Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формы тяжелых металлов в природных и техногеннозагрязненных черноземных почвах Алтайского Приобья

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Формы тяжелых металлов в природных и техногеннозагрязненных черноземных почвах Алтайского Приобья"

На правах рукописи -

ДОВБЫШ Светлана Алексеевна

РГ»? од

1.7 ;,}п:]

ФОРМЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННОЗАГРЯЗНЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ АЛТАЙСКОГО ПРИОБЬЯ

Специальность 06.01.03 - агропочвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул 2000

Работа выполнена на кафедре почвоведения и агрохимии Алтайского государственного афарного университета.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

Заслуженный деятель науки РФ, профессор Бурлакова Л.М.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Антонова О.И.

кандидат биологических наук, с.н.с. Пудовкина Т.А.

Ведущая организация: Федеральное государственное

учреждение центр агрохимической службы «Алтайский»

Защита состоится 20 июня 2000 года, в 13 часов на заседании диссертационного совета Д. 120.01.01 в Алтайском государственном аграрном университете.

Адрес: 656099, г.Барнаул, пр-кт Красноармейский, 98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «1<Р » _2000 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор ^ В.А.Рассыпнов.

Поыг:$( %о г\

П А /рл А? __ С/ //у /

/О-? г .о

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Почвы и растения - важные компоненты биосферы. Все изменения антропогенной природы нарушают естественный баланс экосистем, сформировавшихся постепенно в течение длительного периода времени.

Усиление техногенной нагрузки делает весьма актуальной проблему загрязнения почв высокотоксичиыми элементами, среди которых особое место занимают тяжелые металлы, повышенные концентрации которых могут привести к подавлению деятельности различных биологических систем, к снижению их устойчивости и продуктивности, и заставляет задуматься над поиском методов вывода их из биологического круговорота.

Теоретической основой природоохранных мероприятий и восстановления плодородия почв, подверженных воздействию техногенных выбросов тяжелых металлов, является раскрытие механизмов трансформации соединений металлов техногенной природы, изучение миграционной способности элементов, их перераспределения в почвенном профиле.

Наибольшая загрязненность почв тяжелыми металлами характерна для юродских и пригородных территорий (Кирейчева, 1995). По данным Л.М.Бурлаковой, Г.Г.Морковкина (1992), ТАПудовкиной (1999) в пригороде г.Барнаула имеются территории с содержанием в них тяжелых металлов, превышающих ПДК.

Важность данной проблемы предопределяет цель настоящей работы.

Цель исследований. Изучить формы связи тяжелых металлов с твердой фазой естественных и техногеннозагрязненных почв, определите факторы их подвижности, возможность включения в биологический круговорот.

Задачи исследований. 1. Установить источники поступления тяжелых металлов (меди, кадмия, свинца, никеля) в черноземные почвы Алтайского Приобья. 2. Определить валовой состав тяжелых металлов в естественных почвах и в почвах при различных уровнях их техногенного загрязнения. 3. Установить формы связи тяжелых металлов с твердой фазой почв различных уровней техногенного загрязнения. 4. Изучить влияние свойств почв на содержание и подвижность разных тяжелых металлов. Установить факторы их аккумуляции и подвижности на фоне орошения и без него. 5. Изучить особенности миграции и аккумуляции тяжелых металлов в профиле черноземной почвы при наведенном загрязнении. Определить коэффициенты интенсивности вертикальной профильной миграции элементов.

Научная новизна. Впервые для черноземов Алтайского Приобья определены формы нахождения свинца, меди, никеля и кадмия в естественных и техногеннозагрязненных почвах, рассчитаны коэффициенты интенсивности профильной миграции данных элементов при разных уровнях наведенного загрязнения.

Защищаемые положения. 1. Тяжелые металлы естественных почв находятся в прочной связи с твердой фазой. 2. Техногеннопривнесенные в

почву тяжелые металлы образуют легкоподвижные, мобильные соединения способны легко использоваться растениями.

Апробация работы. Результаты исследований доложены н Всероссийской научной конференции ■ студентов и молодых учены? посвященной 45-летию КрасГАУ «Агроэкология и устойчивое развита регионов» (1998); на конференции АГАУ к 100-летию проф. Н.В. Орловског (1999).

Практическая значимость. Определен показатель (отношение межд суммой мобильных и прочносвязанных форм элемента), позволяющи идентифицировать техногенное загрязнение почв. Определены коэффициент] миграции элементов в почвенном профиле и факторы, их определяющие, чт может быть использовано в прогнозировании времени самоочищения почв пр техногенном загрязнении.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит и введения, 4 глав, выводов, списка литературы. Содержание изложено н страницах машинописного текста, включая 43 таблиц, ¿5" рисунков. Списо литературы состоит из0 наименований, из них ЪН на иностранных языках.

1. Объекты и методы исследований

Исследования проводили в почвах Учхоза «Пригородное», совхоз «Барнаульский», расположенных в зоне выщелоченных черноземов умеренно засушливой и колочной степи, и в почвах совхоза «Повалихинский); расположенного в зоне выщелоченных черноземов и серых лесных поч лесостепи.

Почвы опытного участка - черноземы выщелоченные среднемощны малогумусные среднесуглинистые. Почвы экспериментального участка совхоз; «Барнаульский» - черноземы выщелоченные среднемощные среднегумусньи среднесуглинистые, совхоза «Повалихинский» - черноземы выщелоченньи маломощные малогумусные среднесуглинистые. В исследования вовлечет неорошаемые почвы, с 20-ти и 25-ти летним сроком орошения. Почвенньн покров колочной степи и лесостепи имеет много общего. Основной фон ег< составляют черноземы обыкновенные с заметным участием черноземо) выщелоченных и лугово-черноземных почв (Бурлакова,1984).

При изучении черноземов выщелоченных по физико-химическш свойствам наибольшее содержание гумуса в горизонте А отмечено в почва: совхоза «Барнаульский» - 6,61 %, несколько меньшее в почвах совхоз; «Повалихинский» и учхоза «Пригородное» - 5,25 и 4,56 % соответственно.

Гак же как и по содержанию гумуса, изучаемые черноземы различаютс: по сумме поглощенных оснований. Наибольшее значение данной величинь характерно для почв совхоза «Барнаульский» - 37,5 мг-экв/ 100 г почвы наименьшее - для почв учхоза «Пригородное» -14,0 мг-экв/100 г почвы.

По величине рНв в горизонтах А и АВ черноземы отличаютс: незначительно. Более кислая реакция отмечена только в горизонте А чернозем; выщелоченного учхоза «Пригородное» - 6,41. В горизонтах ВС и С

наблюдается повышение реакции среды до 8,2 - 8,8 , связанное с появлением карбонатного слоя.

Анализ гранулометрического состава изучаемых черноземов показал, что содержание физической глины выше в почвах совхоза «Барнаульский».

Предметом исследований являлась трансформация свинца, меди, кадмия и никеля в почвах. С этой целью был заложен вегетационно-полевой опыт с моделированием разных уровней загрязнения почвы указанными тяжелыми металлами.

В условиях данного опыта изучали влияние различных доз внесения свинца, меди, кадмия, никеля на миграцию и аккумуляцию тяжелых металлов в профиле черноземной почвы и биологическое накопление их полевыми культурами.

Дозы внесения металлов по вариантам опыта приведены в табл. 1.

Металлы вносили в виде их растворимых солей (путем поверхностного полива): РЬ(СН3СОО)2 х ЗН20, СиБОд х 5Н20, N¡(N03)2 х 6Н20, Сё(Ш,)2 х 4Н20.

Площадь одной делянки ! м2 (для РЬ и С с!) и 0,25 м2 (для Си и №). Контролем служили делянки без внесения солей металлов. Размещение вариантов в опыте систематическое. Опыт выполнен в трехкратной повторности.

Таблица 1.

Дозы внесения тяжелых металлов по вариантам опыта, мг/кг.

Вариант РЬ Си Cd Ni

1 100 100 9,0 150

2 400 200 15,0 300

3 1000 600 21,0 1000

Показатели основных свойств почв в лабораторных условиях определяли общепринятыми методами: рНв - потенциомегрически на приборе «Ионометр универсальный ЭВ - 74», содержание гумуса - по И.В.Тюрину, поглощенных оснований и гидролиги чес к-ой кислотности - по Г.Каппену, гранулометрический состав - по H.A.Каминскому (Аринушкина, 1970; Александрова, Найденова, 1986).

Содержание тяжелых металлов в почвенных и растительных образцах определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS - 3 в лаборатории ВНИИХИМ при АГАУ по методу А.И.Обухова и И.О. Плехановой (1991). Определение валового количества тяжелых металлов в почве проводили после разложения пробы разбавленной HN03 (1:1) в присутствии концентрированной перекиси водорода (Методические указания..., 1989). В почвенных образцах определяли формы тяжелых металлов по методике Г.М.Варшал и др. (1991), используя следующие реагенты: 1% раствор HCl, 0,1 М раствор МаОН, 10% раствор HCl, смесь азотной и соляной кислот (1:3). Выделение фракций металлов проводили последовательно из одной навески

почвы. Экстрагирование форм соединений было трехкратным, одночасовым (соотношение почва; экстрагент 1:10), при взбалтывании суспензии на ротаторе с последующим фильтрованием. Для того, чтобы минимизировать возможные химические и инструментальные помехи, неизбежно возникающие при использовании большого числа экстрагентов, обладающих различными свойствами, проводились анализы холостых проб. Калибровку атомно-абсорбционного спектрофотометра проводили перед определением каждой фракции с использованием стандартных растворов, приг отовленных на основе экстрагентов, используемых для извлечения этих фракций из почвы.

Минерализацию проб растений проводили методом сухого озоления (ГОСТ - 26657 - 85) с последующей кислотной экстракцией тяжелых металлов из золы (Методические указания ..., 1989).

Для оценки современного состояния загрязнения был использован метод сравнения с региональной фоновой концентрацией тяжелых металлов для почв Западной Сибири (Ильин, 1987).

Материалы аналитических исследований и результаты опытов обработаны статистически с использованием дисперсионного (Доспехов, 1979) и корреляционного (Рокицкий, 1967; Дмитриев. 1972) методов анализа.

2. Миграционные потоки химических элементов в условиях интенсивной антропогенной нагрузки и формы тяжелых металлов в почвах

По данным государственного предприятия <<Алтан-ГеО//; Алеиской станции агрохимической службы и агрохимической лаборатории Алтайского государственного аграрного университета, в целом территория Алтайского края характеризуется высоким содержанием тяжелых металлов в почвах. В почвах края содержится, в среднем, 30 мг/кг меди, 22 мг/кг свинца, 83 мг/кг цинка, 15 мг/кг кобальта, 1000 мг/кг марганца (Материалы к Государственному докладу о состоянии..., 1998).

Объектами-загрязнителями почв города Барнаула и пригородной зоны являются промышленные предприятия, ТЭЦ, автомагистрали, площадки протравливания зерна ядохимикатами, склады ядохимикатов, старый завод переработки полиметаллических руд (Бурлакова, Морковкин,1992; Пудовкина, 1999). Так, в почве у радиозавода установлено повышенное содержание кадмия, молибдена, меди, цинка, свинца. Вблизи завода «Трасмаш» содержание молибдена в 3 - 4 раза выше ПДК, цинка - выше в 2,5 - 3 раза, а также повышено содержание кадмия, меди, свинца, никеля. Вблизи крупных автомагистралей Барнаула почвы содержат никель, цинк, медь, мышьяк в количествах, превышающих в несколько раз фоновое содержание, а свинец - в 2-3 раза выше ПДК. В зоне влияния выбросов ТЭЦ (по направлению господствующих ветров) установлено высокое содержание в почве ртути, кадмия, свинца (Материалы к Государственному докладу ..., 1999).

Приоритетными элементами-загрязнителями являются кадмий, свинец, медь, никель (Сатаева и др.,1991; Бурлакова, Морковкин, 1992; Пудовкина, 1999).

В незагрязненной почве каждого генетического типа устанавливается стабильное распределение ионов металлов между различными почвенными компонентами, обусловленное ее свойствами. При техногенном загрязнении распределение элемента между почвенными компонентами, а также соотношение подвижных и малоподвижных форм существенно меняется.

Практически сразу после поступления химических загрязняющих веществ на поверхность почвы они начинают включаться в протекающие в ней процессы (Импактное загрязнение ., 1986).

При этом металл, первоначально входивший в состав техногенных соединений, частично сорбируется глинистыми минералами, образует растворимые и нерастворимые соединения с органическим веществом и претерпевает различные изменения, трансформируясь в характерные для данной почвы формы соединений. В итоге в загрязненной почве устанавливается своеобразное распределение элемента между почвенными компонентами, отличное от распределения элемента в фоновой почве.

Для характеристики состояния химических элементов в почвах применяют ряд показателей, среди которых одним из важнейших является валовое содержание элементов в почве, позволяющее оценить его потенциальные запасы в почве, интерпретировать процессы почвообразования, проводить балансовые расчеты. Кроме того, необходимым показателем, позволяющим судить о поведении химических элементов в процессе почвообразования, является распределение элементов по почвенному профилю, а также групповой состав его соединений (Лобанова, 1983).

Степень негативного действия тяжелых металлов определяется ае столько валовым их количеством, сколько содержанием мобильных соединений, присутствующих в почве. Формы же соединений металлов и процессы их трансформации в большой мере обусловлены свойствами почв: родом и концентрацией анионов в почвенном растворе, способных образовывать с катионами металлов различные по растворимости соединения, сорбционными процессами на поверхности твердой фазы почвы, а также свойствами самих металлов (Черных, 1995; Овчаренко, 1996). Растворимые в воде соли металлов могут подвергаться гидролизу, переходить в нерастворимые гидроксиды, сорбироваться на илистых частицах разного состава, образовывать растворимые комплексы с органическими и неорганическими лигандами. Кроме того, катионы тяжелых металлов могут поглощаться поверхностью почвы, т.е. адсорбироваться (Горбатов, 1988; Пинский и др., 1986).

Почва проявляет свои буферные свойства, переводя водорастворимые соединения металлов в труднорастворимые формы, а труднорастворимые - в более мобильные, т.е. происходит превращение внесенных соединений в соединения, свойственные самой почве конкретного состава (Пампура, Пинский и др., 1993). Поскольку буферная способность почв ограничена, то с увеличением концентрации металла постепенно увеличивается и количество тех соединений, в которых данный элемент поступает в почву.

Различные почвы имеют различную способность к закреплению тяжелых металлов. Так, В.С.Горбатов и А.И.Обухов (1989) на основании своих исследований делает вывод о том, что по способности связывать тяжелые металлы почвы образуют ряд: серозем > чернозем > дерново-подзолистая. Черноземы, являющиеся основным типом почв лесостепной и стенной зон, характеризуются средним уровнем содержания тяжелых металлов. Подтипы черноземов по возрастанию суммарного содержания металлов образуют следующий ряд: оподзоленные < обыкновенные < выщелоченные < южные < типичные (Цаплина, 1991). Механизм закрепления тяжелых металлов черноземами зависит от емкости поглощения почв, содержания органическог о вещества, глинистых минералов и оксидов Fe и А!. Сорбция мало зависит от формы соединений тяжелых металлов, поступающих в почву. Твердофазные соединения тяжелых металлов, поступающие в почву, растворяются, а катионы металлов, появляющиеся в почвенном растворе в результате этого процесса, интенсивно сорбируются ППК, аналогично металлам, внесенным в почву в виде легко растворимых солей (Сердюкова, 1984).

Для понимания почвенных процессов, связанных с наличием в почве избыточных количеств тяжелых металлов, важное значение приобретает исследование трансформации их техногенных соединений.

Выделение форм соединений элементов носит условный характер, но позволяет судить о групповом составе соединений металла в почве.

Существует несколько методов, позволяющих определять формы нахождения тяжелых металлов в почвах. Наибольшее распространение получили методы, в которых используется последовательное извлечение тяжелых металлов различными экстрагентами, которые, как предполагается, селективно воздействуют на тот или иной почвенный компонент или реагируют с определенным видом реакционных центров и переводят в раствор те ионы тяжелых металлов, которые были с ним связаны.

Все известные методики по определеншо форм тяжелых металлов в почвах (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991а; Варшал и др.,1991; Горбатов, Зырин, 1987; Василевская, Шибаева, 1991; Водяницкий, 1991; Kim, Fergusson, 1991; McHaren, Crowford, 1973) основаны на предположении, что в почвах присутствуют следующие формы элементов. I) водорастворимые; 2) обменные; 3) связанные в структуре кристаллических решеток силикатов (первичных и вторичных); 4) связанные с органическим веществом почвы в прочные комплексные соединения; 5) связанные в оксидах железа или марганца; 6) химически образованные нерастворимые соединения тяжелых металлов (гидроксиды, карбонаты, фосфаты, сульфаты, сульфиды); 7) входящие в состав первичных минералов.

Водорастворимая и обменная формы представляют собой наиболее подвижные фракции металлов в почве.

Метод извлечения металла из почвы зависит от того, какую по подвижности, а, следовательно, доступности растениям форму металлов предстоит определять: валовую (общее содержание), подвижную, органо-минеральную и т.д.

3. Факторы миграции тяжелых металлов в почвах

Миграция - это перемещение, перераспределение химических элементов в земной коре и на ее поверхности (Химическое загрязнение ..., 1991).

К числу факторов, определяющих миграцию элементов в ландшафте, в первую очередь следует отнести внутренние факторы - химические свойства самого элемента, его способность образовывать соединения различной растворимости, летучести, твердости и т.д. Эти свойства, как известно, зависят от строения электронной оболочки атомов (Перельман, 1966).

Большое влияние на миграцию оказывает форма нахождения химического элемента в ландшафте. При миграции элементов в виде ионов необходимо учитывать электростатические свойства ионов, которые во многом обусловлены размерами ионных радиусов элементов. Миграционная способность элементов растет с увеличением ионного радиуса (Чертко, 1981). Показателями электростатических- свойств служат ионный потенциал Картледжа и энергетические коэффициенты ионов (Химическое загрязнение..., 1991).

Среди изучеш1ых металлов ионный потенциал Картледжа уменьшается в ряду РЬ2+ < С<12+ < №2+ < Си2+ < РЬ4" < что свидетельствует о том, что свинец(П), кадмий и никелъ(Ц) более легко переходят в подвижное состояние,. чем медь, никель(Ш) и свипец(1У).

По энергетическим коэффициентам изученные металлы можно расположить в следующей последовательности:

РЬ (11) < Са (II) < № (П) < Си (II) < N¿(111) < РЬ (IV).

Таким образом, рассматривая энергетические и электростатические характеристики свинца, меди, никеля и кадмия, можно сделать вывод о том, что данные химические элементы способны мигрировать в виде ионов, образовывать труднорастворимые соединения (гидроксиды, карбонаты и др.). При этом большей подвижностью обладают ионы РЬ2+ и С(12+, наименьшей Кг' и РЬ4+, промежуточное положение занимает Си2+ и №2+.

Механизм закрепления и миграции тяжелых металлов в почве, прежде всего, зависит от ее физико-химических свойств.

Изучая различные типы почв, А.И. Обухов (1989) отмечает, что сорбция мало зависит от формы соединений металлов, поступающих в почву и механизм закрепления, прежде всего, определяется емкостью поглощения самих почв, содержания органического вещества, глинистых минералов и минералов оксидов железа и алюминия. По способности поглощать тяжелые металлы черноземы значительно превосходят подзолистые и дерново-подзолистые почвы, что связало с высокой емкостью поглощения черноземов, обусловленной большим содержанием гумуса, глинистых частиц, представленных вторичными минералами с лабильной кристаллической решеткой. Нейтральная и слабощелочная среда черноземов также способствует более прочной фиксации тяжелых металлов.

Миграционные возможности тяжелых металлов ограничивают процессы осаждения их на геохимических барьерах. Геохимические барьеры - зоны

ландшафта, в которых на относительно коротком расстоянии в результате специфического сочетания механических, биологических, химических условий происходит избирательное накопление одних химических элементов и удаление других. Геохимические барьеры формируются в результате закономерной пространственной эволюции ландшафтов. Для черноземов, особенно формирующихся на карбонатных лессовидных суглинках, наиболее характерны щелочные барьеры, возникающие в почвенных горизонтах, где наблюдается резкий скачок рН и смена кислой и слабокислой среды на щелочную, при этом особенно контрастные барьеры образуются на контакте силикатных и карбонатных пород, а также сорбционные барьеры, характерные для иллювиальных горизонтов почв, гумусовых горизонтов, для зон контактов горизонтов почв, резко различающихся по гранулометрическому составу (Химическое загрязнение ..., 1991). В изученных нами черноземах выщелоченных также имеют место различные геохимические барьеры, зависящие от особенностей строения почвенного профиля, гранулометрического состава и физико-химических свойств почвы.

Количественной оценкой миграционной способности элемента является интенсивность миграции. Об интенсивности миграции элемент в ландшафте можно судить по тому его количеству, которое в единицу времени переходит б подвижное состояние. В 1940 году А.И.Перельман вывел уравнение интенсивности миграции:

Рх -коэффициент интенсивности миграции, Вх - общее количество элемента, ДВХ - количество элемента, перешедшее в подвижное состояние за промежуток времени /М.

При сравнении интенсивности элементов в органогенных горизонтах 0 -60 см (вариант загрязнения соответствующий 5 ПДК), необходимо отметить, что наибольшей подвижностью обладает кадмий (среднее значение интенсивности миграции - 0,41 в первый год, 0,61 - во второй). Повышенная миграционная способность элемента согласуется с внутренними электростатическими показателями - из изученных элементов ионный потенциал и энергетический коэффициент кадмия одни из наименьших.

Медь также достаточно интенсивно мигрирует в первый год (интенсивность миграции равна 0,51), но ее подвижность резко ограничена во второй год. По значениям ионного потенциала и энергетического коэффициента медь занимает промежуточное положение. Вероятно, в первый год после внесения воднорастворимой соли не происходит значительного закрепления ее почвой, но со временем, помимо взаимодействия с органическим веществом почвы, биологического поглощения и т.д., возможно, происходит и гидролиз, сопровождающийся образованием малорастворимых основных солей состава Си504-2Си(0Н)2, СиС12-ЗСи(ОН)2, а также образование анионных комплексов меди(П) с карбонат-, сульфат- и другими анионами (Ахметов, 1981).

Характер миграции свинца и никеля имеет значительное сходство между собой - аккумуляция в верхних слоях почвы в первый год и усиление миграции во второй, но при этом интенсивность миграции свинца значительно выше, чем никеля (0,45 и 0,22 соответственно). Возможно, что сразу после внесения идет закрепление элементов органическим веществом и минеральной частью почвы. Исходя из данных по электростатическим свойствам элементов, можно предположить, что свинец находится в степени окисления +4, которая преимущественно проявляется в свинецорганических комплексах (Ахметов, 1981), кроме того, достаточно большой радиус иона Pb4 f - 0,132 им, позволяет говорить о возможности пеобменного поглощения данного катиона глинистыми минералами. Со временем минерализация органического вещества, изменение климатических факторов способствует возрастанию миграционной способности элементов.

4. Формы тяжелых металлов в почвах разных уровней загрязнения

Для оценки опасности загрязненности окружающей среды важны не только данные о валовом содержании элементов, но и о формах их нахождения, ибо последние определяют миграционную способность загрязняющих компонентов в почвах, поступление их в растения (Варшал и др., 1991).

Для правильной оценки степени загрязненности объектов окружающей среды тяжелыми металлами необходимо иметь точку отсчета. При охране почв такой точкой отсчета является фоновое содержание тяжелых металлов в них, причем практическое значение имеет, прежде всего, фоновое содержание подвижных форм, определяющих' темпы и степени накопления в почве мобильного фонда элементов, представляющего главную опасность для живых существ (Ильин, 1937). Фоновое содержание тяжелых металлов является индивидуальным для каждой территории и определяется, прежде всего, особенностями самой почвы.

За основу фракционирования форм соединений свинца, меди, кадмия и меди в почвах была взята схема, предложенная Г.М.Варшал и др. (1991). По этой схеме авторы выделяют следующие фракции:

1. Тяжелые металлы, связанные с глинистыми минералами и органическими веществами почв по механизму ионного обмена, карбонатами (экстракция 1 % раствором HCl).

2. Тяжелые металлы, связанные с органическим веществом по механизму комплексообразования, гидроксиды, проявляющие амфотерные свойства (экстракция 0,1 М раствором NaOH).

3. Тяжелые металлы, содержащиеся в твердой фазе в форме гидроксидов, а также связанные с аморфными оксидами и гидроксидами железа и марганца (экстракция 10 % раствором HCl).

4. Тяжелые металлы, необменно поглощенные вторичными глинистыми минералами, (экстракция «царской водкой» - смесь концентрированных соляной и азотной кислот в соотношении 1 : 3).

Данные анализа почвенных образцов опытного участка, представленные на рис.1, свидетельствуют о том, что профильное распределение изучаемых

элементов достаточно неравномерно: для никеля характерно увеличение валового содержания вниз по профилю; максимальное содержание свинца наблюдается в слое почвы 40 - 60 см, характеризующимся значительным содержанием «физической глины» и увеличением рН, отмечается повышенное его содержание в слое 80- 100 см, свидетельствующее о закреплении элемента карбонатами; медь аккумулируется в гумусовом (0 — 20 см) и карбонатном (80 -100 см) горизонтах; наибольшее количество кадмия обнаружено в поверхностном слое 0-20 см, содержание ила и «физической глины» в котором повышено и с ростом рН вниз по профилю наблюдается снижение содержанггя элемента.

РЬ Си № Сё

8 10 12 12 14 16 ¡4 18 22 0,1 0,3 0,5 мг/хг почвы 111111111111

Рис.1. Профильное распределение валового содержания свинца, кадмия, никеля и меди в почвах опытного участка.

Кривые профильного распределения всех фракций свинца совпадают с кривой распределения валового содержания элемента.

Характер распределения никеля и меди, связанных с органическим веществом (фракция 2), определяется содержанием гумуса, количество которого резко уменьшается с глубиной. Распределение остальных фракций аналогично распределению валового содержания элементов.

Фракционное распределение кадмия в целом повторяет распределение общего количества элемента - максимальное содержание кадмия в верхних слоях и постепенное его снижение по почвенному профилю. Основным различием является смещение минимального содержания наиболее мобильных форм: если минимальное количество валового кадмия наблюдается в слое 40 -60 см, то для фракции 1 - в слое 20 - 40, 60 - 80 см.

Сравнивая диаграммы относительного содержания различных фракций тяжелых металлов в метровом юлое почвы (рис.2), можно отметить, что природный кадмий практически равномерно распределен по трем фракциям, экстрагируемым 1% раствором соляной кислоты (фракция 1), 10% раствором соляной кислоты (фракция 3) и «царской водкой» - смесь концентрированных

соляной и азотной кислот (1 : 3) (фракция 4); содержание фракции 2 незначительно.

Для никеля характерно преобладание фракции 4, определяющей взаимодействие элемента с глинистыми минералами почвы, выделяется также фракция 3, характеризующая связь с аморфными оксидами (гидроксидами) железа и марганца. Соединения никеля с органическим веществом (фракция 2),

50 -40 -30 -20 -10 -0 --

п

РЬ

га

из

М

¿14_I

Сс1

№

Си

□ Фракция 1 О Фракция 2 ЕШ Фрзкция 3 И Фракция 4

Рис. 2. Относительное содержание форм соединений свинца, кадмия, никеля и меди в почвах опытного участка.

водорастворимые, обменные и карбонатные соединения (фракция 1) составляют небольшую часть от общего количества элемента в почве.

Свинец выделяется в основном в виде двух фракций: мобильная форма (фракция 1) и форма, представляющая нерастворимые соединения элемента -гидроксиды, фосфаты, сульфиды и сульфаты, а трюке связанные с аморфными оксидами и гидроксидами железа, марганца, алюминия.

Относительное содержание меди распределено по фракциям в следующей последовательности: фракция 4 > фракция 3 > фракция 1 > фракция 2.

Таким образом, основную часть тяжелых металлов в незагрязненных почвах опытного участка представлены труднорастворимыми соединениями элементов с минеральной частью почвы, исключение составляет свинец, мобильные соединения которого достигают 45 % от общего количества элемента.

Оценивая уровень концентрации элементов в почве Учхоза «Пригородное» необходимо отметить, что содержание кадмия превышает региональный уровень, содержание никеля, меди и свинца находится на уровне фона.

Кроме того, на изменение содержания элементов, как валового, так и по фракциям, может оказывать орошение, при котором идет изменение гидрологической и геохимической обстановки в почве, изменяется структурно-гидрофизическое состояние почв, нарушается кальциевый обмен, усиливается процесс дегумификации (Николаева, Розов, Шеин, 1995). При орошении усиливается миграция элементов, их выщелачивание из верхних горизонтов в нижележащие (Балюк, Головина, Насоненко, 1994; Алексеенко, Сериков, 1996).

В условиях умеренно-засушливой колочной степи свинец и кадмий аккумулируются в иллювиальном горизонте (В), медь - в гумусово-аккумулятивном горизонте (А), никель - во втором гумусовом горизонте (АВ); в условиях лесостепи наблюдается повышенное содержание свинца и кадмия в горизонте АВ, никеля - в горизонте В, меди - в горизонте А.

Результаты анализов почвенных образцов незагрязненных почв Учхоза «Пригородное» показывают более низкое валовое содержание изучаемых тяжелых металлов по сравнению с почвами совхозов «Повалихинский» и «Барнаульский».

Необходимо отметить, что среднепрофильное количество ктдмия в почвах данных совхозов значительно выше фоновой величины для Западной Сибири, а содержание никеля превышает ПДК (50 мг/кг).

Фракционный состав соединений меди, кадмия, никеля и свинца в горизонтах искусственно загрязненного ландшафта значительно отличается от состава незагрязненных аналогов.

В отличие от естественных почв, где содержание наиболее мобильных форм меди (фракция 1) не превышает 33,52 %, из которых на долю водорастворимой меди приходится от 2,83 до 6,52 %, при техногенном загрязнении, через год после внесения растворимой соли меди, в почве находится значительное количество подвижной формы - до 71,62 % от валового содержания элемента, при увеличении времени взаимодействия металла с почвой это количество уменьшается, причем снижение подвижности (% от валового содержания) зависит от концентрации меди - чем меньше концентрация, тем значительнее изменение: в слое почвы 0 - 100 см в среднем 8,34 % длл 1 варианта (минимальное внесение), 6,10 % - для 2 варианта, 3,55 % - для 3 варианта (максимальное внесение сульфата меди). Кроме того, необходимо отметить, что в гумусовых горизонтах подвижность элемента несколько меньше, чем в нижележащих слоях.

Влияние степени наведенного загрязнения на изменение содержания водорастворимой фракции металла незначительно. Увеличение времени взаимодействия элемента с почвой приводит к снижению количества меди, экстрагируемого бидистиллированной водой. Среднее содержание данной формы меди в слое 0 - 100 см - 5, 59 - 8,30 мг/кг.

При экстракции раствором щелочи выделяется фракция меди связанная с органическим веществом посредством координационных связей (фракция 2). Максимальное содержание элемента наблюдается в верхних наиболее гумусированных слоях почвы. При значительном увеличении уровня загрязнения отмечается некоторое снижение относительного содержания меди в слое 0-40 см: 1 вариант - 16,43 и 15,39 %; 2 вариант - 18,83 и 22,06 %; 3 вариант - 12,76 и 11,83 % , в 1996 и 1997 годах соответственно.

Фракция элемента, выделяемая 10 % раствором соляной кислоты (фракция 3), составляет 9 - 14 % от валового содержания меди в почве. Предположительно, это медь, осажденная в форме гидроксида либо связанная с оксидами (гидроксидами) железа и марганца. Влияние временного фактора на данную фракцию незначительно.

Относительное содержание элемента в слое 0-100 см, представленного фракцией, экстрагируемой «царской водкой» (фракция 4), от концентрации элемента в почве практически не зависит: 1 вариант - 10,88 %, 2 вариант -12,04 %, 3 вариант - 10,81 % (1996 г.). В 1997 году (через два года после внесения растворимой соли металла в почву) наблюдается небольшое увеличение процентного содержания меди (на 1 - 5 %), что говорит о том, что за изучаемый период лишь незначительное количество соединений меди закрепляется в почве необменпо и становится недоступным для растений.

Общей тенденцией в распределении никеля по почвенному профилю на всех уровнях наведенного загрязнения является накопление его в верхней части почвы и слабая миграция в нижележащие слои.

В загрязненной почве никель достаточно прочно,закреплен в виде двух форм: никель, связанный с оксидами (гидроксидами) железа и марганца, собственный гидроксид и нерастворимые соли элемента, и никель, адсорбированный вторичными глинистыми минералами - относительное содержание фракций 3 и 4 в сумме составляют 63 - 68 % от общего количества элемента .

Но, несмотря на это, значительная часть элемента остается в почве в виде достаточно легкорастворимых соединений. Фракция 1, представляющая водорастворимые, обменные и связанные с карбонатами формы, в 2 - 2,5 раза превышает содержание аналогичных форм в незагрязненных почвах - 19 - 26% и 9 - 10 %, соответственно. Кроме того, во всех вариантах загрязнения отмечается тенденция к повышению количества данных форм с возрастанием времени взаимодействия металла с почвой. Результат фракционного анализа показывают, что это может происходить за счет минерализации органического вещества почвы и, как следствие, высвобождения никеля, прежде связанного с гуминовыми кислотами (относительное содержание фракции 2 в слое 0-20 см в период с 1996 по 1997 год снижается с 8,39 - 12,71 % до 7,85 - 10,08 % от общего количества элемента).

Привнесенный свинец в почвенном профиле распределяется неравномерно, наблюдается аккумуляция элемента в верхнем, наиболее гумусированном слое, и некоторое накопление его в нижней части профиля, связанное с присутствием карбонатов Характер профильного распределения

форм элемента соответствует характеру распределению валового содержания элемента: максимальное количество в верхних слоях и постепенное уменьшение по профилю.

Относительное содержание свинца в слое почвы 0-100 см в наиболее мобильной форме (водорастворимые, обменные, карбонатные), экстрагируемые 1% раствором соляной кислоты, значительно превышает содержание других форм и составляет для разных вариантов загрязнения от 60,17 до 74,33 % и от 48,30 до 73,03 % в 1996 и 1997 годах соответственно.

Степень загрязнения и временной фактор оказывают влияние на содержание данной формы только при относительно небольших концентрациях вносимого элемента (вариант 1). При увеличении содержания свинца до 400 мг/кг почвы и выше (варианты 2 и 3) указанные факторы влияют на количество элемента, входящего в состав легкорастворимых соединений, незначительно (изменение составляет 1-1,5%).

Содержание фракции 2, представляющей прочные комплексные соединения свинца с гуминовыми кислотами, составляет 4,67-5,93 % от общего количества элемента и незначительно уменьшается с возрастанием сроков взаимодействия металла с почвой до 3,97-5,77 % в зависимости от варианта загрязнения, очевидно, это происходит из-за минерализации органического вещества. В гумусовом слое (0-40 см) содержание металла составляет 5,81 и 4,96 % (вариант 1); 5,92 и 6,54 % (вариант 2); 5,83 и 5,70 % (вариант 3) соответственно в 1996 и 1997 годах, что значительно выше, чем в среднем по метровому слою почвы. Профильное распределение данной формы изменяется в зависимости от содержания органического вещества.

Поглощенный при насыщении почв из растворов кадмий остается в основном подвижным (относительное содержание фракции 1 в слое почвы 0 -100 см - 76,32-80,13%), что обуславливает сравнительно высокую миграционную способность элемента и может привести к повышенной загрязненности потока веществ из почвы в растение.

Наименьшим количеством в пробах загрязненной почвы представлен кадмий, связанный с органическим веществом почвы, далее идут соединения элемента с аморфными оксидами (гидроксидами) железа и марганца, и кадмий, входящий в структуры вторичных минералов.

В свежезагрязненных почвах (1995 год), как и в незагрязненной почве основное накопление происходит в слое 0-20 см, но, в отличие от природных условий, при искусственном внесении элемента со временем происходит миграция по профилю почвы и содержание кадмия в данном слое значительно уменьшается. При этом прослеживается тенденция накопления элемента в карбонатном горизонте, что обусловлено осаждением кадмия на карбонатном барьере.

Профильное распределение .форм элемента зависит от валового содержания кадмия в слоях, содержания ила, «физической глины», карбонатов, изменения реакции среды.

При концентрации элемента не превышающей 15 мг/кг (соответствует 5 ПДК) (варианты 1 и 2) среднее содержание кадмия в метровом слое почвы

значительно снижается в период с 1996 по 1997 год, при увеличении концентрации до 21 мг/кг (вариант 3) уменьшения среднего содержания не происходит, наблюдается только перераспределение кадмия внутри почвенного профиля. Следовательно, миграционная способность кадмия в значительной мере зависит от концентрации - чем выше концентрация, тем активнее перемещается элемент за пределы корнеобитаемого слоя почвы.

Выводы

1. Основными источниками поступления тяжелых металлов (меди, кадмия, свинца, никеля) в черноземные почвы г.Барнаула и пригородной зоны являются промышленные предприятия, ТЭЦ, автомагистрали, площадки протравливания зерна ядохимикатами, склады ядохимикатов, старый завод переработки полиметаллических РУД-

2. Рассчитаны электростатические показатели свинца, меди, кадмия и никеля. По ионному потенциалу Картледжа ионы металлов располагаются в следующей последовательности: РЬ2+ < Сс12+ < №2+ < Си2+ < РЬ',+ < М\34, по энергетическим коэффициентам: РЬ2+ < С с!2 " < №2+ < Си2+ < №3+ < РЬ4+. Наибольшей, способностью к передвижению по почвенному птюфилю обладает кадмий(П) и свинец(И), наименьшей - свинец(ГУ) и никель(Ш), промежуточное положение занимают мсдь(П) и киксль^И).

3. В изученных черноземах выражены геохимические барьеры: сорбционный, проявляющийся в верхнем, гумусовом горизонте, и щелочной, действие которого наблюдается при смснс реакции среды со слабокислой на слабощелочную в нижней части почвенного профиля (в карбонатных горизонтах).

4. Определены коэффициенты интенсивности миграции элементов в почвах при разных уровнях наведенного загрязнения. С возрастанием концентрации тяжелых металлов интенсивность их миграции по почвенному профилю уменьшается. С увеличением длительности взаимодействия элементов с почвой подвижность кадмия и никеля возрастает, меди - уменьшается, для свинца четкой зависимости интенсивности миграции от времени нет.

5. Наибольшей подвижностью среди изученных элементов обладает кадмий. Среднее значение коэффициента интенсивности миграции данного металла в слое почвы 0 - 40 см в 1996 и 1997 годах составляет, соответственно, 0,59 и 0,68 (вариант 1), 0,34 и 0,54 (вариант 2), 0,31 и 0,42 (вариант 3).

6. Валовое содержание кадмия в почвах опытного и экспериментальных участков (совхозы «Повалихинский» и «Барнаульский») превышает региональную фоновую концентрацию для почв Западной Сибири в раз. В почвах экспериментальных участков содержание никеля превышает ПДК.

7. В незагрязненных почвах тяжелые металлы относительно равномерно распределены по почвенному профилю, при этом значительная доля их в черноземах представлена труднорастворимыми формами соединений элементов (связанных с оксидами и гидроксидами железа и марганца, собственные гидроксиды и нерастворимые соли металлов, фракция 3, а также входящие в структуру вторичных глинистых минералов, фракция 4).

8. Тяжелые металлы, поглощенные при насыщении почв из растворов, остаются в основном легкоподвижными, мобильными (содержание фракции I достигает, в зависимости от уровня загрязнения и времени взаимодействия с почвой, 41,71 - 74,09 %).

9. Орошение способствует процессу элювиирования, что усиливает миграцию элементов за пределы метрового слоя почвы.

10. Наименьшим абсолютным и относительным количеством в пробах загрязненной почвы представлены формы элементов., связанные с органическим веществом. Исключение составляет медь, для которой содержание данной фракции в органогенных горизонтах находится в пределах от 11,79 до 23,16 % от общего количества элемента.

11. Резкое различие в формах соединений тяжелых металлов между фоновыми и загрязненными почвами позволяет использовать отношение между суммой мобильных форм элементов и элементов, связанных в прочные соединения, в качестве показателя загрязнения почв тяжелыми металлами.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Завалишин С.И., Довбыш С.А. Изучение миграции тяжелых металлов в почве в условиях техногенного загрязнения// Агроэкология и устойчивое развитие регионов: Материалы Всероссийской научной конференции студ. и мол. уч., посвященной 45-летию КрасГАУ. Ч. 1/Краснояр. гос. аграр. ун-т.-Красноярск, 1998.-С. 47 - 48.

2. Довбыш С.А., Завалишин С.И. Водорастворимые и обменные формы меди в почве в условиях техногенного загрязнения/УПочвенно-агрономические исследования в Сибири: Сб. научн. трудов к 100-летию проф. Н.Ф.Орловского. Вып. 3,- Барнаул: Изд. Алтайского госагроуниверситета. 1999.- С. 29-31.

3. Бурлакова Л.М., Морковкин Г.Г., Завалишин С.И., Довбыш С.А., Никулин И.В. влияние орошения на перераспределение свинца и меди в профиле орошаемых почв//Известая АТУ, 1999, Вып. 3,- С.40 -44.

4. Довбыш С.А. Формы соединений свинца -при загрязнении почв//Почвенно-агрономические исследования в Сибири: Сб. научн. трудов к 100-летию проф. Н.Ф.Орловского. Вып. 3,- Барнаул: Изд. Алтайского госагроуниверситета. 1999.-С. 100 - 104.

5. Довбыш С.А. Трансформация меди в техногеннозагрязненных почвах//Почвенно-агрономические исследования в Сибири: Сб. научн. трудов к 100-летию проф. Н.Ф.Орловского. Вып. 4,- Барнаул: Изд. Алтайского госагроуниверситета. 2000,- С. 37 - 42.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Довбыш, Светлана Алексеевна

Введение

ГЛАВА 1. Объекты и методы исследований

1.1 .Характеристика объектов исследований

1.2. Методы исследований

ГЛАВА 2. Миграционные потоки химических элементов в условиях интенсивной антропогенной нагрузки и формы тяжелых металлов в почвах

2.1. Тяжелые металлы: понятие, свойства, источники поступления в почву, токсичность

2.2. Характеристика современного состояния почв в Алтайском крае

2.3. Поглотительная способность почв по отношению к тяжелым металлам

2.3.1.Поглощение тяжелых металлов минеральными компонентами почвы

2.3.2.Поглощение тяжелых металлов органическим веществом почвы

2.4. Формы тяжелых металлов в почвах

ГЛАВА 3. Факторы миграции тяжелых металлов в почвах

3.1. Электростатические и энергетические характеристики изученных тяжелых металлов

3.2. Особенности миграции изученных тяжелых металлов в профиле исследуемых почв

3.2.1. Геохимические барьеры в исследованных почвах и поведение тяжелых металлов

3.2.2. Интенсивность миграции общего количества элементов в зависимости от.концентрации и времени миграции

ГЛАВА 4. Формы тяжелых металлов в почвах различных уровней загрязнения

4.1. Формы тяжелых металлов в незагрязненных почвах

4.1.1. Формы тяжелых металлов в почвах учхоза "Пригородное"

4.1.2. Влияние орошения на перераспределение форм тяжелых металлов в незагрязненных почвах

4.2. Формы тяжелых металлов в почвах при различных уровнях загрязнения

4.2.1. Формы меди в загрязненных почвах

4.2.2. Формы никеля в загрязненных почвах

4.2.3. Формы свинца в загрязненных почвах

4.2.4. Формы кадмия в загрязненных почвах

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Формы тяжелых металлов в природных и техногеннозагрязненных черноземных почвах Алтайского Приобья"

Почвы и растения - важные компоненты биосферы. Все изменения антропогенной природы нарушают естественный баланс экосистем, сформировавшихся постепенно в течение длительного периода времени.

Усиление техногенной нагрузки делает весьма актуальной проблему загрязнения почв высокотоксичными элементами, среди которых особое место занимают тяжелые металлы, повышенные концентрации которых могут привести к подавлению деятельности различных биологических систем, • к снижению их устойчивости и продуктивности, и заставляет задуматься над поиском методов вывода их из биологического круговорота.

Теоретической основой природоохранных мероприятий и восстановления плодородия почв, подверженных воздействию техногенных выбросов тяжелых металлов, является раскрытие механизмов трансформации соединений металлов техногенной природы, изучение миграционной способности элементов, их перераспределения в почвенном профиле.

Наибольшая загрязненность почв тяжелыми металлами характерна для городских и пригородных территорий (Кирейчева, 1995). По данным Л.М.Бурлаковой, Г.Г.Морковкина (1992), Т.А.Пудовкиной (1999) в пригороде г.Барнаула имеются территории с содержанием в них тяжелых металлов, превышающих ПДК.

Важность данной проблемы предопределяет цель настоящей работы.

Цель исследований. Изучить формы связи тяжелых металлов с твердой фазой естественных и техногеннозагрязненных почв, определить факторы их подвижности, возможность включения в биологический круговорот.

Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач.

Задачи исследований:

1. Установить источники поступления тяжелых металлов (меди, кадмия, свинца, никеля) в черноземные почвы Алтайского Приобья.

2. Определить валовой состав тяжелых металлов в естественных почвах и в почвах при различных уровнях их техногенного загрязнения.

3. Установить формы связи тяжелых металлов с твердой фазой почв различных уровней техногенного загрязнения.

4. Изучить влияние свойств почв на содержание и подвижность разных тяжелых металлов. Установить факторы их аккумуляции и подвижности на фоне орошения и без него.

5. Изучить особенности миграции и аккумуляции тяжелых металлов в профиле черноземной почвы при наведенном загрязнении. Определить коэффициенты интенсивности вертикальной профильной миграции элементов.

Научная новизна. Впервые для черноземов Алтайского Приобья определены формы нахождения свинца, меди, никеля и кадмия в естественных и техногеннозагрязненных почвах, рассчитаны коэффициенты интенсивности профильной миграции данных элементов при разных уровнях наведенного загрязнения.

В диссертационной работе выдвигаются следующие защищаемые положения:

1. Тяжелые металлы естественных почв находятся в прочной связи с твердой фазой.

2. Техногеннопривнесенные в почву тяжелые металлы образуют легкоподвижные, мобильные соединения и способны легко использоваться растениями.

Практическая значимость. Определен показатель (отношение между суммой мобильных и прочносвязанных форм элемента), позволяющий идентифицировать техногенное загрязнение почв. Определены коэффициенты миграции элементов в почвенном профиле и факторы, их определяющие, что может быть использовано в прогнозировании времени самоочищения почв при техногенном загрязнении. 6

Автор благодарен научным сотрудникам кафедры почвоведения и агрохимии С.И.Завалишину и В.И.Овцинову за помощь в проведении совместных экспериментов.

Особую признательность автор выражает научному руководителю -заведующей кафедрой почвоведения и агрохимии, Заслуженному деятелю науки РФ, доктору сельскохозяйственных наук, академику, профессору Лидии Макаровне Бурлаковой за внимание, консультации и поддержку на протяжении всей работы над диссертацией.

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Довбыш, Светлана Алексеевна

ВЫВОДЫ

1. Основными источниками поступления тяжелых металлов (меди, кадмия, свинца, никеля) в черноземные почвы г.Барнаула и пригородной зоны являются промышленные предприятия, ТЭЦ, автомагистрали, площадки протравливания зерна ядохимикатами, склады ядохимикатов, старый завод переработки полиметаллических руд.

2. Рассчитаны , электростатические показатели свинца, меди, кадмия и никеля. По ионному потенциалу Картледжа ионы металлов располагаются в следующей последовательности: РЬ2+ < Сс12+ < №2+

Си2+ < РЬ4+ < №3+, по энергетическим коэффициентам: РЬ2+ < Сс12+

2+ < Си2+ < №3+ < РЬ4+. Наибольшей способностью к передвижению по почвенному профилю обладает кадмий(П) и свинец(П), наименьшей - свинец(1У) и никель(Ш), промежуточное положение занимают медь(П) и никель(П).

3. В изученных черноземах выражены геохимические барьеры: сорбционный, проявляющийся в верхнем, гумусовом горизонте, и щелочной, действие которого наблюдается при смене реакции среды со слабокислой на слабощелочную в нижней части почвенного профиля (в карбонатных горизонтах).

4. Определены коэффициенты интенсивности миграции элементов в почвах при разных уровнях наведенного загрязнения. С возрастанием концентрации тяжелых металлов интенсивность их миграции по почвенному профилю уменьшается. С увеличением длительности взаимодействия элементов с почвой подвижность кадмия и никеля возрастает, меди - уменьшается, для свинца четкой зависимости интенсивности миграции от времени нет.

5. Наибольшей подвижностью среди изученных элементов обладает кадмий. Среднее значение коэффициента интенсивности миграции данного металла в слое почвы 0 - 40 см в 1996 и 1997 годах составляет, соответственно, 0,59 и 0,68 (вариант 1), 0,34 и 0,54 (вариант 2), 0,31 и 0,42 (вариант 3).

6. Валовое содержание кадмия в почвах опытного и экспериментальных участков (совхозы «Повалихинский» и «Барнаульский») превышает региональную фоновую концентрацию для почв Западной Сибири. В почвах экспериментальных участков содержание никеля превышает ПДК.

7. В незагрязненных почвах тяжелые металлы относительно равномерно распределены по почвенному профилю, при этом значительная доля их в черноземах представлена труднорастворимыми формами соединений элементов (связанных с оксидами и гидроксидами железа и марганца, собственные гидроксиды и нерастворимые соли металлов, фракция 3, а также входящие в структуру вторичных глинистых минералов,фракция 4).

8. Тяжелые металлы, поглощенные при насыщении почв из растворов, остаются в основном легкоподвижными, мобильными (содержание фракции 1 достигает, в зависимости от уровня загрязнения и времени взаимодействия с почвой, 41,71 - 74,09 %), их доступность для растений при этом повышается.

9. Орошение способствует процессу элювиирования, что усиливает миграцию элементов за пределы метрового слоя почвы.

10. Наименьшим абсолютным и относительным количеством в пробах загрязненной почвы представлены формы элементов, связанные с органическим веществом. Исключение составляет медь, для которой содержание данной фракции в органогенных горизонтах находится в пределах от 11,79 до 23,16 % от общего количества элемента.

137

1 Г. Резкое различие в формах соединений тяжелых металлов между фоновыми и загрязненными почвами позволяет использовать отношение между суммой мобильных форм элементов и элементов, связанных . в прочные соединения, в качестве показателя загрязнения почв тяжелыми металлами.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Довбыш, Светлана Алексеевна, Барнаул

1. Связанные в структуре кристаллических решеток силикатов (первичных и вторичных);4.- Связанные с органическим веществом почвы;

2. Связанные в оксидах железа или марганца;

3. Химически образованные нерастворимые соли тяжелых металлов (карбонаты, фосфаты, сульфаты, сульфиды);

4.B. Цинк, марганец и медь в мицелярно-карбонатных черноземах//Почвоведение,- 1991,- № 4,- С. 171-174.

5. Агроклиматические ресурсы Алтайского края.-JI.: Гидрометиоиздат, 1971.-155с.

6. Акуленко Ю.Н. Гидрогеолого-мелиоративное обоснование эффективного использования водных ресурсов и орошаемых земель на юге Западной Сибири: Автореф. дис. д-ра геол.-мин. наук,-Иркутск, 1989,- 44 с.

7. Александрова Л.Н. Органическое вещество почв и процессы его • трансформации,- Л.: Наука,1980.

8. Александрова Л.Н., Найденова O.A. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. 4-е изд., перераб. и доп.- Л.: Агропромиздат, 1986,- 295 с.

9. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях,- Л.: Агропромиздат, 1987.-142с.

10. Алексеенко В.А., Сериков В.Н. Основные факторы концентрации тяжелых металлов (ТМ) в почвах агроландшафтов (на примере юга России).// Тяжелые металлы в окружающей среде: Тез.докл./Междунар. Симпоз. Пущино, 1996,- С. 6-7.

11. Альберт А. Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии. Пер. с англ. в 2-х томах. Т2,- М.: Медицина, 1989.432 с.

12. Анализ объектов окружающей среды: Инструментальные методы. Пер. с англ./ Под ред. Р. Соннасси.- М.: Мир, 1993.- 80 с.

13. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М., Изд-во МГУ, 1970.-487 с.

14. П.Атабеков А.З. Микроэлементы медь и цинк в орошаемых почвах Ташкентской области./ Тр. Ин-та почвовед, и агрохимии АН Уз ССР.- 1987,- №31.- С. 21-25.

15. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия,- М.: Высш. школа,1981.-679 с.

16. Базилевич H.H., Шаврыгин П.И. Почвы черноземной зоны засушливой, умеренно засушливой и колочной степи // Почвы

17. Алтайского края,- М.: Изд-во АН СССР, 1959,- С. 46-66.

18. Балюк С.А. Деградация черноземов при орошении // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения / Тезисы к докл. Всерос. конф., Т.2.- М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 1998,- С. 52-54.

19. Барахтенова JI.A. Влияние поллютантов на обмен веществ и состояние сосны обыкновенной в условиях техногенного загрязнения. Автореф. дис. докт. биол. наук,- Новосибирск, 1993,39 с.

20. Басманов А.Е., Кузнецов A.B. Экологическое нормирование удобрений в современном земледелии // Вестн. с.-х. науки,- 1990,-№8,-С. 88-91.

21. Берзиня А .Я. Загрязнение металлами растений в придорожных зонах автомагистралей // Загрязнение природной среды выбросами автотранспорта,- Рига, 1980,- С. 28-45.

22. Беус A.A., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды,- М.: Недра, 1976,- 248 с.

23. Бок Р. Методы разложения в аналитической химии. Пер. с англ./ • Под ред. Бусева А.И., Трофимова H.B. М.: Химия, 1984,- 432 с.

24. Большаков В.А., Гольпер Н.Я., Клименко Г.А., Лычкина Т.И. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами,- М.: Гидрометеоиздат, 1978.- 49 с.

25. Браунлау А.Х. Геохимия,- М.: Недра, 1984,- 436 с.

26. Бреус И.П., Садриева Г.Р. Миграция тяжелых металлов с иифильтрациоиными водами в основных типах почв среднего Поволжья //Агрохимия.-1997.-№ 6,- С.56-64.

27. Бурлакова JI.M. Плодородие алтайских черноземов в системе агроценоза,- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984,- 198 с.

28. Бурлакова J1.M., Морковкин Г.Г. Влияние различных факторов на загрязнение почв тяжелыми металлами// Пробл. экол. Том. обл./Тез. докл. регион, конф., Томск, 22 24 апр., 1992. Т. 2,- С. 11-12.

29. Василевская В.Д., Шибаева H.H. Фракционный состав соединений металлов в почвах южнотаежного Заволжья// Почвоведение,- 1991,-№11,- С.14.

30. Важенин И.Г., Журавлева Е.Г. Содержание меди в составе органического вещества дерново-подзолистой почвы // Химия почвы. Формы соединений и методы определения макро- и микроэлементов,- М., 1978,- С.61-70.

31. Варшал Г.М., Велюханова Т.К., Кащеева И.Л., Харьков Н.Е., Жуков С.Р., Кудинова Т.Ф. Определение сосуществующих форм загрязняющих компонентов в почвах методами химического фазового анализа //Почвоведение,-1991,- № 9,- С.148-154.

32. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах,- М.: Изд-во АН СССР, 1957,- 238 с.

33. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры // Геохимия,- 1962,- № 7,- С. 555-571.

34. Воробьева Л.А., Рузанова Т.А., Лобанова Е.А. Элементы прогноза уровня концентрации тяжелых металлов в почвенных растворах по диаграммам растворимости // Тяжелые металлы в окружающей среде,- М.: Изд-во МГУ, 1980,- С. 28-34.

35. Гармаш Г.А., Гармаш Н.Ю. Влияние тяжелых металлов, внесенных в почву с осадком сточных вод, на урожайность пшеницы икачество продукции // Агрохимия,- 1983,- № 7.- С.69-76.

36. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др.- М.: Недра, 1990,- 335 с.

37. Глазовская М.А. Теория геохимии ландшафтов в приложении к изучению техногенных потоков рассеяния и анализу способности природных систем к самоочищению // Техногенные потоки веществ в ландшафтах и состояние экосистем,- М., 1981,- С. 7-41.

38. Глазовская М.А. Почвенно-геохимическое картографирование для оценки экологической устойчивости среды // Почвоведение,- 1992.• №6,- С.5-15.

39. Глазовская М.А. Критерии классификации почв по опасности загрязнения свинцом// Почвоведение,- 1994,- № 4,- С. 110-120.

40. Горбатов В.С. Устойчивость и трансформация оксидов тяжелых металлов РЬ, Сё) в почвах // Почвоведение,- 1988,- №1,- С. 3543.

41. Горбатов В.С., Зырин Н.Г. О выборе экстрагента вытеснения из почвы обменных катионов тяжелых металлов // Вестн. Моск. ун-та, сер.17. Почвоведение.- 1987,- №2,- С.512.

42. Горбатов В.С., Обухов А.М. Динамика трансформации малорастворимых соединений цинка, свинца и кадмия в почвах // Почвоведение,- 1989,- №6,- С. 129-133.

43. Горяинова В.П. Медь и никель в подзолистых АГБе-гумусовых почвах северной тайги в условиях промышленного воздушного загрязнения. Автореф. на соиск. уч. ст. канд. биолог, наук,- М., 1996.-20 с.

44. ГОСТ 26657-85. Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания фосфора.- 5с.

45. Гречин И.П. Влияние избыточного проточного увлажнения на некоторые свойства дерново-подзолистой почвы// Докл. ТСХА,-1969,-Вып. 154,- С. 55-59.

46. Демин В.В. Роль гуминовых кислот в необратимой сорбции и биохимии тяжелых металлов в почве // Известия ТСХА, вып.2,-1994,- С. 79-86.

47. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении,- М.: Изд-во МГУ, 1972.-292 с.

48. Добровольский В.В. Тяжелые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия // Тяжелые металлы в окружающей среде,- М.: Изд-во МГУ, 1980,- С. 3-11.

49. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние,- М.: Мысль, 1983,- 272 с.

50. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регулярная роль почвы // Почвоведение,- 1997,- № 4,- С. 431-441.

51. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований).- М.: Агропромиздат, 1985.- 351с.

52. Евдокимова Г.А. Микробиологическая активность почв при загрязнении тяжелыми металлами // Почвоведение.- 1982,- № 6,

53. Евдокимова Г.А. Влияние меди и никеля на биологические процессы в почве // Микробиологические и фитопатологические исследования на Кольском Севере,- Апатиты, 1984,- С.5-23.

54. Евдокимова Г.А., Кислых Е.Е. Превращение азотосодержащих веществ в загрязненных металлами почвах // Микробиологические и фитопатологические исследования на Кольском Севере.-Апатиты, 1984,- С. 23-29.

55. Журавлева Е.Г. О формах соединений и подвижности меди в дерново-подзолистой почве // Химия почвы. Формы и методы определения макро- и микроэлементов,- М., 1978,- С. 49-60.

56. Иванова А,С. Медь в почвах садовых агроценозов Крыма // Агрохимия,- 1987,- № 10,- С. 76-82.

57. Изерская JI.A., Гуляева Т.Е. Оценка состояния марганца и тяжелых металлов в пойменных почвах Средней Оби.// Экол. и практ.: Тез. и докл. конф./ Том.гос. ун-т и др.- Томск, 1989,- С. 159-161.

58. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния водной среды,- Л.: Гидрометеоиздат, 1975,- 375 с.

59. Ильин В.Б. Элементарный химический состав растений.-Новосибирск: Наука, 1985.-129 с.

60. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в почвах Западной Сибири// Почвоведение.- 1987,-№ 11.- С. 87-94.

61. Ильин В.Б. Кадмий в почве // Химизация сельского хозяйства,-1991а,-№9,-С. 16-17.

62. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение.-Новосибирск: Наука, СО, 19916,- 151с.

63. Ильин В.Б. Фоновое содержание кадмия в почвах Западной Сибири // Агрохимия,- 1991в,- № 5,- С. 103-108.

64. Ильин В.Б. Оценка буферности почв по отношению к тяжелым металлам // Агрохимия,- 1995,- №10,- С. 109-113.

65. Импактное загрязнение почв металлами и фторидами / Под ред. Н.Г. Зырина, С.Г. Малахова, Н.В. Стасюка,- Л.: Гидрометеоиздат, 1986,- С. 45-49.

66. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях: Пер. с англ.-М.: Мир, 1989,- 439с.

67. Кадмий: экологические аспекты (гигиенические критерии . состояния окружающей среды; 135). Всемирная организацияздравоохранения,- Женева, 1994,- 160 с.

68. Карманов И.И. Почвы предгорий Северо-Западного Алтая и их использование в сельском хозяйстве,- М.: Наука, 1965,- 158 с.

69. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Самонова О.А. Подвижные формы тяжелых металлов в почвах лесостепи Среднего Поволжья (опыт многофакторного регрессивного анализа)// Почвоведение.- 1995.-№6,-С. 705-713.

70. Кашин В.К., Иванов Г.М. Никель в почвах Забайкалья . //Почвоведение,- 1985,-№10,-С.1291-1298.

71. Кирейчева JT.H., Глазунова И.В. Методы детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами// Почвоведение,- 1995,- № 7,-С. 892-896.

72. Кирпичников H.A., Черных H.A., Черных И.Н. Влияние ' антропогенных факторов на распределение тяжелых металлов впочвах ландшафтов юга Московской области // Агрохимия,- 1993.-№2,-С. 93-101.

73. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова,- М.: Наука, 1985.-263 с.

74. Кононова М.М. Органическое вещество почвы,- М.: Изд-во АН СССР, 1963,- 314 с.

75. Коровин Общая химия,- М.: Высшая школа, 1998,- 632 с.

76. Лабий Ю.М., Михальский М.Г. Распределение и миграция микроэлементов в почвах Прикарпатья //Почвоведение,- 1989,-№3,- С.32-38.

77. Ладонин Д.В. Изучение трансформации техногенных форм меди и цинка почвой в условиях модельного эксперимента //Агрохимия-1996,- №1,- С.94-99.

78. Ладонин Д.В., Марголина С.Е. Взаимодействие гуминовых кислот с тяжелыми металлами // Почвоведение,- 1997,- № 7,- С. 806-811.

79. Ладонин Д.В., Решетников С.И., Садовникова Л.К., Нежданова A.A. Активность ионов меди в загрязненных и фоновых почвах в условиях модельного эксперимента// Почвоведение.- 1994,- № 8,-С. 46-52.

80. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды/ Отв.ред. Глазовская М.А., Касимов Н.С. М.: Наука, 1989,- 263 с.

81. Лобанова Е.А. Состояние свинца в некарбонатных почвах: Автореф. дис. канд. биол. наук. 1983,- 25 с.

82. Макаров М.И., Недбаев Н.П., Окунева P.M. Закономерности поведения микроэлементов при воздействии на почву кислотных осадков (модельный эксперимент)// Вест. Моск. ун-та, сер. 17. Почвоведение,- 1993,- № 4,- С. 38-44.

83. Материалы к Государственному докладу о состоянии окружающей среды Алтайского края в 1997 году / Под общ. ред. О.П.Дорощенкова, Ю.И. Винокурова.- Барнаул: Изд-во Алт. ун-та,• 1998,- 120 с.

84. Материалы к Государственному докладу о состоянии окружающей среды Алтайского края в 1998 году / Под общ. ред. О.П.Дорощенкова, Ю.И. Винокурова.- Барнаул: Изд-во ОАО «Алтайский полиграфический комбинат», 1999,- 100 с.

85. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства,- М.: ЦИНАО, 1989,- 62с.

86. Минеев В.Г., Макарова А.И., Тришина Т.Н. Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной интенсивной химизации. I. Кадмий // Агрохимия,-1981,- № 5,- С. 146-155.

87. Минеев В.Г., Писарев Б. А. Экологические последствия применения химических средств в земледелии // Агрохимия,- 1991,-№ 8,- С.96-113.

88. Микроэлементы в почвах Советского Союза. Вып. 1 / Под ред.

89. B.А.Ковды, Н.Г. Зырина,- М.: Изд-во МГУ, 1973.- 281 с.

90. Морковкин Г.Г. Уровни загрязнения тяжелыми металлами почв и • продукции растениеводства в населенных пунктах бассейна реки

91. Алей// Наука аграрному производству: Тез. юбил. науч.-практ. конф. посвящ. 50-летию АлтГАУ,- Барнаул: Изд-во АлтГАУ, 1993.1. C. 30-32.

92. Никифорова Е.М. Загрязнение природной среды свинцом от выхлопных газов автотранспорта // Вестн. МГУ. Сер. геогр,- 1975,-№3.-С. 28-36.

93. Никифорова Е.М. Свинец в ландшафтах придорожных систем// Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояниеэкосистем,- М., 1983,- С. 220-229.

94. Николаева С.А., Розов С.Ю., Шеин Е.В. Проблемы прогноза почвенно-экологических последствий орошения черноземов // Почвоведение,-1995 .-№1 .-С. 115-121.

95. Обухов А.И. Устойчивость черноземов к загрязнению тяжелыми металлами// Проблемы охраны, рационального использования и рекультивации черноземов,- М., 1989,- С. 33-42.

96. Обухов А.И., Лепнева О.М., Плеханова И.О. Тяжелые металлы в почвах и растениях больших городов: Тезисы докл. 8 Всесоюз. съезда почвоведов, Новосибирск, 14-18 августа, 1989 г., Кн.6,-Новосибирск, 1989,- С. 164-170.

97. Обухов А.И., Плеханова И.О. Атомно-абсорбционный анализ в почвенно-биологических исследованиях.- М., Изд-во МГУ, 1991,-184с.

98. Обухов А.И., Поддубная Е.А. Содержание свинца в системе почва-растение// Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 2-го Всес. совещ., Обнинск, 1978,- С. 192-197.

99. Обухов А.И., Цаплина М.А. Миграция и трансформация соединений свинца в дерново-подзолистой почве// Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5-го Всес. совещ., Обнинск, 12-15 янв., 1987,- Л., 1989,- С. 194-199.

100. Овчаренко М.М. Подвижность тяжелых металлов в почве и доступность их растениям//Аграрная наука.-1996.-№3.-С.39-40

101. Овчаренко М.М., Шильников И.А., Полякова Д.К., Графская Г.А., Иванов А.Е., Сопильняк Н.Т. Влияние известкования и кислотности почвы на поступление в растения тяжелых металлов// Агрохимия.-1996,- № 1,- С.74-84.

102. Оголева В.П., Чердакова Л.Н. Никель в почвах Волгоградской области //Агрохимия,- 1980,- № 9,- С. 105-109.

103. Орлов Д.С. Химия почв,- М.: Изд-во МГУ, 1992,- 400 с.

104. Орлов Д.С., Безуглова О.С. Биогеохимия.- Ростов-на-Дону: Феникс, 2000,-320 с.

105. Пампура Т.В., Пинский Д.Л., Остроумов В.Г., Гершевич В.Д.,

106. B.Н. Башкин. Экспериментальное изучение буферности чернозема при загрязнении медью и цинком// Почвоведение,- 1993,- № 2,- С. 104-110.

107. Пашнева Г.Е. Содержание цинка и никеля в почвах Томской области.//Микроэлементы в Сибири, вып.5,- Улан-Удэ, 1967, №11.1. C. 87-94.

108. Перельман А.И. Геохимия ландшафта,- М.: Высшая школа, 1966.-392 с.

109. Пинский Д.Л., Паченский Я.А. Описание движения кадмия в почвенной колонке с помощью комплексной математической модели//Почвоведение,- 1991,- № 1,- С. 133-140.

110. Пинский Д.Л., Фиала К., Моцик А., Душкина Л.Н. Исследование механизма поглощения Cu, Cd и РЬ лугово-черноземной карбонатной почвой // Почвоведение,- 1986,- № 11,- С. 58-66.

111. Поведение ртути и других тяжелых металлов в экосистемах. Аналитический обзор. 4.1. Физико-химические методы определения содержания ртути и других тяжелых металлов в природных объектах,- Новосибирск: Изд-во ГПНТБ СО АН СССР, 1989.- 140 с.

112. Подгайнова В.Н., Симонова JI.H. Медь (Аналитическая химия элементов).- М.: Наука, 1990,- 279 с.

113. Понизовский A.A., Студеникина Т.А., Мироненко Е.В. Поглощение ионов меди(П) почвой и влияние на него органических компонентов почвенных растворов//Почвоведение.-1999.-№7,-С.850-859.

114. Пояснительная записка по корректировке материалов почвенного обследования совхоза Повалихинский Первомайского района Алтайского края,- ЗапсибНИИгипрозем, Барнаул, 1996,- 155с.

115. Протасова H.A., Щербакова А.П., Копаева М.Т. Редкие и рассеянные элементы в почвах Центрального Черноземья.-Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1992,- 168 с.

116. Пудовкина Т.А. Мониторинг содержания тяжелых металлов в почвах г. Барнаула// Почвенно-агрономические исследования в Сибири: Сб. научн. трудов к 100-летию проф. Н.В. Орловского. Вып. 1,- Барнаул: Из-во Алтайского госагроуниверситета, 1999,- С. 59-63.

117. Раськова Н.В., Скворцова И.Н., Обухов А.Д., Дерябин Н.Ф. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5 Всесоюз. совещ., Обнинск, 12-17 января, 1987.- Д., 1989,- С. 289-296.

118. Решетников С.И. Формы соединений меди в загрязненных и , фоновых дерново-подзолистых почвах./ Биорл. н,- 1990, № 4,- С.114.123.

119. Ринькис Г.Я. Методы ускоренного калориметрического определения микроэлементов в биологических объектах,- Рига, 1963,- 124 с.

120. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Изд. 2-е, испр. Минск: «Вышэйш. школа», 1967,- 328 с.

121. Сатаева JI.B., Сурнин В.А., Лобов А.И., Кулешов Л.И. Оценка загрязнения земель тяжелыми металлами по субъектам Российской

122. Федерации// Химия в сельском хозяйстве, 1995, № 4.- С. 23-26

123. Свинец в окружающей среде/ Отв. ред. Добровольский B.B. М.: Наука, 1987,- 179 с.

124. Сердюкова A.B. Свинец в почвах техногенных,природных ландшафтов и потребление элемента растениями. Автореф. дисс. канд. биолог, наук,- М., 1984, 24 с.

125. Сидоров Н.Ф. Проблемы тяжелых металлов в сельском хозяйстве (биологические аспекты).- Иваново, 1995,- 48 с.

126. Скарлыгина-Уфимцева М.Д., Черняхов В.Б., Березкина Г.А. • Биогеохимические особенности медноколчеданных месторождений

127. Южного Урала. Л., Изд-во Ленинградского университета, 1978,-149с.

128. Сливинская Р.Б. Нарушение водного баланса растений под действием тяжелых металлов//Тез.докл.: 2 Съезд Всес.об-ва физиологов раст. Ч.2.- Минск, 1992,- С. 192.

129. Содержание и формы микроэлементов в почвах / Под ред. проф. Н.Г. Зырина,- М.: Изд-во МГУ, 1979,- 387 с.

130. Состояние окружающей природной среды в Алтайском крае в 1996 году: Доклад Государственного комитета по охране окружающей среды Алтайского края.- Барнаул: Изд-во АТУ, 1997,107 с.

131. Спицына С.Ф. Биогеохимическое районирование Алтайского края по меди, цинку, молибдену, марганцу, кобальту, бору // Экологические проблемы сельского хозяйства Алтая : Сб. тез. к научной конф,- Барнаул: Изд-во Апт. госуниверситета, 1995.- С. 1618.

132. Степанова Е.А., Коробова Е.М., Орлов Д.С., Петровская Н.В. Свинец в почвах дальней зоны влияния аварии на Чернобыльской АЭС// Почвоведение,- 1990,- № 10,- С. 61-69.

133. Степанова М.Д. Микроэлементы в органическом веществе почв,-Новосибирск, 1976.- 105 с.

134. Степанок В.В. Влияние соединений кадмия на урожай и элементный состав сельскохозяйственных культур // Агрохимия.-1998,- № 6,- С. 74-79.

135. Суворов A.B., Никольский А.Б. Общая химия. СПб: Химия, 1997.-624 с.

136. Татаринцев JIM., Кудрявцев А.Е., Давыдов A.C. Физические и водно-физические свойства черноземов в кормовом севообороте Барнаульского стационара// Эффективность удобрений в севооборотах Алтайского края/ Алт. СХИ,- Барнаул, 1988,- С. 9298.

137. Тейт Р. Органическое вещество почвы: Биологические и экологические аспекты: Пер. с англ.- М.: Мир, 1991.- 400 с.

138. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде: Пер. с англ.- М.: Мир, 1982.- 281 с.

139. Трофимов И.Т. Исследование структуры некоторых почв Алтайского края: Автореф. дис. . канд. биол. наук,- Новосибирск, 1967.-23 с.

140. Тулупов П.Е., Журавлева Л.И. Использование кислотных вытяжек для определения валового содержания тяжелых металлов в почвах // Тр. института экспер. метеорологии Гидрокомгидромета,- 1987,- № 14/129,- С. 90-96.

141. Федоров A.C., Потапова Н.Е. Влияние техногенных факторов на содержание тяжелых металлов в гумусовом горизонте почв и растениях // Почвоведение.- 1988,- № 3.- С. 135-137.

142. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь-справочник/ Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова и др.- М.: Агропромиздат, 1991.- 303 с.

143. Хомченко Г.П., Цитович И.К. Неорганическая химия,- М.: Высшая школа, 1987,- 431 с.

144. Цаплина М.А. Трансформация и миграция соединений свинца, кадмия и цинка в дерново-подзолистой почве. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. биолог, наук,- М., 1991,- 24 с.

145. Цаплина М.А. Трансформация и транспорт оксидов свинца, кадмия и цинка в дерново- подзолистой почве // Почвоведение.-1994.-№ 1. С.45-50.

146. Черных H.A. Изменение содержания ряда химических элементовв растениях под действием различных количеств тяжелых металлов в почве // Агрохимия,- 1994,- № 3.- С. 68-76.

147. Черных H.А. Закономерности поведения тяжелых металлов в системе почва-растение при различной антропогенной нагрузке. Авторей. дисс. на соиск. уч. степени доктора биолог, наук,- М.,1995,- 35 с.

148. Чертко Н.К. Геохимия ландшафта.- Минск: Изд-во БГУ, 1981.-255с.

149. Шиханов.Н.С., Юлушев И.Г. О фоновом содержании некоторых микроэлементов в растениях на территории Кировской области// Рациональное использование и охрана лугов Урала.-Пермь, 1984.-С. 127-131.

150. Шаврыгин П.И. Почвы зоны лесостепи // Почвы Алтайского края,- М.: Изд-во АН СССР, 1959.- С. 66-75.

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

152. Экологическая химия: Пер. с нем./ Под ред. Ф.Корте,- М.: Мир,1996,- 396 с,

153. Эмсли Д. Элементы: Пер. с англ.- М.: Мысль, 1993.- 256 с.

154. Ягодин Б.А. Агрохимия и мониторинг состояния окружающей среды //Изв. ТСХА,- 1990.- № 5.- С. 113-118.

155. Ягодин Б.А., Виноградова С.Б., Говорина В.В. Кадмий в системе почва-удобрение-растение-животное и человек // Агрохимия.1989,-№5.-С. 118-131.

156. Alloway B.I., Fills Alison R., Morgan Hilary The speciation and availability Cd and Pb in polluted soils // Trace substances Environ.

157. Health-18. Proc. Univ. Mo. 18 th Annu. Conf., Colambia, Mo., 4-7 June, • 1984,- Columbia, Mo., 1984.- P. 187-200.

158. Bingham F.T. Growth and cadmium accumulation in plants grown on a soil treated with cadmium enriched sewage sludge // I. Environ Qual.- 1975,-№4,-P. 207-211.

159. Böhmer Bernd-Michael. Zur Auswaschung von Cadmium und Nickel and dem pflanzenwirksamen Bodenkorper unbelasteter Ackerboden. Arch. Asker-und Pflanzenbau und Bodenk.-1989- 33.-№8.- P.475-482.

160. Chang A.C., Kim S.J., Page A.L. Transfer of cadmium from Municipal Sludge Treated Soils To Selected Plants // Trans. XIV

161. Congr. of ISSS.- 1990.- Vol. 4.- P. 180-185.

162. Chrenekova E. The action lad in a soil-plant system. «Acta Futotechn.», 1984, 41, P. 75 99.

163. Christensen Thomas H. Cadmium soil sorption at low concentrations: 8 Correlation with soil parametere. Water. Air. and soil Pollut.- 1989.-44,№1-2,P. 71-82.

164. DeCatanzaro J.B., Hutchinson T.C. Effect of nickel addition on nitrogen mineralization, nitrification and nitrogen leaching in some boreal forest soils, Water, Air, Soil Pollut, 24, 153, 1985.

165. Golwer A. Geogene Gehalte ausgewählter Schwermetalle in mineralischen Boden von Hessen. Wasser + Boden.- 1989,- 41, № 5,- P. 310-311.

166. Harmsen K. Behaviour of heavy metal in soils // Agr. Res. Rep.-1977,-№886.-P. 101-171.

167. Haynes L.J., Swift R.S. Concentrations of extractable Cu, Zn, Fe and Mn in a group of soils as influenced by air and oven - drying and rewetting// Geoderma.-1991,- № 3-4,- P. 319-333.

168. Herms U., Brummer G. Influence of different types of natural organic matter on the solubility of heavy metals in soils // Environ eff. org. andinorg. contam. sewage studge, May 25-26, 1982.- Dordrecht, 1983.- P. 209-214.

169. Hutchinson T.C., Whitby L.M. Heavy metal pollution in the Sudburymining and Smelting region of Canada 1. Soil and vegetation contamination by nickel, copper and other metals // Environ Conservation.- 1974,- Vol.1, № 2,- P. 123-132.

170. Jalali V.K., Talib A.R., Takkar P.N. Distribution of micronutrients in some benchmark soils of Kashmir at different altitudes. J. Indian Soc. Soil Sci.- 1989,- 37, № 3.- P. 465 469.

171. Kim N.D., Fergusson J.E. Effectiveness of commonoly used sequential extraction determining the spetiation of cadmium in soils //

172. Sci. Total Environ.- 1991.- 105,-P. 191-209.

173. Labib F.B., Khalil J.B., Halaka S.H. Heavy metals in some soils and clau beds of Bahariya, Egypt. Agrochimica.- 1989/- 33, № 1 2,- P. 78 -84.

174. Lagerwerlt J.V., Specht A.W. Contamination of roadside soil and vegetation with cadmium, nickel and zinc // Environ Sci. and Technol.-1970,- Vol.4, № 5,- P. 583-586.

175. LeeF.Y. The chemical forms of heavy metals in contaminated soils// Amer. Soc. Agron. Annu. Meet. 1992.- Minneapolis, 1992,- P. 46.

176. Lombin G. Evaluating the micronutrient fertilitu of Nigeria s Senuarid Savanna Soils: 1. Copper and manganese. «Soil Sci», 1983, 135, № 6,-P. 377-384.

177. McLean A.J. Cadmium in different plant species and its availability in soils as influenced by organic matter in addition of lime, P, Cd, and Zn, Can. J. Soil Sci., 56,129,1976.

178. McLaren R.G., Crawford D.V. Studies on soil capper // J. Soil Sci.-1973.- Vol. 24, № 4,- P. 443-452.

179. Miller W.P., McFee W.W., Kelly J.M. Mobility and retention of heavy metals in sandy soils // J. Environment Quality.- 1983.- Vol. 12, № 4.- P. 579-584.

180. Norrisk K., The geochemistry and mineralogy of trace elements, in: Trace Elements in Soil-Plant-Animal Systems, Nicholas D.J.D., Tgan A.R., Academic Press, New York, 1975,- 55 p.

181. Nriagu J.O., Pacyna J.M. Quantitative assessment of worldwide contamination of air, water and soils by trace metals // Nature.- 1988.-Vol. 333, №6169.- P. 134-139.

182. Okamoto T. Changes in Form; Mobility and Availability of Some Heavy Metals in a Soil with Long-Term Applications of Sewage Sludge // Trans. XIV Congr. of ISSS.- Kyoto, 1990.- Vol.4.- P. 216-221.

183. Preda M., Keul M., Lazar-Keul Georgeta et al. Auswirkungen langeristiger Umweltverschmutzungen auf die Blei und Cadmium oureicherungen in Boden. Contrib. Bot./ Univ. Cliy Naposa.- 1988.- p.269.274.

184. Puls R.W., Poweil R.M., Clark D., Eldred C.J. Effect of pH, solid/solution ratio, ionic strength and organic acids on Pb and Cd sorption on caolinite// Water, Air and soil pollution, 1991, 57 -58 special vol.-p. 423-430.

185. Reaves G.A., Berrow M.L. Total copper contents of Scottish soils. «I. Soil Sei», 1984, 35, № 4, c. 583 592.

186. Schnitzer M., Kerndorff H., Reactions of fulvic acid with metal ions, Water Air Soil Pollut., 1981.- p. 15, 97.157

187. Stevenson F.Y., Welch L.F. Migration of applied lead in a field soils, . Environ. Sci. Technol., 1979,-p. 13, 1255.

188. Strickland R.C., Chaney W.R. Cadmium influence on respiratory gas exchange of Rinus resinosa pollen// Physiol. Plant.-1979.-Vol.47, №1/-P/129-133.

189. Tuler G. Leaching of metals from the A-horizon of a spruce forest soil, Water Air Soil Pollut., 1981,- p. 15, 353.

190. Williams C., David D. The accumulation in soil cadmium residues from phosphate fertilizers and their effect on the cadmium content of plants // Soil Sci.- 1976,- Vol. 121, № 2,- P. 86.

191. Yang Chongsil Transport and transformation of some heavy metals in soil and research of their adsorption mechanism // Chin. I. Environ Sci.-1989,- 10.№ 3.- P. 2-8.