.

4.5. Влияние микроудобрений на урожай сельскохозяйственных культур на черноземе обыкновенном в условиях Уймонской котловины.

4.6. Оценка эколого-биогеохимической обстановки исследуемой территории.

ВЫВОДЫ:.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Элементный состав почв и растений Уймонской котловины и горного окаймления"

Актуальность проблемы. В настоящее время все большую актуальность приобретают исследования поведения химических элементов в природных и антропогенных средах, их совокупного влияния на живые организмы.

Многие редкие и рассеянные химические элементы (микроэлементы) играют значительную биологическую роль, входя в физиологически важные органические соединения у организмов — в дыхательные пигменты, ферменты,, витамины, гормоны и другие физиологически важные вещества (Виноградов, 1963; Протасова, 1998; Орлов, 1998).

Недостаток микроэлементов в почвах, как и избыток, приводит к снижению урожайности культурных растений, ухудшению качества сельскохозяйственной продукции, а в отдельных случаях является даже причиной эндемических заболеваний растений, животных и человека.

Особое место в элементном составе природных систем занимают радиоактивные элементы (естественные и искусственные), являющиеся источниками радиоактивного излучения и создающие суммарный радиационный фон.

Основную часть облучения живые организмы получают от естественной радиации, источниками которой служат природные образования (горные породы, содержащие естественные радионуклиды в повышенных концентрациях, природные воды, в том числе в районах нефтедобычи, с высоким содержанием урана, тория и продуктов их распада — радия и радона), источниками радиации являются и промышленные предприятия, ведущие добычу и глубокую переработку руд, а также ТЭЦ, работающие на углях, горючих сланцах и торфах с высоким содержанием радиоактивных элементов. Искусственная радиоактивность непосредственно связана с деятельностью человека (проведение ядерных испытаний, переработка и захоронение ядерного то>> # плива). Индикатором проведенных ядерных испытаний обычно служит нахождение в природной среде изотопа цезия-137.

Уймонская котловина является одной из крупных среднегорных котловин Алтая. Горным окаймлением котловины служат два крупных хребта Те-ректинский и Катунский, опоясывающих её соответственно с севера и юга.

Наиболее интенсивный характер развития земледелия в Уймонской котловине на протяжении последних 200 лет привел к возникновению ряда негативных последствий, выражающихся в проявлении эрозионных процессов, снижении плодородия, и, как результат, деградации почв.

В последнее время научный интерес к исследованию Уймонской котловины и ее горного окаймления значительно возрос, это связано, в том числе, с высоким рекреационным потенциалом данной территории, что требует глубоких научных исследований, направленных на сохранение биоразнообразия и целостности природных ландшафтов.

Цель работы: выявить закономерности миграции и аккумуляции микроэлементов, радионуклидов в почвах и растениях Уймонской котловины й её горного окаймления.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить основные физико-химические свойства почв территории, определяющие характер внутрипрофильного распределения микроэлементов и радионуклидов в системе генетических горизонтов исследуемых почв;

2. Оценить уровень содержания микроэлементов и радионуклидов в почвах Уймонской котловины и её горного окаймления;

3. Изучить характер пространственного распределения микроэлементов и радионуклидов в исследуемых почвах;

4. Оценить содержание микроэлементов в культурных и дикорастущих растениях;

5. Дать оценку эколого-биогеохимической обстановки в Уймонской котловине.

Научная новизна. Впервые выявлены закономерности поведения широкого комплекса микроэлементов и радионуклидов в основных типах почв Уймонской котловины и горного окаймления. Охарактеризован характер внутрипрофильного и пространственного распределения элементов1 на исследуемой территории. Дана оценка содержания тяжелых металлов* в зерне злаковых культур, возделываемых в условиях Уймонской котловины на черноземах обыкновенных.

Защищаемые положения:

Характер распределения микроэлементов в почвах Уймонской котловины определяют щелочной и биогеохимический барьеры;

Группа тяжелых минералов, содержащаяся во фракции мелкого песка (0,25-0,05 мм), обусловливает повышенное содержание Zr, Мп, Ва, Sr и Zn в легкосуглинистых разновидностях почв, приуроченных к днищу Уймонской котловины и конусам выноса рек;

Эколого-биогеохимическая ситуация в Уймонской1 котловине является-благоприятной и не вызывает опасений для стабильного функционирования arpo- и биогеоценозов.

Практическая-значимость. Микроэлементный» и радионуклидный> состав почв исследуемой территории является одним из важных аспектов1 оценки эколого-гёохимической ситуации и приоритетным показателем биогеохимического статуса территории. Полученные результаты могут быть полезны специалистам сельского хозяйства, здравоохранения.

Фактический материал. В основу работы положены материалы, полученные автором в период экспедиционных исследований с 2003 по 2008 г. на территории Уймонской котловины и её горного окаймления.

Апробация. Основные материалы диссертации докладывались на конференции аспирантов и научных сотрудников ИВЭП СО РАН (2004), на V международной биогеохимической школе (8-11 сентября 2005 г.) «Актуальные проблемы геохимической экологии», Семипалатинск, 2005, международной научной конференции «Геохимия биосферы», Москва, (15-18 ноября 2006 г.), IV международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде», Семипалатинск, 2006 г., на Втором Санкт-Петербургском международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека»; на V Международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (15-18 октября 2008), Семипалатинск, 2008 г.

Публикации по теме диссертации. Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в сборниках научных трудов международных, российских, региональных конференций и школ. Общее число публикаций 8, в рецензируемых журналах 4, в том числе 1 в изданиях, включенных в список ВАК. Объем печатных листов составляет 30, доля автора 60%.

Объем и структура диссертации. Диссертация представляет собой рукопись объемом 161 страница. Состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы, который включает 152 отечественных и зарубежных источника, 3 приложений. Диссертация содержит 28 рисунков и 21 таблицу.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Балыкин, Дмитрий Николаевич

Выводы:

1. Пахотные почвы Уймонской котловины характеризуются высоким валовым содержанием микроэлементов относительно их равнинных аналогов.

2. Установлено четыре типа внутрипрофильного распределения микроэлементов и радионуклидов в почвах Уймонской котловины и её горного окаймления. Основной тип распределения - аккумулятивный. Наличие карбонатных и гумусовых горизонтов способствует образованию щелочного и биогеохимического барьеров в почвах.

3. Более высокие концентрации Ъх, Мп, Ва, 8г и Ъъ. в почвах Уймонской котловины характерны для легкосуглинистых разновидностей черноземов, сформированных в днище котловины и вблизи конусов выноса рек.

4. В черноземах обыкновенных среднемощных степного пояса Уймонской котловины более отчетливо выражена аккумуляция естественных радионуклидов в гумусовых горизонтах почв, в сравнении с почвами горного окаймления. Высокая удельная активность естественных радионуклидов характерна для почв Уймонской котловины, формирующихся на гранитах, а также элювио-делювии с высоким содержанием фракции физической глины.

5. Из дикорастущих видов растений основными аккумуляторами металлов являются растения из группы разнотравья и бобовых. В зерне полевых культур, возделываемых в различных хозяйствах Уймонской котловины, в большей степени аккумулируются цинк, медь, марганец и никель.

6. Уровни валового содержания микроэлементов в почвах Уймонской котловины не превышают ПДК и ОДК. Пахотные почвы котловины обладают высокой буферной устойчивостью к тяжелым металлам. Уровень удельной активности естественных радионуклидов в пахотных почвах Уймонской котловины находится на уровне среднемировых значений, а уровень удельной активности цезия 137 — в пределах глобального фона. Содержание микроэлементов в сельскохозяйственной продукции не превышает их предельно допустимых концентраций.

7. Эколого-биогеохимическая обстановка на исследованной территории является благоприятной и не вызывает опасности для стабильного функционирования arpo- и биогеоценозов.

Предложения производству

Поскольку почвы Уймонской котловины являются хорошо обеспеченными по содержанию микроэлементов, необходимо с осторожностью относиться к средствам химизации сельского хозяйства на данной территории (в частности, к гербицидам, которые могут содержать тяжелые металлы в качестве примесей). Острой проблемой является сохранение и воспроизводство плодородия почв Уймонской котловины, особенно это касается черноземов днища котловины, в связи с этим необходим комплекс мер по предотвращению их дальнейшей деградации.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Балыкин, Дмитрий Николаевич, Барнаул

1. Агапкина Г.И. Динамика содержания и органические формы соединений радионуклидов в жидкой фазе лесных почв зоны загрязнения ЧАЭС / Г.И. Агапкина, Ф.А.Тихомиров, Щеглов А.И. / Экология. № 1, 1994. С. 2128.

2. Агапкина Г.И. Содержание и органические формы соединений техногенных радионуклидов в почвенных растворах лесных биогеоценозов / Г.И. Агапкина, А.И. Щеглов, Ф.А. Тихомиров / Вестн. моек, ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2000, № 4.- С. 35-40

3. Алексеенко В. А. Экологическая геохимия / В. А. Алексеенко. М.: Логос, 2000. - 627с.

4. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В Ари-нушкина Изд. 2-е. перер. и доп., М.: Моск. унив., 1970. 487с.

5. Архипов Н.П. Изменение подвижности урана в зависимости от рН почв / Н.П. Архипов, В.П. Медведев. Л.А. Гришина. Т.А. Федорова / Радиохимия, 1985. т 27. вып.6. С. 812-817

6. Баева А.И. Содержание урана и тория в почвах и растениях горной части Ленкоранской области / А.И. Баева, А.Б. Ахундова / Изв. АН АзССР. сер. биол. наук, 1981 №1 С. 56-59.

7. Баженова В.А. Вредные химические вещества: Радиоактивные вещества / В.А. Баженова. Л.А. Булдаков. И.Я. Василенко и др. / Под ред. В.А. Фи-лова / Л.: Химия, 1990.

8. Балашов Ю. А. Геохимия редкоземельных элементов / Ю. А. Балашов. -М.: Наука, 1976.

9. Бандман А.Л. Вредные химические вещества: Неорганические соединения / А.Л. Бандман. Б.А. Ивин и др. / Под ред. В.А. Филова / Л.: Химия, 1988-1989.

10. Барабой В.А. Ионизирующая радиация в нашей жизни / В.А. Барабой /М.: Наука. 1991.

11. Баранов В.И. Геохимия некоторых естественных радиоактивных элементов в почвах / В.И. Баранов. Н.Г. Морозова / Почвоведение, 1963, № 8. -С. 11-20.

12. Безуглова О. С. Биогеохимия / О. С.Безуглова, Д. С Орлов. Ростов н/Д: «Феникс». 2000. - 320 с.

13. Беус А. Геохимия окружающей среды / А. А. Беус., Л. И. Грабовская, Н. В. Тихонова. -М.: Недра, 1976.

14. Булатов В.И. / Россия радиоактивная / Новосибирск: ЦЭРИС, 1996. -272 с.

15. Бутник A.C. Поведение U и Th в почвах Средней Азии / Бутник A.C. Ищенко Г.С. / Вторая всесоюз. конф. по с.-х. радиологии: Тез. докл. / Обнинск, 1984. т. 1. 122 с.

16. Вернадский В. И. Избранные сочинения / В. И. Вернадский, Т. I. — М.: Изд-во АН СССР, 1954.

17. Виноградов А. П. Введение в геохимию океана / А. П. Виноградов. М.: Изд-во АН СССР, 1967.

18. Виноградов А.П. Проблемы геохимии и космохимии./ А. П. Виноградов. -М.: Наука, 1988.

19. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных изверженных породах земной коры / А. П. Виноградов / Геохимия, 1962 №7-С. 555-571.

20. Винокуров Ю.И. Цезий 137 в почвах сопряжённых ландшафтов при-салаирья / Ю.И. Винокуров, М.А. Мальгин. А. В. Пузанов / Экология и безопасность жизнедеятельности человека в условиях Сибири: Сборник научных трудов. - Барнаул: Изд-во АГУ, 1997. - С. 45-50.

21. Вирченко Е.П.Радионуклид- органические соединения в почвах зоны влияния. Чернобыльской АЭС7 Е.П: Вирченко, Г.И. Агапкина / Почвоведение, №1. 1993. -С. 13-17.

22. Власюк II. А. Химические элементы и аминокислоты в жизни растений, . животных, человека / И. А. Власюк, Я. М. Шкварук, С. Е. Сапатов. — Киев:1. Наук, думка, 1979.

23. Воскресенский С.С. Динамическая-геоморфология формирования склонов / С.С. Воскресенский. М.: изд-во МГУ, 1971

24. Геохимия молибдена и вольфрама / Под ред. В.В. Щербина. -М.: Наука, 1971. ,

25. Геохимия, минералогия и генетические типы месторождений редких элементов; Т. 1 Геохимия /Под. ред. К. А. Власова. — М.: Наука, 1964.

26. Герасимова М.И. Роль хвойных лесов Алтая в круговороте зольных элементов / М.И: Герасимова. 3.В. Пацукевич, Под ред. М.А; Глазовской7/ Методология и методика почвенных и ландшафтно-геохимических исследований. —М1.: Изд-во Моск. Ун-та. 1979. 192с.

27. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР / MIA. Глазовская. М.: Высшая школа, 1988.

28. Гоготов И.Н. Аккумуляция металлов фототрофными микроорганизмами и их извлечение / И.Н. Гоготов, H.A. Зорин, O.A. Задворный / В кн.: Экология и почвы, том III / -М.:ПОЛТЕКС, 1999. С. 238-251.

29. Гродзинский Д.М. Радиобиология растений / Д. М. Гродзинский. Киев: Наукова думка. 1989. — 379 с.

30. Гулякин И.В. Радиоактивные изотопы в почвах и их доступность растениям / И.В. Гулякин, Е.В. Юдинцева / Радиоактивность почв и методы её определения. М.: Наука, 1966 С. 155-173.

31. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние / В.В. Добровольский. -М.: Мысль, 1983.

32. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. — 5-е изд. доп. и перераб. -М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

33. Дричко В.Ф. Частотное распределение концентраций радия-226, тория-228 и калия-40 в различных почвах / В.Ф. Дричко, Б.Э. Крисюк и др. / Почвоведение. 1977. № 9. С. 75-80.

34. Евсеева Л.С. Восстановление урана природными органическими веществами / Л.С. Евсеева /Химия урана М.: Наука, 1981. - С. 52-57.

35. Ефимов А.Ф. Кларки породообразующих минералов — фундаментальная основа геохимии / А.Ф. Ефимов / Минеральные кларки и природа их устойчивости. Душанбе, 1986. — С. 41-43.

36. Журавлев В.Ф. Токсикология радиоактивных веществ / В.Ф. Журавлев. -М.: Наука. 1982.

37. Западная Сибирь. М., АН СССР. 1963.-481 с.

38. Зырин Н.Г. Распределение и варьирование содержания микроэлементов в почвах Русской равнины/ Н.Г. Зырин// Почвоведение. 1968а. -№7. -С. 77-90.

39. Зырин Н.Г. Узловые вопросы учения о микроэлементах в почвоведении/ Н.Г. Зырин// Доклад по опубликованным работам на соискание ученой степени д-ра биол. наук. М.: Изд-во МГУ, 19686. - 38 с.

40. Зырин Н.Г. Содержание марганца, цинка и молибдена в почвах виноградников Крыма/ Н.Г. Зырин, В.А. Большаков// Агрохимия. 1964. -№7.-С. 80-91.

41. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник: В 6 кн./ под. ред. Э.К. Буренкова. — М.: Недра. 1994. Кн. 2; Главные р-элсменты. — С. 13.

42. Иванов ВВ. Экологическая геохимия1 элементов: Справочник: В 6 кн./ подред. Э:К.Буренкова.,— М.: Недра. 1997. Кн. 6; Редкие Т-элементы.1. С. 13. .

43. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочника В 6 кн./ В.В. Иванов Под ред. Э.К. Буренкова. М.: Недра. 1994. - Кн. 5; Редкие ё-элементы. — С. 13.

44. Иванов В.В. Экологическая: геохимия элементов: Справочник: В 6 кн./ В.В. Иванов Под ред. Э. К: Буренкова М1: Недра. 1994. - Кн. 1: э-элементы. — 304?е.: ил.

45. Иванов В.В; Экологическая геохимия элементов: Справочник: Кн. 1: б-элементы / В.В. Иванов. -М.: Недра. 1994: 304с.: ил.

46. Келлер К. / Химия трансурановых элементов / К. Келлер. — М.:Наука. 1976. .

47. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос. 1977. - 224с.

48. Ковалевский А.Л. Биогеохимические поиски рудных месторождений / А.Л: Ковалевский. М.: Недра, 1984.

49. Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений / А.Л. Ковалевский. Новосибирск: Наука. 1991.-294с.

50. Ковальский А.Л. О физиологических барьерах поглощения у растений • по отношению к большим концентрациям урана в питающей среде / А.Л;

51. Ковальский // Теоретические и практические аспекты действия; малых, доз ионизирующей радиации: Сыктывкар. 1973: — С. 92-94.

52. Ковриго В. П. Почвоведение с основами геологии / В. П: Ковриго, И. С. Кауричев, Л. М. Бурлакова. — М.: Колос. 2000. 416 с.

53. Ковда В.А. Биогеохимические циклы в природе и их нарушения человеком/ В.А. Ковда// Биогеохимические циклы в биосфере. М.: Наука, 1976.-С. 19-86.

54. Круглова Е.К. Медь и ее формы в почвах Голодной степи и хлопчатнике/ Е.К. Круглова// Почвоведение. 1962. -№7. С. 83-90.

55. Круглова Е.К. Микроэлементы в почвах и их влияние на хлопчатник/ Е.К. Круглова. Ташкент, 1966. - 230 с. •

56. Круглова Е.К. Формы соединений кобальта, кальция, магния, железа, алюминия в карбонатных почвах/ Е.К. Круглова, Т.Т. Тураев// Агрохимия. 1981. -№7. - С. 106-110.

57. Кузин A.M. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы Земли / А.М: Кузин. М.: Наука. 1991

58. Куликов. Н.В. Молчанова И.В. Континентальная радиоэкология (почвенные и пресноводные экосистемы) / Н.В. Куликов, И.В. Молчанова. — М.," Наука". 1975.- 159с

59. Куминова A.B. Растительный покров Алтая / A.B. Куминова Под ред.В.В. Ревендатто. Новосибирск СО РАН, 1960.

60. Лукашев К.И. Геохимия ландшафтов/ К.И. Лукашев, В.К. Лукашев. -Минск: Вышэйная школа, 1972. 358 с.

61. Лукашев К.И. Биосфера и биогеохимические провинции/ К.И. Лукашев, И.К. Вадковская. — Минск: Наука и техника, 1973. — 176 с.

62. Лукашев К.И. Геохимическое изучение земной коры/ К.И. Лукашев, В.А. Кузнецов, В.К. Лукашев. Минск: Наука и техника, 1977. - 176 с.

63. Мальгин М.А. Биогеохимия микроэлементов в Горном Алтае / М.А. Мальгин. — Новосибирск: Изд-во Наука Сиб. отд., 1978. 271 с.

64. Марков ЮА. U-238 в почвах Алтайского края / Ю.А. Марков // Региональное природопользование и экологический мониторинг: тезисы докладов. Барнаул. 1996. - 254-256 с.

65. Михайловская JI.H. Поведение тяжелых естественных радионуклидов в техногенных ландшафтах южной Якутии / Л.Н. Михайловская, И.В Молчанова и др. // Экология. 1996: №3 С. 203-205.

66. Микроэлементы в почвах Советского Союза. — М.: Изд-во МГУ, 1973. -280 с.

67. Микроэлементы в почвах СССР (подвижные формы микроэлементов в почвах европейской части СССР). — М.: Изд-во МГУ, 1981. — 251с.

68. Минеев В.Г. Цинк в окружающей среде/ В.Г. Минеев, A.A. Алексеев, Т.А. Тришина// Агрохимия. 1984. -№3. - С. 94-104.

69. Минеев В.Г. Распределение ртути и ее соединений в биосфере/ В.Г. Минеев, Т.А. Тришина, A.A. Алексеев// Агрохимия. 1983. - № 1. — С. 122132.

70. Мурашкина М.А. Соединения железа, алюминия, кремния и марганца в почвах лесных экосистем таежной зоны/ М.А. Мурашкина, Г.Н. Копцик, Р.Дж. Саузард, Н.П. Чижикова// Почвоведение. 2004. - №1. - С. 40-49.

71. Модина* Т.Д. Агроклиматические ресурсы котловин Горного Алтая / Т.Д. Модина, Н.И. Югова // Географические проблемы использования межгорных котловин Алтае-Саянской Горной области тез. док. к конф. 1986.-С. 15. л1 пп

72. Моисеев И.Т. Изучение поведения Cs в почвах и его поступления в сельскохозяйственные культуры в зависимости от различных факторов / И.Т. Моисеев, Г.И. Агалкина, Л.А. Рерих // Агрохимия №2. 1994. С. 103117.

73. Мясников А. А. Отчёт по программе «Радиоэкологический мониторинг Прибайкалья» / А. А.Мясников (контракт 1.1.4-96). Фонды ГП «Сосновге-олсервис». — Иркутск. 1996.

74. Мясников А. А. Радиационная обстановка Региона Озера Байкал — объекта мирового наследия / А. А. Мясников, В. И.Медведев, Л. Г. Коршунов Сб. трудов научных чтений «Белые ночи» — Санкт- Петербург. 1999.

75. Научный отчет по хоздоговорной теме № 77/92 « Оценка последствий испытаний ядерных устройств и антропогенного загрязнения окружающей среды на население на население Республики Алтай» ИВЭП СО РАН. Барнаул. 1992.-С. 16.

76. Научный отчёт: «Оценка последствий испытаний ядерных устройств и антропогенного загрязнения окружающей среды на население Республики, Алтай». Барнаул. ИВЭП СО РАН. 1992. -376 с.

77. Научный отчет: Оценка последствий испытаний ядерных устройств и антропогенного загрязнения окружающей среды на население республики Алтай / Барнаул: ИВЭП СО РАН. 1992. 376с.: ил.

78. Овчинников Л.Н. Прикладная геохимия / Л.Н. Овчинников. — М.: Недра. 1990.

79. Орлов Д.С. Безуглова О.С. / Биогеохимия / Ростов н/Д: Феникс. 2000. -320с.

80. Палкин С.Т. Вопросы земледелия в Горном Алтае / С.Т. Палкин. Барнаул. 1967

81. Перельман А.И. Геохимия / А.И. Перельман. 2-е изд. перераб. И доп. -М.: Высш. шк. 1989. с 37.

82. Перельман А.И. Геохимия / А.И. Перельман. — М.:Высш. Шк. 1989. -528 е.: ил.

83. Перельман А.И. Геохимия ландшафта / А.И: Перельман. Н.С. Касимов: Учебное пособие. Издание 3-е. переработанное и дополненное. — М.: Аст-рея — 2000.1999.

84. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза / А.И. Перельман. -М.: Недра. 1972.

85. Перцов Л.А. Ионизирующее излучение биосферы / Л.А. Перцов. М.: Атомиздат. 1973. -286 с.

86. Петрухин В.А. Фоновое загрязнение тяжелыми-металлами, природных сред в<бассейне Верхней Волги / В.А. Петрухин // Мониторинг фонового загрязнения природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - С. 147 - 165

87. Пейве Я1В. Микроэлементы и ферменты/ Я.В. Пейве. -Рига: 1960. -136 с.

88. Пейве Я.В. Содержание доступных растениям форм микроэлементов в почвах СССР/ Я.В. Пейве// Микроэлементы в растениеводстве. -Рига: 1958.

89. Пейве Я.В. Об основных закономерностях распределения валовых запасов и подвижных форм микроэлементов в почвах СССР/ Я.В. Пейве// Докл. к VIII Межд. конгр. почвоведов. М., 1964. - С. 126-135.

90. Пейве Я.В. Агрохимия и биохимия микроэлементов/ Я.В. Пейве. -М.: Наука, 1980.-430 с.

91. Пинский Д.Л. Физико-химические взаимодействия в почвах и их роль в поведении и функциях загрязняющих веществ / Д.Л. Пинский // Экология и почвы. Избранные лекции VIII-IX Всероссийских школ. — М.: ПОЛ-ТЕКС. 1999.-С. 81-89.

92. Повлодкая Ф.И. Всесоюзное совещание. Принципы и методы ланд-шафтно-геохимических исследований миграции радионуклидов / Ф.И. Повлоцкая, Е.М. Коробова, Т.А. Горяченкова, И.Е. Казинская. — Суздаль.13.17 ноября 1989. М. АЭСВО. 1989.-С. 44.

93. Повлоцкая Ф.И. Миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах / Ф.И. Повлоцкая. М. Атомиздат. 1974.

94. Погосян Е.А. Содержание урана в некоторых почвах Армении / Е.А. По-госян, В.Л. Ананян // Почвоведение. 1984 №10 С. 125-126.

95. Поникарова Т.М. Роль органического вещества и минеральной части торфа в сорбции радиоцезия / Т.М. Поникарова, В.Н. Ефимов, В.Ф.Дричко, М.Е. Рябцева // Почвоведение, 1995, -№9. -С. 1096-1100.

96. Почвы Горно-Алтайской автономной области /под ред. Р. В. Ковалева. — М.: «Наука». 1973. 351с.

97. Прохоров В.М. Миграция радиоактивных загрязнений в почвах / В.М. Прохоров Под ред. P.M. Алексахина. М.: Энергоиздат. 1981. - 97с.

98. Пузанов А. В. Цезий-137 в почвах Алтайского края* / А. В. Пузанов // Сибирский экологический журнал. 1995. №6. т 2 - С. 249-509.

99. Радиобиология / Волков Г.Д. Липин В.А. Черкасов Д.П. / М.: Колос. 1964.-232 с.

100. Радиобиология / Под ред. Белова А.Д. М.: Колос. 1999. - 384с.: ил.

101. Радиоэкология орошаемого земледелия / под ред. P.M. Алексахина. -М.: Энергоатомиздат. 1985. 224с.: ил.

102. Радиоэкология орошаемого земледелия / Р. М. Алексахин. О. И. Буфа-тин. В. Г. Маликов и др. Под ред. Р. М. Алексахина. — М.: Энергоатомиздат. 1985.-229 с.

103. Розанов Б.Г. Почвенный покров земного шара / Б.Г. Розанов. — М. Изд-во Моск. ун-та. 1977. 248 с.

104. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. М.: Недра, 1990.

105. Самойлова Г.С. Ландшафтная структура физико-географических регионов Алтае-Саянской страны/ Г.С. Самойлова// Землеведение. — 1990. -Т. XVII(LVII). С. 53-65.

106. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы / Сапрыкин.Ф.Я. — JL:' Недра, 1984.

107. Сатюкова Л.Г. Краткий практикум по радиобиологии: Учебнре пособие. Барнаул: Изд-во АГАУ. 2001. - 47с.

108. Сиборг Г.Т. Химия актинидных элементов / Г.Т. Сиборг, Кац Дж.Д. -М1.: Мир. 1960.

109. Смыслов-A.A. Уран и торий в земной коре / А. А. Смыслов. Л.: Недра. 1974.

110. Собакин П.И. Миграция тяжелых естественных радионуклидов в поч-венно-растительном покрове в условиях техногенного загрязнения / П.И. Собакин, И.В. Молчанова // Экология. 1998. №2. С. 98-101.

111. Султанбаев A.C. Содержание урана в почвах и растениях Тянь-Шаня / A.C. Султанбаев, А.Ф. Григорьев // Тр. Киргиз, науч. произв. об-ния по земледелию / Фрунзе. 1977. вып. 5 - С. 240-250

112. Сухова М.Г. Климаты ландшафтов Горного Алтая и их оценка для жизнедеятельности человека / М.Г. Сухова // автореферат дисс. на соискание ст. к.г.н./ Барнаул. 2001. -20 с."

113. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора / С.Р. Тейлор, С.М. Мак-Леннан. -М.: Мир, 1988.

114. Титаева H.A. Техногенная геохимия урана, тория и радия. Проблемы радиогеохимии и космологии / H.A. Титаева. М.: Наука. 1991.

115. Титаева H.A. Таскаев А.И. Миграция тяжелых естественных радионуклидов в условиях гумидной зоны / H.A. Титаева, А.И. Таскаев. Наука. 1983.-252 с.

116. Тяжелые естественные радионуклиды в биосфере: Миграция и биологическое действие на популяции и биогеоценозы / Под редакцией P.M. Алексахин. Н.П. Архипов. P.M. Бархударов и др. М.: Наука. 1990. - 368 с.

117. Химия урана / Под ред. Б.Н. Ласкорина. Б.Ф. Мясоедова. — М.: Наука. 1989.

118. Хмелев В.А. Почвы Уймонской депрессии и её окаймлений (Центральный Алтай) / В.А. Хмелев // Автореферат диссертации на соискание уч. ст. к.б.н. Новосибирск. 1968.

119. Шакури Б.К. Никель, ванадий, хром и стронций в почвах Нихичеван-ской АССР / Б.К. Шакури. Почвоведение. №4. 1978. -С. 49.

120. Школьник М. Я. Микроэлементы в жизни растений / М. Я. Школьник.- Л.: Наука, 1974. 324 с.

121. Шуктомова И.И. Изотопы урана и тория в почвах средней тайги района повышенной естественной радиоактивности / И.И. Шуктомова // Радиация как экологический фактор при антропогенном загрязнении / Сыктывкар: Коми фил. АН СССР. 1984. № 67. С. 28-36.

122. Шуктомова И.И. Поведение урана, тория, радия в почвах горной тундры / И.И. Шуктомова, H.A. Титаева, А.И.Таскаев, P.M. Алексахин // Почвоведение. 1983 № 8. С. 49-53.

123. Шуктумова И.И. Особенности распределения естественных радионуклидов в некоторых почвах полярного Урала / И.И. Шуктумова // Биологические проблемы Севера. Сыктывкар: Коми фил. АН СССР. 1981. т 1. - \ 329 с.

124. Эмсли Дж. Элементы / Дж. Эмсли: Пер. с англ. — М.: Мир. 1993. — 256 с.

125. Юдинцева Е.В. Агрохимия изотопов 90Sr и 137Cs / Е.В. Юдинцева. — М.: Атомиздат. 1968.

126. Ярошевский А.А. Кларки геосфер / А.А. Ярошевский // Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. — М.: Недра, 1990. —С. 714.

127. Adriano D. С. Trace elements in the terrestrial environment / D. C. Adriano. -New York, Berlin, Heidrlberg, Tokyo: Springer-Verlag, 1986. 533 p.

128. Bowen HJ.M. Environmental* Chemistry of the Elements / H.J.M. Bowen. — N. Y.: Acad. Press, 1979.

129. Boyle, R.W. The geochemistry of antimoni and its as an indicator element in geochemical prosp. / R.W. Boyle, JiR: JonassonV/ Y. geochem. explor, v. 20, 1984.-P. 223-302.

130. Burt R. Major and trace elements of selected pedons in the USA. / R. Burt, M.A. Wilson, M.D. Mays, C.W. Lee / J'Environ Qual. 2003 Nov-Dec; 32(6): 2109-21.

131. Dabkowska H. The role of organic matter in association with zinc in selected arable soils from Kujawy Region, Poland / H. Dabkowska / Organic Geochemistry Volume 34, Issue 5, May 2003, Pages 645-649.

132. Dakshinamurti C. Soil acidity and microelement status / C. Dakshinamurti, O.Mital / Geochimica et Cosmochimica Acta, Volume 25, Issue 3, November 1961, Pages 229-231.

133. Fujimoto, Ch.K. Behavior of manganese in the soil and the manganese cycle / Ch.K. Fujimoto, G.D. Gherman // Soil Sci., v.66, № 2, 1948.

134. Horvath T. Characterization of trace element distributions in soils / T.Horvath, V.Szilagyi, Zs Hartyani / Microchemical Journal Volume 67, Issues 1-3, December 2000, Pages 53-56.

135. Kabata-Pendias A. Soil plant transfer of trace elements — an environmental issue / A. Kabata-Pendias Geoderma Volume 122, Issues 2-4, October 2004, Pages p. 143-149.

136. Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace elements in the Biological Environment / A. Kabata-Pendias, H.Pendias. Wyd.Geol.Warsaw. 1979. 300.

137. Kloke A. Richtwerte. Orientirungsdaten fur tolerierbare einiger Elemente in Kulturboden / Mittailungen des VDLUFA, 1980. H.1-3.S.9.

138. Ma Y. Transformations of heavy metals added to soil application of a new sequential extraction procedure / Y. B. Ma and N. C. Uren / Geoderma Volume 84, Issues 1-3, June 1998, Pages 157-168

139. Martine D. TEM-EDX investigation on Zn- and Pb-contaminated soils/ D. Martine, S. Sobanskab, F. Elsassc / Applied Geochemistry Volume 16, Issues 9-10, July 2001, Pages 1165-1177.

140. Mertens J, Luyssaert S, Verheyen K. Use and abuse of trace metal concentrations in plant tissue for biomonitoring and phytoextraction. / J Mertens, S Luyssaert, K Verheyen / Environ Pollute. 2005 Nov; 138(1): 1-4.

141. Neaman A. Improved methods for selective dissolution of Mn oxides: applications for studying trace element associations / A. Neaman, F. Mouele, F. Tro-lard / Applied Geochemistry Volume 19, Issue 6, June 2004, Pages 973-979

142. Yokel J. Arsenic, lead, and other trace elements in soils contaminated with pesticide residues at the Hanford site (USA). / J. Yokel, D.A. Delistraty / Environ Toxicol. 2003 Apr; 18(2): 104-14.