Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоэкологические особенности распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологические особенности распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области"

На правах рукописи

Васин Денис Викторович

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25 00 36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

□□31Т31Э5

Москва, 2007

003173195

Работа выполнена на кафедре геологии и геоэкологии естественно - экологического факультета Московского государственного областного университета

Научный руководитель

кандидат геолого - минералогических наук, профессор Зубов Валентин Иванович

Официальные оппоненты

доктор географических наук, профессор Кочуров Борис Иванович, Институт географии РАН

кандидат географических наук, профессор Гордеева Зинаида Ивановна, МГОПУим М А Шолохова

Ведущая организация

Московский городской педагогический университет

Защита состоится « 31 » октября 2007 г в 15 часов на заседании диссертационного совета К 212 155 03 Московского государственного областного университета по адресу 107005, г Москва, ул Радио, 10а, ауд 82

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Московского государственного областного университета

Автореферат разослан «%» сентября 2007 г

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять по адресу 107005, г Москва, ул Радио, 10а, Московский государственный областной университет

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент А В Сердюкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования Геоэкологическая ситуация определяется рядом факторов, связанных с миграцией микроэлементов в зависимости от различных природных критериев Знание этих факторов имеет важное значение для понимания процессов, которые постоянно происходят как в естественных, так и в искусственных экосистемах В процессе хозяйственной деятельности в окружающую среду поступает огромное количество веществ, геохимическая активность которых изменяется в зависимости от местных условий Рассеяние промышленных выбросов и их выпадение с осадками на земную поверхность приводит к образованию геохимических аномалий в почвах Выбор почвы как объекта загрязнения связан с тем, что именно почва аккумулирует компоненты загрязнений и контролирует перенос химических элементов и соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество Кроме того, в почве гораздо больше, чем в других частях биосферы продолжительность пребывания тяжелых металлов и других загрязнителей Важно изучение почвы еще и потому, что она постоянно испытывает геохимическую нагрузку и сохраняет геоэкологическую информацию за многие годы функционирования источников загрязнения В связи с этим изучение содержания и распределения тяжелых металлов в почвах является наиболее важной задачей современного почвоведения

В последнее время в научной литературе стало уделяться гораздо больше времени этой проблеме Рассматриваются вопросы экологической и геохимической характеристики тяжелых металлов (Виноградов, 1962, Перельман, 1975, Алексеев, 1987, Ильин, 1991), источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду (Алексеев, 1987, Ильин, 1991), миграция и аккумуляция тяжелых металлов в компонентах ландшафта, в зависимости от природных и техногенных факторов (Глазовская, 1972, 1976, 1988, Алексеенко, 1990, Касимов, Перельман, 1992, Касимов Н С, Кошелева Н Е, Самонова О А, 1996, Касимов, Геннадиев, 2005, Гаврилова, 2005, Мильто, Смирнов, 2007), содержание тяжелых металлов в растениях (Виноградов, 1962, 1985, Ильин, 1985, Кабата - Пендиас, Пендиас, 1989, Кошелева, Макарова, Новикова, 2005) , а так же принципы нормирования содержания тяжелых металлов в почвах (Ильин, 1986, Гончарук, Сидоренко, 1986 Алексеенко, 1990, Пинский, Орешкин, 1991, Большаков, Борисочкина, Краснова, 1992, Обухов, 1992)

Исследования проводились в Ульяновской области, которая располагается преимущественно в лесостепной зоне европейской части России и характеризуется разнообразными природными условиями, развитым промышленным и сельскохозяйственным производством, а также различными природными и техногенными источниками поступления тяжелых металлов в окружающую среду Лесостепь, как переходная зона, это зональный экотон с динамическими границами природных комплексов, высоким уровнем биоразнообразия и ресурсным потенциалом (Бурова, 2005) В рассматриваемой области вопросы распределения тяжелых металлов в почвенном покрове отражены как в научных работах (Пузакова, Прокопенко, Коняев, Масленникова, 1999, 2003, Куликова, Саматов, Тигин, 2000, Куликова, Хотько, 2001, Цыганок, 2000, 2001, Чураков, Зырянова, 2003), так и в отчете по эколого - геохимическому исследованию почвенного покрова г Ульяновска, выполненному в 1992 году научно - исследовательским институтом

геологии нерудных полезных ископаемых В целом регион в этом отношении является недостаточно изученным

Цель работы Геоэкологическая оценка распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

1 Изучить обширный литературный материал по особенностям накопления и распределения тяжелых металлов

2 Провести полевые наблюдения и собрать фактические данные

3 Выявить особенности загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами по анализу полевых материалов, и научных литературных данных

4 Изучить характер накопления тяжелых металлов относительно регионального фона

5 Установить особенности распределения тяжелых металлов по разрезам различных типов почв района исследования, и на разных почвообразующих породах

6 Изучить картографические методы исследования для разработки карт-моделей распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области

7 На базе фактического полевого и литературного материала составить карты - модели распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области

8 Выявить особенности распределения валовых и подвижных форм тяжелых металлов в различных типах почв

9 Установить фоновые уровни валового содержания и подвижной формы тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области

10 Установить токсичность почв Ульяновской области по отношению к растениям

11 Провести картографирование содержания тяжелых металлов в почвенном покрове региона

12 По картам-моделям описать особенности геоэкологической ситуации распределения тяжелых металлов в ряде районов Ульяновской области

Научная новизна работы

- обобщены и систематизированы данные о содержании тяжелых металлов в почвах Ульяновской области,

- впервые созданы карты - модели распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области,

- впервые составлена карта — модель токсичности почв для растений,

- впервые дана оценка геоэкологической ситуации распределения тяжелых металлов в почвах по районам Ульяновской области,

Объекты и методы исследования Основу работы составляют наблюдения и материалы, собранные автором в полевые сезоны 2003, 2004, 2005 и 2006 годов В ходе полевых исследований автором лично были отобраны 124 образца из верхнего слоя почв Детально изучены 18 почвенных разрезов, позволяющие судить об особенностях распределения тяжелых металлов в основных почвенных горизонтах На опорных участках велось описание почвенного покрова, почвообразующих пород и особенностей рельефа Все работы, связанные с лабораторной подготовкой образцов почв осуществлены автором самостоятельно Анализы были выполнены в лаборатории Ульяновской агрохимической Службы Кроме того, в работе

использованы данные ежегодных докладов « О состоянии окружающей среды Ульяновской области»

Практическая значимость. Изучение закономерностей распределения и накопления тяжелых металлов в почвах Ульяновской области важно для оценки степени изменения геоэкологической ситуации рассматриваемого региона Собранные данные позволяют судить о состоянии почвенного покрова области Материалы исследования могут быть использованы для мониторинга почв

Апробация работы Материалы диссертации доложены на научных конференциях УлГПУ (2003, 2004), на IV Межвузовской научно - практической конференции «Устойчивое развитие и географическое образование» (Москва, 2004), на III Научно — практической конференции «География, экология, экономика актуальные проблемы науки и образования» (Москва, 2005), на V Межвузовской научно - практической конференции «Профильное обучение и географическое образование» (Москва, 2005), на научных конференциях МГОУ (апрель, 2005, 2006)

Публикации По теме диссертации опубликовано 4 научные работы (3 находятся в публикации) в различных сборниках, которые отражают основные результаты исследований

Положения, выносимые на защиту:

1 Содержание и распределение тяжелых металлов в почвах Ульяновской области,

2 Применение картографического метода при создании карт-моделей для оценки современной геоэкологической ситуации распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области

4 Комплексный анализ современной геоэкологической ситуации в распределении тяжелых металлов в почвах Ульяновской области

Объем и структура диссертации: Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, приложения и списка литературы Она изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц, 17 рисунков, 5 приложений

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Глава 1. Общая физико - географическая характеристика Ульяновской области. Ульяновская область расположена на востоке Восточно - Европейской (Русской) платформы в бассейне Средней Волги Она занимает площадь 37,3 тыс км 2 Долина Волги делит область на две неравные части западную - правобережную возвышенную (Предволжье), на которую приходится около 75% территории и восточную — левобережную низменную - 25% территории (Заволжье) Особенности рельефа Правобережья способствуют интенсивному латеральному и радиальному перераспределению и перемещению тяжелых металлов в процессе выпадения осадков В пределах всей территории Заволжья достаточно сильно выражена водная эрозия почвы, а, следовательно, так же есть предпосылки для перераспределения тяжелых металлов Климат области характеризуется как умеренно -континентальный. Почвы Ульяновской области характеризуются значительным разнообразием, что связано с положением ее в преимущественно в лесостепной природно - географической зоне, с особенностями геологического строения и рельефа В Лесостепной зоне основной фон составляют серые лесные и подзолистые почвы, а в степной зоне - многочисленные виды черноземов (оподзоленные, выщелоченные, долинные, обыкновенные)

Глава II. Геохимия почв Ульяновской области. В данной главе рассматриваются вопросы классификации, экологического значения, геохимической характеристики изучаемого тяжелого металла, естественные и техногенные источники поступления тяжелых металлов в биосферу Среди первичных источников тяжелых металлов необходимо выделить в первую очередь верхнюю мантию, базальты и граниты (Ковда, 1985), поэтому главным источником тяжелых металлов для почв являются горные породы (осадочные, магматические, метаморфические), на продуктах, выветривания которых сформировался почвенный покров (Ильин, 1991, Богдановский, 1994) Вторичными источниками тяжелых металлов являются осадочные породы, воды древнего океана и живое вещество К техногенным источникам поступления тяжелых металлов в биосферу относятся следующие предприятия цветной и черной металлургии, электростанции, сжигающие уголь, сжигание различных отходов, металлообрабатывающие предприятия, автотранспорт, минеральные и органические удобрения, сточные воды и отходы животноводческих комплексов Пути загрязнения тяжелыми металлами разнообразны, но наиболее важным из них является распространение техногенных выбросов через атмосферу (Ильин, 1991) Для почвенного покрова Ульяновской области характерен практически весь спектр выше названных естественных и техногенных источников тяжелых металлов

Глава III. Описание методики полевых работ. Объектами наших исследований служили почвы элементарных ландшафтов и агроландшафтов Ульяновской области Всего было проанализировано 124 пробы почвы Почвенные образцы отбирали с помощью саперной лопатки методом прикопок (Практикум по агрохимии, 1989) Для изучения радиального распределения тяжелых металлов в почвенном покрове ряда районов было заложено 18 почвенных разрезов В каждом из них из основных почвенных горизонтов (А, В, С) отбирали образцы Подготовку образцов почвы для определения валового содержания тяжелых металлов проводили традиционными методами (Практикум по агрохимии, 1989) с некоторыми модификациями, принятыми для используемого метода элементного анализа (Страшинский, 1974) Определение тяжелых металлов в почве проводилось методом атомно - абсорбционной спектрометрии с пламенной и беспламенной атомизацией на Атомно - абсорбционном спектрофотометре (ААС) с лампами полого катода типа С 115 - 1 М Для изучения подвижных форм тяжелых металлов использовалась вытяжка 1н HNO3 Метод определения подвижных форм фосфора и калия основан на извлечении подвижных соединений данных элементов из почвы раствором уксусной кислоты концентрации с (СН3СООН) = 0,5 моль /дм3 при отношении почвы к раствору 1 25 и последующем определении фосфора в виде синего фосфорно -молибденового комплекса на фотоэлектроколориметре и калия - на пламенном фотометре (ГОСТ 26204 - 91) В лабораторных условиях во всех почвенных образцах определяли содержание гумуса по методу Тюрина Значения кислотности почв определяли потенциометрически

Сравнительный анализ полученных данных показал, что по отношению к кларкам почв мира и фоновой концентрации тяжелых металлов в почвах Европейской части России, содержание изученных тяжелых металлов в почвах административных районов Ульяновской области представляет из себя довольно низкую величину В среднем по области кларки почв мира превышены только по содержанию РЬ и Cd,

очень близкое к кларкам почв содержание Си и низкое содержание 2п, Сг и N1 (табл 1), однако в некоторых районах кларки почв мира бйли-сияьйо превышены по Си

Таблица 1

Показатели фонового содержания тяжелых металлов и кларки почв мира, мг/кг

Элемент Региональный фон Кларк почв мира (Алексеенко, 1990) Европейская часть России в целом (Матвеев и др ,1997) Ульяновская область

Ъп 24,2 50,0 67,2 32,6

Си 11,2 20,0 33,1 17,5

РЬ 11,2 10,0 - 15,2

са 0,43 1,0 - 1,13

N1 35,3 40,0 36,4 26,9

Сг 16,3 300 87,0 20,5

В целом, на территории области складывается достаточно благополучная картина, основанная на усредненных (фоновых) показателях Максимальные концентрации тяжелых металлов характерны для почв, которые находятся вблизи промышленных и транспортных узлов Были подсчитаны средние значения содержания тяжелых металлов в основных почвенных горизонтах (табл 2) Практически все изученные элементы активно накапливаются в горизонте А ('¿п, Сс1, N1, Сг), на глубине до 25 см В иллювиальном горизонте (В) наиболее аккумулируются Си и РЬ, а в горизонте С (почвообразующая порода) происходит снижение концентрации всех элементов Перераспределение тяжелых металлов по почвенному разрезу происходит в результате сложных процессов, включающих взаимодействие с органическим веществом почвы, поглощение биотической составляющей На распределение тяжелых металлов по почвенному разрезу в первую очередь влияет характер использования почв

Таблица 2

Средние содержания тяжелых металлов в основных почвенных горизонтах Ульяновской области, мг/кг

Элемент Содержание в основных почвенных горизонтах, мг/кг

А В С

37,9 30,8 25,8

Си 19,7 20,4 15,2

РЬ 17,1 18,4 12,6

Сй 1,31 1,10 0,8

№ 30,8 29,8 23,0

Сг 25,6 23,6 18 8

Для почвообразующих пород тяжелого механического состава характерна аккумуляция Си, Хп, Ст, РЬ и N1 В почвообразующих породах легкого мехсостава (средние и легкие суглинки) накапливается ¿п, Си, и N1 В песках и супесях

преимущественно идет аккумуляция 7,п и Си Наибольшее суммарное количество тяжелых металлов содержат известняки (табл 3)

Таблица 3

Среднее и суммарное содержание тяжелых металлов в основных

почвообразующих породах Ульяновской области, мг/кг

Элемент Глины Тяжелые суглинки Средние суглинки Легкие суглинки Известняки Пески Супеси

Ъп 25,5 21,8 26,8 24,8 34,3 30,6 19,5

Си 18,5 16,4 15,7 11,6 16,4 16,6 11,8

РЬ 12,8 15,4 11,5 11,6 14,1 14,8 10,3

са 1,1 0,5 09 0,3 1,2 0,7 0,5

№ 26,9 20,7 23,5 18,8 32,9 23,5 14,9

Сг 15,1 22,9 17,2 21,0 26,4 15,9 14,0

Сумма 99,9 97,7 95,6 88,1 125,3 102,1 71,0

Аккумуляция тяжелых металлов разными типами почв области имеет свои характерные особенности Тяжелые металлы, имеющие преимущественно техногенное происхождение, аккумулируются в первую очередь в дерново -карбонатных и серых лесных почвах, наименьшая их концентрация отмечена в аллювиальных дерново - насыщенных почвах, которые испытывают незначительную техногенную нагрузку (табл 4)

Таблица 4

Фоновые содержания тяжелых металлов в основных типах почв Ульяновской области, мг/кг

Элемент Региональный фон Серые лесные Черноземы Дерново-карбонатные Аллювиальные дерновые насыщенные

гп 24,2 33,2 31,2 38,8 30,7

Си 11,2 16,0 16,4 17,7 15,1

РЬ 11,2 14,3 14,2 15,8 13,1

Сс1 0,43 1Д 1,04 1,4 1,0

№ 35,3 26,4 23,5 35,9 25,5

Сг 16,3 20,5 18,4 25,1 18,8

Особенности распределения тяжелых металлов объясняются тем,что дерново -карбонатные и серые лесные почвы расположены преимущественно в тех участках, где нагрузка на почвенный покров более высокая Черноземы по аккумуляции тяжелых металлов занимают средние позиции, так как они достаточно равномерно

распределены по территории области, в разных частях которой они испытывают различную техногенную нагрузку

Глава IV. Применение картографических методов исследования при разработке карт - моделей распределения тяжелых металлов и их токсичности в почвах Ульяновской области. Картографический метод исследования обладает всеми свойствами научного метода При составлении карт происходит обработка исходных данных, которая напрямую связана с анализом, синтезом, абстрагированием, обобщением результатов данных (Берлянт, 1978) Карта является идеальной моделью, и она способствует выявлению географических закономерностей в пространственном размещении, соотношении и сочетании явлений Был выбран способ изолиний, который наиболее четко отражает количественные показатели распределения тяжелых металлов, позволяет выявить математическое соотношение элементов загрязнителей, а так же показывает их относительное содержание по территории При составлении карт - моделей в данном исследовании были разработаны соответствующие условные знаки для каждого изученного тяжелого металла В основу составления градаций содержания и их интервала были положены наименьшие и наибольшие значения содержания каждого отдельного тяжелого металла На основании этих значений и определялся интервал значений металлов Количество полученных градаций для валовой формы содержания тяжелых металлов колебалось от 6 до 10, при этом интервалы значений для валовой формы всех тяжелых металлов, кроме кадмия (Cd) составили 5,0 мг/кг Количество полученных градаций при составлении карт - моделей подвижных форм тяжелых металлов изменялось от 5 до 7, а интервалы значений для подвижной формы всех тяжелых металлов, кроме кадмия (Cd) составили 2,0 мг/кг, при этом цветовым фоном большей интенсивности были показаны участки наибольшего загрязнения Небольшой интервал значений при разработки условных знаков для карт — моделей распределения валовой и подвижной формы кадмия связан с относительно невысокими максимальными и минимальными значениями данного элемента, поэтому интервал значений составил 0,5 мг/кг для валовой формы и 0,2 мг/кг для подвижной Все карты - модели были сделаны при помощи компьютерных программ Adobe Photoshop CS и CorelDRAW 12 За картографическую основу была взята карта Ульяновской области масштабом 1 2000 000 Далее на данную картографическую основу была нанесена градусная сетка Была выбрана цилиндрическая прямоугольная (равнопромежуточная) проекция, при этом меридианы и параллели проводились через 30' минут Данный масштаб и проекция максимально объективно отражает количество точек отбора В начале выделялись две соседние точки с абсолютными значениями Расстояния между ними делилось на 10 равных частей, в пределах которых обязательно получалась точка со значением, которое характеризовало определенную градацию в легенде карт-моделей с учетом погрешности и масштаба Далее создаются точки с одинаковыми значениями тяжелых металлов В результате получаются изолинии (изометаллы) При создании карты - модели токсичности почв Ульяновской области использовался метод графического сложения поверхностей Если две или более поверхностей изображены на картах с помощью изолиний, то, совместив их, можно было произвести графическое сложение При этом были получены новые карты с

изолиниями сумм Была выбрана сетка квадратов 1,5 на 1,5 см В итоге получилось 10 квадратов со стороной 1,5 см, в точках, пересечения которых брались данные Благодаря такой выборке точки сохраняли свою объективную оценку и разработанная таким методом карта - модель, описывает как естественные источники тяжелых металлов, так и техногенное влияние

ГлаваУ. Современная геоэкологическая характеристика почв Ульяновской области Содержание валовой формы изученных тяжелых металлов в почвах области в целом не превышает ПДК, за исключением отдельных локальных участков Практически все элементы осаждаются из атмосферных выбросов и концентрируются в почвах рядом с источником загрязнения В отличие от валовой формы, подвижная форма практически всех тяжелых металлов (кроме 2п) в почвах области превышает ПДК, что является большой опасностью для биоты Подвижная форма легко усваивается растениями, через которые поступает в организм животных и человека Помимо техногенных источников тяжелых металлов, необходимо отметить природные особенности почвообразующих пород, тип почв, характер растительности, особенности расположения речных сетей и подземных вод Как показали результаты исследований, валовое содержание цинка в почвенном покрове Ульяновской области в целом не превышает ПДК (рис 1) Практически на всей территории области, валовое содержание цинка колеблется от 20 до 60 мг\кг, составляя в среднем по области 32,6 мг/кг Почвенный покров в большей степени загрязнен цинком в северо — западной и юго - восточной частях области Больше всего загрязнен почвенный покров, прилегающий к г Ульяновску и его окрестностям, где сосредоточены предприятия, использующие в производстве цинк (АО «УАЗ», АО «УТЕС», АО «Волжские моторы») В осадках этих производств наблюдаются очень высокие уровни содержания цинка автомобилестроение - 2,3%, электротехническое машиностроение - 5,6%, а также предприятия по производству строительных материалов Необходимо отметить, что данный металл в первую очередь накапливается в почвах тяжелого механического состава (глинах и тяжелых суглинках) и именно этим объясняется его высокое содержание в северо - западной части области, где почти повсеместно распространены почвообразующие породы тяжелого мехсостава, на которых располагаются преимущественно серые лесные почвы, которые по сравнению с черноземами, активно накапливают тяжелые металлы Большое значение в распределении цинка играют направления перемещения речных сетей, которые распространяют металл на значительные расстояния от источников выброса. Повышенное загрязнение юго - восточной части области помимо техногенных источников связано с особенностью почвообразующих пород На данной территории распространены известняки, на которых сформировались дерново - карбонатные почвы с щелочной реакцией, которые занимают лидирующие позиции по общему загрязнению тяжелыми металлами Относительно незагрязненными являются почвы юго - заладной и восточной части области, что объясняется отсутствием источников выбросов, а также расположением этих областей в ландшафтах со степной растительностью, которые отличаются более низким уровнем аккумуляции тяжелых металлов Накопление подвижных форм цинка в почвах области так же не превышает ПДК (рис 2), что объясняется видимо,

4в*00'00'»л. 4в"ЭООО'»Д 47'0000'»Д 47°Ю'00'«Д 4в'о000-»д «б*00'00'с.ш

<8°30'00'вд 4в°0000'»д. 49'30'00'« д и'оооо'вд

Градации содержания (мг/кг):

>60,0 55,0 - 60,0 50.0 - 55,0 45.0 - 50.0 40,0 - 45,0 35,0-40,0 30,0-35,0 25.0 - 30,0 20,0 - 25,0

тем, что наибольшие концентрации цинка характерны для почв с щелочными условиями, в то время как почти половина всех почв области имеет слабо кислую реакцию Содержание подвижных форм цинка колеблется от 5,2 до 15,8 мг/кг Сравнение рис 1 и рис 2 показывает, что распределение концентраций подвижных форм цинка и его валового содержания в значительной мере совпадают, однако, загрязнение почв подвижной формой цинка распространяется на более значительные территории, что связано с особенностями растительного покрова и характером распространения подвижных форм Таким образом, почвенный покров Ульяновской области характеризуется умеренным содержанием как валовых, так и подвижных форм цинка

Исследования почвенного покрова Ульяновской области показали, что валовое содержание меди в почве в целом тоже не превышает ПДК и колеблется в широких пределах - от менее чем 10 до 45 и более мг/кг, составляя в среднем по области 17,5 мг/кг Сильно загрязнены медью почвы центральной и южной части области (рис 3), а относительно незагрязненными являются почвы западной и восточной части области Загрязнение почв центральной части области связано в основном с наличием крупных техногенных источников, в первую очередь с предприятиями г Ульяновска Анализ рис 3 показал, что наибольшее содержание меди приходится на почвы, которые расположены вблизи г Ульяновска, который является главным источником поступления загрязнителя в почвы В пределах г Ульяновска расположено достаточно большое количество предприятий машиностроения (АО «УАЗ», ОАО «Волжские Моторы», и т д), причем в осадках этих производств концентрация меди составляет - 7,2% Предприятия приборостроения (ОАО «Утес», АОЗТ «Контактор», ОАО «Гидроаппарат», АООТ НПП «Ульяновский радиоламповый завод» и т д ), так же выбрасывают достаточно большое количество данного загрязнителя - концентрация меди составляет около 2% При удалении от г Ульяновска содержание валовой формы меди в почвах заметно снижается, что хорошо заметно на рис 3 В пределах центральной части области распространены почвообразующие породы тяжелого мехсостава (глины и тяжелые суглинки), которые достаточно активно накапливают медь Способствуют накоплению меди в почвах данной местности и особенности направления перемещения речных сетей (р Свияга) Повышенное загрязнение почв южной зоны связано с техногенными источниками, в первую очередь с промышленными предприятиями и транспортом, а также с добычей нефти и предприятиями по нефтепереработке Высокие концентрации меди в южных районах обусловлены так же особенностями почвообразующих пород и типом почв На данной территории распространены преимущественно известняки, на которых сформировались дерново — карбонатные почвы с щелочной реакцией, которые лидируют по общему уровню загрязнения тяжелыми металлами Восточная часть области менее загрязнена за счет того, что наблюдается общее понижение рельефа с востока на запад, поэтому почти все загрязнение уходит в сторону Куйбышевского водохранилища. Общее направление грунтовых вод так же с востока на запад в сторону понижения Все реки восточной части текут с востока на запад, сбрасывая все загрязнение в водохранилище В отличие от валовой формы, содержание подвижной формы меди практически по всей территории области незначительно превышает ПДК, а в отдельных частях наблюдается превышение ПДК в 3,5 раза Содержание подвижной формы меди в пределах области колеблется от 2,3

до 11,0 мг/кг (рис 4) Сравнивая рис 3 и рис 4, можно сделать вывод, что наибольшие концентрации подвижной меди во многом схожи с валовой формой, однако, загрязнения подвижной формой распространяются на более обширные территории Наиболее загрязнены почвы центральной части области, что в первую очередь связано с повышенной техногенной нагрузкой на данную территорию Таким образом, содержание подвижной формы меди в почвенном покрове Ульяновской области достаточно велико, так как практически на всей территории области отмечается превышение ПДК

Наибольшие концентрации свинца отмечаются вблизи промышленных предприятий Проведенные исследования показали, что содержание валового свинца практически на всей территории области не превышает ПДК, однако в целом можно говорить о повышенных его концентрациях в почвах области Содержание валовой формы свинца на территории области колеблется от 7,5 до 39,5 мг/кг, составляя в среднем по области 15,2 мг/кг (рис 5) Анализ рис 5 показывает, что наибольшие концентрации свинца в значительной мере совпадают с особенностью распределения повышенных концентраций других загрязнителей В наибольшей степени загрязнены свинцом почвы центральной части области, где сосредоточено достаточно большое количество промышленных предприятий машиностроения и приборостроения Большой вклад в загрязнение данной части области вносит г Ульяновск, влияние которого сказывается на значительной территории Главным источником поступления свинца в окружающую среду является автотранспорт Из рис 5, видно, что наибольшие концентрации валовой формы свинца характерны для крупных рек (Свияга, Сура, Барыш, Большой Черемшан), протекающих вблизи населенных пунктов Также большое влияние на повышенное загрязнение центральной части области оказывают и подземные воды Загрязнение почв южной части области, помимо техногенных источников, связано с особенностями почвообразующих пород и типом почв На данной территории, распространены известняки с дерново -карбонатными почвами, которые, как уже было отмечено ранее, характеризуются самым высоким уровнем загрязнения Содержание подвижной формы свинца (рис 6) в пределах области колеблется от 2,3 до 12,6 мг/кг Превышение ПДК отмечено для почвенного покрова центральной и южной частей Для остальной части территории незначительное превышение ПДК характерно для небольших участков Подвижность свинца в почвах зависит в первую очередь от ее кислотности Во всех видах черноземов и почв со щелочной реакцией его токсичность быстро нейтрализуется, а почвах с кислой реакцией свинец остается очень токсичным длительное время В связи с этим, чем кислее среда, тем лучше свинец мигрирует и образует аномалии в почвенном покрове Сопоставление рис 5 и рис 6 показывает, что картина распределения валового свинца и его подвижных форм в целом схожа, однако, загрязнение почвы подвижным свинцом охватывает большие территории Таким образом, можно утверждать, что содержание свинца в почвенном покрове Ульяновской области является повышенным и может привести к сильному загрязнению растительности и всей биоты, так как почвы с кислой реакцией достаточно широко распространены по территории области

Анализ результатов исследования почвенного покрова Ульяновской области показывает, что валовое содержание кадмия колеблется от 0,4 до 2,9 мг/кг, составляя

к'ИМ'и 4в"э0'00'ад Д7*№«'«д МЪЖш 4вООИ)'«д «"»ОС|д а&ООССвд «в'КМЧд К'ОСООЧа

«*0000'«д ий"30'00'»я «7'00«"«ОО'вд «*30'00'вв. «"»»'■я 4В'Э0'<#вд Мг<ЮОО'«д Ю'СС'ООС ш

!ЬЯНОВСК-;-..< '

Градации содержания (мг/кг):

в среднем по области 1,13 мг/кг (рис 7) Практически по всей территории области наблюдается значительное превышение значений регионального фона, но превышение ПДК (3 мг/кг) не отмечено Как видно из рис 7 территории с повышенным содержанием валовой формы кадмия, так же как и других металлов, в почвенном покрове выделяются отдельными очагами Наибольшие содержания данного тяжелого металла отмечены для почвенного покрова центральной и южной частей области Повышенное содержание валового кадмия обусловлено в первую очередь антропогенными факторами По всей видимости, загрязнению почвы кадмием данной местности способствуют расположенные здесь предприятия приборостроения Самым высоким загрязнением характеризуются почвы, прилегающие к г Ульяновску При удалении от города загрязнение стремительно уменьшается, что хорошо видно на рис 7 Способствует накоплению тяжелых металлов и рельеф Данная территория так же является вершиной водоразделов Волги и Свияги, здесь распространены породы тяжелого мехсостава, которые активно накапливают тяжелые металлы, и в первую очередь кадмий Почвы южной части области также сильно загрязнены кадмием, однако, помимо большого количества техногенных факторов, свой вклад в загрязнение вносят почвообразующие породы и тип почв На данной территории распространены дерново - карбонатные почвы на известняках Восток области является менее загрязненным, так как на данной территории практически отсутствуют крупные промышленные и транспортные центры Большое влияние оказывает и характер рельефа, который имеет общую тенденцию на понижение с востока на запад (в сторону Куйбышевского водохранилища) Общее направление грунтовых и поверхностных вод так же идет с востока на запад Все эти факторы обуславливают пониженные концентрации тяжелых металлов восточной части области На большей части территории области наблюдается повышенное содержание подвижных форм кадмия (рис 8), особо опасных для живых организмов В целом по области содержание подвижных форм данного металла колеблется от 0,2 до 1,4 мг/кг Превышение ОДК (Ориентировочно допустимые концентрации) отмечено практически по всей территории Правобережья (Предволжье), а так же на отдельных участках Левобережья (Заволжье) Сравнения рис 7 и рис 8 показывают, что распределение подвижной формы кадмия и его валового содержания во многом совпадают, однако, загрязнение почвенного покрова подвижной формой кадмия распространяется на более значительные территории

Почвенный покров Ульяновской области характеризуется в целом невысоким содержанием никеля Превышение ПДК и других критических значений содержания никеля на территории области отмечено не было Концентрация валовой формы данного металла в почвах колеблется от 13,8 до 57,5 мг/кг, составляя в среднем по области 26,9 мг/кг (рис 9) Региональный фон был превышен только на отдельных участках в Правобережной части области Анализ рис 9 показывает, что наибольшее накопление металла происходит в почвенном покрове, располагающемся по близости от г Ульяновска и его окрестностей, а так же на юга - востоке области Повышенное содержание никеля в этих районах связано в первую очередь с высокой техногенной нагрузкой на почвенный покров, так как на этих территориях находится достаточно много предприятий, активно выбрасывающих и использующих никель (предприятия химической промышленности, приборостроения и т д )

40°00 00'»д 'в'эо'оо'ша 47*00'00»Я 47°30'00'вЛ 4в"00'00"»А 4в'Э0'(ХГ»Д. 4»'00'00'«л 40'»00'«Л- 40° 00 00'ВА и'ОООО'сш -и ——— - -•

Градации содержания (мг/кг):

|> 2.5

2.0 - 2.5 15-2.0 ! 1.0-1.5

Щ 05 •1,0

<0,5

'i'OOOOaa 46' МОСЧл чг'оом'ад 47*»00'u. 4e"00ttf»fl «e'lWtfui <9П0000'»Д «е'хГОО'вл

4В"00М'«п 4б" 30 00 *0. 4Т*МОО*»л. «7*30 М'«.а <в"(ЮОО'»а. чв'зоЮ'вя 'Ч* (/ 1>/■ ; 4в°300й'ад 50°00'№'>7

46°00'00'«л 46°30'00'»л 47*0000'»Д 4/*30'00'аА 48° 00'ОС'» Д 48°30'00'« д. 49* ОС'00'«Л 48° 3000» Д 50"ОО'ОО'вд

55°00'00'с.«|.

Градации содержания (мг/кг):

Ни«ояаав*з

Большое влияние на высокие концентрации никеля в почвах данных территорий оказывают природные факторы рельеф, особенности почвообразующих пород, тип почв, а так же направление поверхностных и грунтовых вод Помимо влияния г Ульяновска, свой вклад в загрязнения почвенного покрова данной территории вносят особенности почвообразующих пород, которые представлены здесь глинами и тяжелыми суглинками, являющимися природными источниками данного металла Повышенное загрязнение почв юго - восточной части области обусловлено распространением карбонатных пород и дерново - карбонатных почв, а так же высокой степенью расчлененности рельефа и высоким процентом эродированных почв, подверженных водной эрозии Как видно из рис 9, наиболее «незагрязненными», за исключением отдельных участков, являются почвы востока области, что связано во - первых, с отсутствием на значительной территории крупных источников выбросов, а во — вторых, с местными физико - географическими условиями, о которых уже было отмечено выше Таким образом, проведенный анализ результатов исследования почвенного покрова Ульяновской области показывает, что на преобладающей территории наблюдается пониженное содержание валовой формы никеля Уровень загрязнения в целом не высок Распределение концентраций подвижных форм никеля в почвенном покрове представляет собой более пеструю картину (рис 10) Содержание их колеблется от 2,4 до 13,5 мг/кг В отличие от валового содержания, концентрация подвижной формы никеля практически по всей территории области незначительно превышает ПДК (4,0 мг/кг), а в отдельных районах наблюдается превышение ПДК в 3 и более раза (рис 10) Распределение подвижной формы никеля и его валового содержания во многом совпадают, однако, загрязнение почвенного покрова подвижной формой никеля распространяется на более значительные территории, а так же вызывает более сильное загрязнение, а как следствие этого и большую опасность для живых организмов

Валовое содержание хрома в почвенном покрове Ульяновской области колеблется от 9,5 до 45,0 мг/кг, составляя в среднем по области 20,5 мг/кг, что является довольно низкой величиной (рис 11) Хотя превышение фоновых значений валовой формы хрома (16,3 мг/кг), отмечено практически для всей территории области, превышение ПДК отмечено не было Для сравнения, кларк для почв мира по хрому составляет 300 мг/кг, а его среднее содержание в почвенном покрове Европейской части России оценивается в 87,0 мг/кг Анализ рис 11 показывает, что наибольшие концентрации валовой формы хрома характерны для восточной части Предволжья, а так же для южной части области Повышенное содержание хрома в этих районах связано в первую очередь с высокой техногенной нагрузкой на почвенный покров, так как на этих территориях находится достаточно много разнопрофильных предприятий, активно выбрасывающих и использующих хром Как видно из рис 11, наиболее сильное загрязнение испытывает почвенный покров, располагающийся вблизи г Ульяновска, при удалении от которого интенсивность накопления загрязнителя заметно ослабевает Большой вклад в повышенное загрязнение вносит рельеф Данная территория является частью Приволжской возвышенности, а так же междуречьем Волги и Свияги, которые в большой степени загрязнены тяжелыми металлами, в том числе и хромом Повышенное загрязнение почв южной части области связано с распространением на данной территории карбонатных пород и дерново - карбонатных почв, а так же высокой степенью

Градации содержания (мг/кг):

40,0 45,0

35,0 40,0

30,0 35,0

25,0 30,0

20.0 25,0

15.0 20,0

10,0 15,0

< 10,0

48*00 00'«д. 4в"э0'00"»д 47*00'00'вл 47*3000'»А 48"00'00'»д 48°ЗОО0'вд. 49"00'00'« д. 40* 30'СЮ'«л 60°00'00'».д 55*00'00'сл1

расчлененности рельефа и высоким процентом эродированных почв, подверженных водной эрозии Анализ рис 11 показывает, что встречаются участки повышенного загрязнения почвенного покрова валовой формой хрома и в западной части области Это объясняется во — первых, расположением данных участков на платообразных водораздельных участках, с наибольшими высотами в пределах области, а, во -вторых с распространением почвообразующих пород тяжелого мехсостава, на которых сформировались смешанные леса на серых лесных почвах, которые являются крупным природным источником хрома. Относительная «чистота» почвенного покрова востока области, за исключением некоторых участков, обусловлена причинами, о которых уже было неоднократно сказано выше Содержание подвижных форм хрома в почвенном покрове исследованной территории довольно высокое и колеблется от 1,8 до 13,0 мг/кг (рис 12) Превышение ПДК (бмг/кг) отмечается на отдельных участках западной части Предволжья, в восточной части превышение ПДК наблюдается практически повсеместно Сравнение рис 11 и рис 12 показывают, что распределение подвижной формы хрома и его валового содержания во многом совпадают, однако, загрязнение почвенного покрова подвижной формой хрома, как и других изучаемых тяжелых металлов, распространяется на более значительные территории

В последние годы многие авторы связывают токсичность почв для растений не только с концентрацией тяжелых металлов, кислотностью, но и таким важным показателем, как совокупность содержания отдельных тяжелых металлов Такие элементы, как Zn, Си, Ni, находясь в почве вместе в высоких концентрациях, оказывают кумулятивное действие Поэтому для оценки токсичности почв необходимо учитывать содержание нескольких тяжелых металлов, а не только проводить сравнение их с уровнем ПДК Отмечается, что токсичность тяжелых металлов для растений зависит не только от присутствия других металлов, но и от степени кислотности почв Например, Mitchell et al (1978) было установлено, что для почвы с рН=6,5 относительный коэффициент токсичности (потенциальная токсичность) почвы составляет 250 мг/кг Токсичность наступает, тогда, когда сумма Zn+2Cu+8Ni>250 мг/кг.

Если сумма токсичности превышает 250 мг/кг почвы при рН=6,5, в этом случае присутствие такого элемента, как Cd, увеличивает токсичность почвы Анализ коэффициента относительной токсичности почв Ульяновской области показал, что его величина варьирует от 196,2, до 395,0 при колебании pH от 5,5 до 7,1 Величина pH ниже 6,5 свидетельствует о большой подвижности тяжелых металлов и, соответственно, большей токсичности почв для растений На основании своих аналитических данных, полученных в результате подсчета коэффициента относительной токсичности почв, была составлена карта относительной токсичности почв Ульяновской области (рис 13) Анализ карты показал, что наибольшей относительной токсичностью обладают почвы прилегающие к г Ульяновску Токсичность этих почв превышает 375 мг/кг, что более чем в 1,5 раза превышает норму Среднее значение pH почв данного района составляет 6,2, Высокая токсичность почв обусловлена здесь большими и разнообразными источниками поступления металлов в почву, в первую очередь цинка, меди и никеля При удалении от г Ульяновска токсичность почв заметно уменьшается, что хорошо проявляется на карте Так же токсичны и почвы западной части области, загрязнение

которых колеблется от 250 до 325 мг/кг, что тоже существенно выше нормы. Относительно незагрязненными являются почвы восточной и южной частей области, где коэффициент токсичности на отдельных участках опускается ниже 200 мг/кг, составляя в среднем 200-240 мг/кг, что не превышает допустимых значений.

ОО'од «е'ЗООО'вд п'оо'оа'ал 47°30*M"»(t <в"оо'оо'«.д

Ю'вд 4В° ОООО'.д «"ю'ОО'вд »"ОООС

>', .'• *« , -г-".

Pilw

Градации содержания (мг/кг):

> 375.0

350.0 - 375.0

325.0 - 350.0

i" 300.0 - 325.0

275.0 - 300.0

щ*-

Ш 250 0 - 275.0

225.0 - 250.0

200.0 - 225,0

<200.0

Рис.13. Токсичность почв для растений в Ульяновской области, мг/кг Масштаб: 1 : 4 000 000

Низкая потенциальная токсичность почв восточной части связана с общей тенденцией понижения рельефа с востока на запад. Такая же закономерность характерна и для направления поверхностных и грунтовых вод. Всё это приводит к тому, что все загрязнение уходит в сторону Куйбышевского водохранилища.

Выводы:

1. Определены фоновые уровни валового содержания 6 тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области. Установлено, что для почвенного покрова Ульяновской области не свойственно превышение ПДК или других критических показателей содержания тяжелых металлов в почве. Сравнительный анализ полученных данных показал, что по отношению к кларкам почв мира и фоновой

IP г

концентрации тяжелых металлов в почвах Европейской части России, почвенный покров Ульяновской области в меньшей степени загрязнен тяжелыми металлами В среднем по области кларки почв мира превышены только по содержанию РЬ и Сё, очень близкое к кларкам почв содержание Си и низкое содержание Хп, Сг и №, однако в некоторых районах области кларки почв мира были сильно превышены по Си

2 Максимальное загрязнение почвенного покрова характерно для Центральной агроклиматической зоны, где располагается большинство промышленных предприятий и крупных населенных пунктов Установлено, что в почвах лесостепи идет более активная аккумуляция тяжелых металлов, чем в почвах лесной и степной зонах Была подтверждена закономерность, что чем выше гумусированность почв, тем выше концентрация тяжелых металлов в них

3 Загрязнение почвы техногенными элементами находится в прямой зависимости от интенсивности промышленной нагрузки Основными источниками тяжелых металлов в регионе являются предприятия Ульяновского промышленного узла и транспортные магистрали

4 Характер латерального распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области зависит от комплекса природных и антропогенных факторов Содержание тяжелых металлов в верхнем слое почв в целом возрастает с утяжелением механического состава при нейтральной и щелочной реакции почвенной среды Во всех типах почв содержание подвижных форм тяжелых металлов находится в прямой зависимости от их валового содержания чем выше значения валового содержания, тем выше значения подвижной формы

5 В разрезах основных типов почв Ульяновской области выражен равномерно - аккумулятивный тип распределения тяжелых металлов, т е их максимум характерен для пахотного слоя, далее содержание большинства тяжелых металлов уменьшается с глубиной, достигая своего минимума в почвообразующих породах Для почвообразующих пород тяжелого механического состава характерна аккумуляция Си, Хп, Сг, РЬ и № В почвообразующих породах легкого механического состава (средние и легкие суглинки) накапливается Хп, Си и № В песках и супесях преимущественно идет аккумуляция Хп и Си Тенденция к уменьшению накопления тяжелых металлов в почвообразующих породах имеет следующий ряд известняки > пески >глины > тяжелые суглинки > средние суглинки > легкие суглинки > супеси

6 Аккумуляция тяжелых металлов разными типами почв области имеет свои характерные особенности Тяжелые металлы, имеющие преимущественно техногенное происхождение, аккумулируются в первую очередь в дерново — карбонатных и серых лесных почвах, наименьшая их концентрация отмечена в аллювиальных дерново - насыщенных почвах, которые испытывают незначительную техногенную нагрузку Особенности распределения тяжелых металлов объясняется тем, что дерново - карбонатные и серые лесные почвы расположены преимущественно в тех участках, где нагрузка на почвенный покров более высокая Черноземы по аккумуляции тяжелых металлов занимают средние позиции, так как они достаточно равномерно распределены по территории области, в разных частях которой они испытывают различную техногенную нагрузку Таким образом, основные типы почвы в порядке убывания концентраций тяжелых металлов образуют

следующий ряд дерново - карбонатные > серые лесные > черноземы > аллювиальные дерновые насыщенные

7 Карты - модели распределения валовой и подвижной формы тяжелых металлов позволяют оценить современное геоэкологическое состояние почвенного покрова Ульяновской области, выявить районы наименьшего и наибольшего загрязнения почв конкретными (Zn, Cu, Pb, Cd, Ni, Cr) тяжелыми металлами В значительной степени почвенный покров загрязнен тяжелыми металлами в Центральной и Южной агроклиматических зонах, что объясняется комплексным воздействием техногенных и местных физико - географических условий Относительно небольшое загрязнение почвенного покрова Заволжской зоны обусловлено отсутствием на данной территории крупных разнопрофильных промышленных предприятий, а так же особенностями рельефа и гидрологии

8 Наибольшей относительной токсичностью обладают почвы, прилегающие к г Ульяновску Токсичность этих почв превышает 375 мг/кг, что более чем в 1,5 раза превышает норму Среднее значение рН почв данного района составляет 6,2, Высокая токсичность почв обусловлена здесь большими и разнообразными источниками поступления металлов в почву, в первую очередь цинка, меди и никеля При удалении от г Ульяновска токсичность почв заметно уменьшается Относительно незагрязненными являются почвы восточной и южной частей области, где коэффициент токсичности на отдельных участках опускается ниже 200 мг/кг, составляя в среднем 200 — 240 мг/кг, что не превышает допустимых значений Это связано с более низкой техногенной нагрузкой на почвы Низкая потенциальная токсичность почв восточной части связана с общей тенденцией понижения рельефа с востока на запад Такая же закономерность характерна и для направления поверхностных и грунтовых вод

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Васин Д В Особенности техногенного загрязнения почв Ульяновской области /Учитель XXI века Устойчивое развитие и географическое образование, Материалы IV межвузовской научно - практической конференции, Москва, 26 - 27 ноября 2004, с 248 - 249

2 Васин Д В Роль литосферной основы в формировании геоэкологической обстановки на примере Ульяновской области / Вестник Московского Государственного Областного Университета, серия «естественные науки», Москва, 2005, с 131-132

3 Васин Д В Содержание тяжелых металлов в почвах Старомайнского района Ульяновской области /Учитель XXI века Профильное обучение и географическое образование, Материалы V межвузовской научно - практической конференции, Москва, 25 - 26 ноября 2005, с 168 - 170

4 Васин Д В Влияние техногенного загрязнения на содержание тяжелых металлов в почвах / Сборник работ по географии, геоэкологии и геологии, посвященный 75 - летнему юбилею географо - экологического факультета МГОУ, Москва, 2006, с 104 -108

Подписано в печать 27 09 2007 г Исполнено 27 09 2007 г Печать трафаретная

Заказ № 792 Тираж 100 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш , 36 (495) 975-78-56 www autoreferat ru

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Васин, Денис Викторович

Введение.

Глава I. Общая физико - географическая характеристика

Ульяновской области.

1.1 Географическое положение.

1.2 Геологическое строение и рельеф.

1.3 Климат.

1.4 Поверхностные и грунтовые воды.

1.5 Почвы и земельные ресурсы.

1.6 Особенности растительного покрова.

1.7. Основные ландшафты Ульяновской области.

Глава II. Геохимия почв Ульяновской области.

2.1. Тяжелые металлы: понятие, классификация, экологическое значение и геохимическая характеристика.

2.2. Естественные и техногенные поступления тяжелых металлов в почвы.

2.3. Нормирование содержания тяжелых металлов в почвах.

Глава III. Описание методики полевых работ.

3.1. Сбор полевых материалов.

3.2. Обработка материалов полевых исследований.

3.2.1. Определение содержание тяжелых металлов в почвах.

3.2.2. Модифицированное определение гумуса в почвах.

3.2.3. Определение рН.

3.3. Оценка полученных результатов.

3.3.1. Содержание тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области.

3.3.2. Распределение тяжелых металлов в почвенных горизонтах основных типов почв Ульяновской области.

3.3.3. Фоновые содержания тяжелых металлов в различных типах почв Ульяновской области.

3.3.4. Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах области.

Глава IV. Применение картографических методов исследования при разработке карт - моделей распределения тяжелых металлов и их токсичности в почвах Ульяновской области.

4.1. Оценка картографического метода исследования для разработки карт - моделей.

4.2. Описание методики создания карт - моделей.

4.2.1. Разработка условных знаков для карт - моделей.

4.2.2. Выбор способа изображения на картах - моделях.

4.2.3. Нанесение условных знаков на картографическую основу.

Глава V. Современная геоэкологическая характеристика почв

Ульяновской области.

5.1. Общая оценка распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области.

5.1.1. Распределение валовой и подвижной формы цинка в почвенном покрове Ульяновской области.

5.1.2. Распределение валовой и подвижной формы меди в почвенном покрове Ульяновской области.

5.1.3. Распределение валовой и подвижной формы свинца в почвенном покрове Ульяновской области.

5.1.4. Распределение валовой и подвижной формы кадмия в почвенном покрове Ульяновской области.

5.1.5. Распределение валовой и подвижной формы никеля в почвенном покрове Ульяновской области.

5.1.6. Распределение валовой и подвижной формы хрома в почвенном покрове Ульяновской области.

5.1.7. Оценка токсичности почв Ульяновской области.

5.2. Сравнительная характеристика содержания тяжелых металлов в почвах разных агроклиматических зон Ульяновской области.

5.2.1. Описание Западной агроклиматической зоны.

5.2.2. Описание Центральной агроклиматической зоны.

5.2.3. Описание Южной агроклиматической зоны.

5.2.4. Описание Заволжской агроклиматической зоны.

5.2.5. Сравнительная характеристика распределения тяжелых металлов и их токсичности в соседних регионах (на примере Самарской области).

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологические особенности распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области"

Актуальность темы исследования. Геоэкологическая ситуация определяется рядом факторов, связанных с миграцией микроэлементов в зависимости от различных природных критериев. Знание этих факторов имеет важное значение для понимания процессов, которые постоянно происходят как в естественных, так и в искусственных экосистемах. В процессе хозяйственной деятельности в окружающую среду поступает огромное количество веществ, геохимическая активность которых изменяется в зависимости от местных условий. Рассеяние промышленных выбросов и их выпадение с осадками на земную поверхность приводит к образованию геохимических аномалий в почвах. Выбор почвы как объекта загрязнения связан с тем, что именно почва аккумулирует компоненты загрязнений и контролирует перенос химических элементов и соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество. Кроме того, в почве гораздо больше, чем в других частях биосферы продолжительность пребывания тяжелых металлов и других загрязнителей. Важно изучение почвы еще и потому, что она постоянно испытывает геохимическую нагрузку и сохраняет геоэкологическую информацию за многие годы функционирования источников загрязнения. В связи с этим изучение содержания и распределения тяжелых металлов в почвах является наиболее важной задачей современного почвоведения.

В последнее время в научной литературе стало уделяться гораздо больше времени этой проблеме. Рассматриваются вопросы экологической и геохимической характеристики тяжелых металлов (Виноградов, 1962; Перельман, 1975; Алексеев, 1987; Ильин, 1991), источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду (Алексеев, 1987; Ильин, 1991), миграция и аккумуляция тяжелых металлов в компонентах ландшафта, в зависимости от природных и техногенных факторов (Глазовская, 1972, 1976, 1988; Алексеенко, 1990; Касимов, Перельман, 1992; Касимов Н.С., Кошелева

Н.Е., Самонова О.А, 1996; Касимов, Геннадиев, 2005; Гаврилова, 2005; Мильто, Смирнов, 2007), содержание тяжелых металлов в растениях (Виноградов, 1962, 1985; Ильин, 1985; Кабата - Пендиас, Пендиас, 1989; Кошелева, Макарова, Новикова, 2005) , а так же принципы нормирования содержания тяжелых металлов в почвах (Ильин, 1986; Гончарук, Сидоренко, 1986: Алексеенко, 1990; Пинский, Орешкин, 1991, Большаков, Борисочкина, Краснова, 1992; Обухов, 1992).

Исследования проводились в Ульяновской области, которая располагается преимущественно в лесостепной зоне европейской части России и характеризуется разнообразными природными условиями, развитым промышленным и сельскохозяйственным производством, а также различными природными и техногенными источниками поступления тяжелых металлов в окружающую среду. Лесостепь, как переходная зона, это зональный экотон с динамическими границами природных комплексов, высоким уровнем биоразнообразия и ресурсным потенциалом (Бурова, 2005). В рассматриваемой области вопросы распределения тяжелых металлов в почвенном покрове отражены как в научных работах: (Пузакова, Прокопенко, Коняев, Масленникова, 1999, 2003; Куликова, Саматов, Тигин, 2000; Куликова, Хотько, 2001, Цыганок, 2000, 2001; Чураков, Зырянова, 2003), так и в отчете по эколого - геохимическому исследованию почвенного покрова г. Ульяновска, выполненному в 1992 году научно -исследовательским институтом геологии нерудных полезных ископаемых. В целом регион в этом отношении является недостаточно изученным.

Цель работы: Геоэкологическая оценка распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить обширный литературный материал по особенностям накопления и распределения тяжелых металлов

2. Провести полевые наблюдения и собрать фактические данные

3. Выявить особенности загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами по анализу полевых материалов, и научных литературных данных

4. Изучить характер накопления тяжелых металлов относительно регионального фона

5. Установить особенности распределения тяжелых металлов по разрезам различных типов почв района исследования, и на разных почвообразующих породах

6. Изучить картографические методы исследования для разработки карт-моделей распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области

7. На базе фактического полевого и литературного материала составить карты - модели распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области

8. Выявить особенности распределения валовых и подвижных форм тяжелых металлов в различных типах почв

9. Установить фоновые уровни валового содержания и подвижной формы тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области

10. Установить токсичность почв Ульяновской области по отношению к растениям

11. Провести картографирование содержания тяжелых металлов в почвенном покрове региона.

12. По картам-моделям описать особенности геоэкологической ситуации распределения тяжелых металлов в ряде районов Ульяновской области

Научная новизна работы:

- обобщены и систематизированы данные о содержании тяжелых металлов в почвах Ульяновской области;

- впервые созданы карты - модели распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области;

- впервые составлена карта - модель токсичности почв для растений;

- впервые дана оценка геоэкологической ситуации распределения тяжелых металлов в почвах по районам Ульяновской области;

Объекты и методы исследования. Основу работы составляют наблюдения и материалы, собранные автором в полевые сезоны 2003, 2004, 2005 и 2006 годов. В ходе полевых исследований автором лично были отобраны 124 образца из верхнего слоя почв. Детально изучены 18 почвенных разрезов, позволяющие судить об особенностях распределения тяжелых металлов в основных почвенных горизонтах. На опорных участках велось описание почвенного покрова, почвообразующих пород и особенностей рельефа. Все работы, связанные с лабораторной подготовкой образцов почв осуществлены автором самостоятельно. Анализы были выполнены в лаборатории Ульяновской агрохимической Службы. Кроме того, в работе использованы данные ежегодных докладов « О состоянии окружающей среды Ульяновской области».

Практическая значимость. Изучение закономерностей распределения и накопления тяжелых металлов в почвах Ульяновской области важно для оценки степени изменения геоэкологической ситуации рассматриваемого региона. Собранные данные позволяют судить о состоянии почвенного покрова области. Материалы исследования могут быть использованы для мониторинга почв.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научных конференциях УлГПУ (2003, 2004), на IV Межвузовской научно -практической конференции «Устойчивое развитие и географическое образование» (Москва, 2004), на III Научно - практической конференции «География, экология, экономика: актуальные проблемы науки и образования» (Москва, 2005), на V Межвузовской научно - практической конференции «Профильное обучение и географическое образование» (Москва, 2005), на научных конференциях МГОУ (апрель, 2005, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 научные работы (3 находятся в публикации) в различных сборниках, которые отражают основные результаты исследований.

Положения, выносимые на защиту:

1. Содержание и распределение тяжелых металлов в почвах Ульяновской области.

2. Применение картографического метода при создании карт-моделей для оценки современной геоэкологической ситуации распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области.

3. Комплексный анализ современной геоэкологической ситуации в распределении тяжелых металлов в почвах Ульяновской области.

Объём и структура диссертации: Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, приложения и списка литературы. Она изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц, 18 рисунков, 5 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Васин, Денис Викторович

Заключение

Данная работа была посвящена геоэкологической оценке Ульяновской области на примере распределения тяжелых металлов в почвенном покрове.

В связи с этим можно считать, что поставленные задачи были выполнены:

1. По анализу полевых материалов были выявлены особенности загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами

2. Изучен характер накопления тяжелых металлов относительно регионального фона по результатам полевых материалов

3. Установлены особенности распределения тяжелых металлов по разрезам различных типов почв района исследования, на разных почвообразующих породах

4. Изучены картографические методы исследования для разработки карт-моделей распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области

5. Составлены карты - модели распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области

6. Выявлены особенности распределения валовых и подвижных форм тяжелых металлов в различных типах почв

7. Установлены фоновые уровни валового содержания и подвижной формы тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области

8. Установлена токсичность почв Ульяновской области для растений

9. Проведено картирование содержания тяжелых металлов в почвенном покрове региона.

В результате были получены следующие выводы:

1. Определены фоновые уровни валового содержания 6 тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области. Установлено, что для почвенного покрова Ульяновской области не свойственно превышение ПДК или других критических показателей содержания тяжелых металлов в почве. Сравнительный анализ полученных данных показал, что по отношению к кларкам почв мира и фоновой концентрации тяжелых металлов в почвах Европейской части России, почвенный покров Ульяновской области в меньшей степени загрязнен тяжелыми металлами. В среднем по области кларки почв мира превышены только по содержанию РЬ и Сё, очень близкое к кларкам почв содержание Си и низкое содержание Ъл, Сг и N1, однако в некоторых районах области кларки почв мира были сильно превышены по Си.

2. Максимальное загрязнение почвенного покрова характерно для Центральной агроклиматической зоны, где располагается большинство промышленных предприятий и крупных населенных пунктов. Установлено, что в почвах лесостепи идет более активная аккумуляция тяжелых металлов, чем в почвах лесной и степной зонах. Была подтверждена закономерность, что чем выше гумусированность почв, тем выше концентрация тяжелых металлов в них.

3. Загрязнение почвы техногенными элементами находится в прямой зависимости от интенсивности промышленной нагрузки. Основными источниками тяжелых металлов в регионе являются предприятия Ульяновского промышленного узла и транспортные магистрали

4. Характер латерального распределения тяжелых металлов в почвах Ульяновской области зависит от комплекса природных и антропогенных факторов. Содержание тяжелых металлов в верхнем слое почв в целом возрастает с утяжелением механического состава при нейтральной и щелочной реакции почвенной среды. Во всех типах почв содержание подвижных форм тяжелых металлов находится в прямой зависимости от их валового содержания: чем выше значения валового содержания, тем выше значения подвижной формы.

5. В разрезах основных типов почв Ульяновской области выражен равномерно - аккумулятивный тип распределения тяжелых металлов, т. е. их максимум характерен для пахотного слоя, далее содержание большинства тяжелых металлов уменьшается с глубиной, достигая своего минимума в почвообразующих породах. Для почвообразующих пород тяжёлого механического состава характерна аккумуляция Си, Сг, РЬ и №. В почвообразующих породах легкого механического состава (средние и легкие суглинки) накапливается Си и №. В песках и супесях преимущественно идёт аккумуляция Ъп и Си. Тенденция к уменьшению накопления тяжелых металлов в почвообразующих породах имеет следующий ряд: известняки > пески >глины > тяжелые суглинки > средние суглинки > легкие суглинки > супеси

6. Аккумуляция тяжелых металлов разными типами почв области имеет свои характерные особенности. Тяжелые металлы, имеющие преимущественно техногенное происхождение, аккумулируются в первую очередь в дерново - карбонатных и серых лесных почвах, наименьшая их концентрация отмечена в аллювиальных дерново - насыщенных почвах, которые испытывают незначительную техногенную нагрузку. Особенности распределения тяжелых металлов объясняется тем, что дерново -карбонатные и серые лесные почвы расположены преимущественно в тех участках, где нагрузка на почвенный покров более высокая. Черноземы по аккумуляции тяжелых металлов занимают средние позиции, так как они достаточно равномерно распределены по территории области, в разных частях которой они испытывают различную техногенную нагрузку. Таким образом, основные типы почвы в порядке убывания концентраций тяжелых металлов образуют следующий ряд: дерново - карбонатные > серые лесные > черноземы > аллювиальные дерновые насыщенные.

7. Карты - модели распределения валовой и подвижной формы тяжелых металлов позволяют оценить современное геоэкологическое состояние почвенного покрова Ульяновской области, выявить районы наименьшего и наибольшего загрязнения почв конкретными ^п, Си, РЬ, Сё, №, Сг) тяжелыми металлами. В значительной степени почвенный покров загрязнен тяжелыми металлами в Центральной и Южной агроклиматических зонах, что объясняется комплексным воздействием техногенных и местных физико - географических условий. Относительно небольшое загрязнение почвенного покрова Заволжской зоны обусловлено отсутствием на данной территории крупных разнопрофильных промышленных предприятий, а так же особенностями рельефа и гидрологии.

8. Наибольшей относительной токсичностью обладают почвы, прилегающие к г. Ульяновску. Токсичность этих почв превышает 375 мг/кг, что более чем в 1,5 раза превышает норму. Среднее значение рН почв данного района составляет 6,2, Высокая токсичность почв обусловлена здесь большими и разнообразными источниками поступления металлов в почву, в первую очередь цинка, меди и никеля. При удалении от г.Ульяновска токсичность почв заметно уменьшается. Относительно незагрязненными являются почвы восточной и южной частей области, где коэффициент токсичности на отдельных участках опускается ниже 200 мг/кг, составляя в среднем 200 - 240 мг/кг, что не превышает допустимых значений. Это связано с более низкой техногенной нагрузкой на почвы. Низкая потенциальная токсичность почв восточной части связана с общей тенденцией понижения рельефа с востока на запад. Такая же закономерность характерна и для направления поверхностных и грунтовых вод.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Васин, Денис Викторович, Москва

1. Абуталыбов М.Т. Значение микроэлементов в растениеводстве. Баку: Кн. изд-во, 1961.252 с.

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

3. Алексеенко В. А. Геохимия ландшафта и окружающая среда. М.: Наука, 1990. 142 с.

4. Алексеенко В. А. Экологическая геохимия, М.: Логос, 2000.

5. Афанасьева Н. И., Озол А. А.Загрязнение токсичными элементами почв и возможность детоксикации их растениями /Актуальные экологические проблемы республики Татарстан: Матер.1 респ. науч. конф., Казань, 1995. с. 45.

6. Ахундова А.Б. Тяжелые металлы в почвах зоны техногенных выбросов промышленного объекта г. Али-Байрамлы: Тез. докл. 8 Всесоюзн. съезда почвоведов. Новосибирск, 1989. Кн. 2. Комис. 2-3. С.159.

7. Баранский Н. Н. Экономическая география. Экономическая картография. М., Географгиз, 1960.

8. Берлянт А. М. картографический метод исследования. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1978. 254 с.

9. Богдановский Г. А. Химическая экология. М.: Изд во МГУ, 1994. 237 с.

10. Большаков В.А., Гальпер Н.Я., Клименко Г.А., Лычкина Т.И. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами. М.: Гидрометеоиздат 1978.49 с.

11. Бондарев Л.Т. Ландшафты, металлы и человек. М.:Мысль, 1976. 153 с.

12. Борисочкина Т. И., Кайданова О. В. Биогеохимическая оценка почвенно -растительного покрова техногенных аномалий ЦЧР / Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Научные труды, 1992, с. 64-66.

13. Бурова О. В. История землепользования и формирование агроландшафта в лесостепи Верхнего Дона с ХП-ХХ в., Известия РАН, серия География, 2005 г, №3, с. 22-37.

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

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

16. Виноградов А.П. Основные закономерности в распределении микроэлементов между растениями и средой // Микроэлементы в жизни растений и животных. М.: Наука, 1985. С.7-20.

17. Востряков А. В. Неогеновые и четвертичные отложения, рельеф, и неотектоника юго востока Русской платформы. Саратов: Изд - во Сарат. ун-та, 1967, 354 с.

18. Гаврилова И. П. Оценка интенсивности латеральной и радиальной миграции в ландшафтах Среднего Зауралья. Вестник МГУ, серия 5 (география), №3, 2005, май-июнь, с. 69-74.

19. Герасимовский В.И. Геохимия Илимауссакского щелочного массива (юго-западная Гренландия). М.: Наука, 1969. 174 с.

20. Глазовская М.А. Технобиогемы исходные физико-географические объекты ландшафтно-геохимического прогноза // Вестник МГУ. Сер. географ. 1972. №6. С.30-36.

21. Глазовская М.А. Ландшафтно-геохимические системы и их устойчивость к техногенезу // Биогеохимические циклы в биосфере. М.: Наука, 1976. С.99-118.

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

23. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высшая школа, 1988. 328 с.

24. Горчарук Е. И., Сидоренко Г. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве, М.: Медицина, 1986, 320 с.

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

26. ГОСТ 17.4.1.02.-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения.28. 21. ГОСТ 17.4.3.01-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб.

27. ГОСТ 17.4.4.02-84. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа.

28. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб.

29. ГОСТ 8.505.84 Метрологическая аттестация методик выполнения измерений содержаний компонентов проб веществ и материалов.

30. ГОСТ 26204-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова.

31. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Ульяновской области в 2002 году».

32. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Ульяновской области в 2003 году».

33. Дедков А. П. Четвертичные отложения Среднего Поволжья // Состояние изученности стратиграфии плиоценовых и плейстоценовых отложений Волго -Уральской области и задача дальнейших исследований, Уфа, 1976, с 45- 58

34. Дедков А. П. Природные условия Ульяновской области, Казань: Изд во Каз. ун-та, 1978, 326 с.

35. Дмитриев М.Т., Казнина Н.И., Клименко ГА. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами. М: Изд-во МГУ, 1989. 95 с.

36. Добровольский В.В. Ландшафтно геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами //Почвоведение, 1999, №5, с. 639-645.

37. Еремин В.М. О влиянии свинца на структуру стебля сосны обыкновенной // Тр. Воронеж, гос. пед. ин-та. Воронеж, 1989. С.25-36.

38. Зайцев В. А., Макаров С. В. Вклад промышленных загрязнений в круговорот химических элементов в биосфере. Масштабы и перспективы /Биологический круговорот и процессы почвообразования. Пущино, 1984. с. 165-172.

39. Зырин Н. Г., Зборшцук Ю. Н. Общие закономерности распределения подвижных форм микроэлементов в почвах европейской части СССР //Микроэлементы в почвах СССР /Под редакцией Зырина Н. Г. и Белицыной Г. О., М.: Изд-во МГУ, 1981.

40. Иванова A.C. Медь в почвах садовых агроценозов Крыма // Агрохимия. 1987. №10. С.76-82.

41. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды и пути их решения. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

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

43. Ильин В.Б. О нормировании тяжелых металлов в почве // Почвоведение.1986. №9. С. 90-98.

44. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск: Наука, 1991. 151 с.

45. Инструктивное письмо « О выполнении работ по определению загрязнения почв» № 2 -10/51-2333 от 10. 12 1990г., М.: Госкомприрода, с. 11.

46. Карпова Е. А., Потатуева Ю. А. Кадмий в почвах, растениях, удобрениях //Химизация сельского хозяйства, 1990, №2, с. 44-47.

47. Кабата Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.:Мир, 1989.439 с.

48. Касимов Н.С, Перельман А.И. О геохимии почв // Почвоведение. 1992. № 2. С.9-26.

49. Касимов Н. С., Геннадиев А. Н. Геохимия ландшафтов и география почв: основные концепции и подходы; Вестник МГУ, серия 5 (география), №2, 2005, март-апрель.

50. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Самонова О.А. Моделирование подвижности тяжелых металлов в лесных и лесостепных почвах Русской равнины/АГяжелые металлы в окружающей среде: Тез.докл. /Междунар.симпоз. Пущино, 1996. с. 143-144.

51. Кикнавелидзе Т. А. Загрязнение почв тяжелыми металлами вокруг промышленных предприятий Восточной Грузии // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы: Матер. II Всесоюз. Конф. М.:, 1988 41, с. 92-96.

52. Кирпатовский И.П. Охрана природы: Справочник. М.: Химия, 1974. 207 с.

53. Ковальский В. В., Андреянова Г. А. Микроэлементы в почвах СССР. М.: Наука, 1970,178 с.

54. Ковальский В.В. Геохимическая экология: Очерки. М.: Наука, 1974. 300с

55. КовдаВ.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985.263 с.

56. Колосов И. П. Агропочвенные районы Ульяновской области, 1948, с 1214.

57. Кошелева Н. Е., Макарова М. Г., Новикова О. В. Тяжелые металлы в листьях древесных пород городских ландшафтов; Вестник МГУ, серия 5 (география), №3, 2005, май-июнь, с. 74-81.

58. Куликова А. X., Саматов Б. К., Тигин В. П. Оценка загрязнения пахотных почв Ульяновской области подвижными формами тяжелых металлов /Вестник УГСХА, № 1, январь март, 2006, с 5-9.

59. Куликова А. X., Хотько М. И., Захаров Н. Г. Содержание тяжелых металлов в почве в зависимости от способов её основной обработки // Вестник УГСХА, № 5 серия «Агрономия», ноябрь, 2001 с 22-30.

60. Куликова А, X.,. Карпов А. В Эволюция Симбирского чернозема за 115 лет//Природа Симбирского Поволжья. Сборник научных трудов, выпуск 2, 2001 год, с 30-33.

61. Лупинович И.С, Дубиковский Г.П. Микроэлементы в почвах БССР и эффективность микроудобрений. Минск: Изд-во Бел.ГУ, 1970. 225 с.

62. Матвеев Н. М., Павловский В. А., Прохорова Н. В. Экологические основы аккумуляции тяжелых металлов сельскохозяйственными растениями в лесостепном и степном Поволжье. Изд-во «Самар. ун-та», 1997 год, 215 с.

63. Методические указания по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами. М.: Гидрометеоиздат, 1981. с. 45-73.

64. Методические указания по агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий /ЦИНАО. М.: 1982, 157 с.

65. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства, М., 1992.

66. Милановский Е.В. Очерк геологии Среднего и Нижнего Поволжья. М.-Л.: Гос. науч. тех. изд-во, 1940 282 с.

67. Мильто Е. Н., Смирнов И. П. Миграция тяжелых металлов в ландшафтах степного и лесостепного Заволжья как отражение хозяйственной освоенности /Изв. РГО (рос. геогр. общ ва), январь- февраль 2007 том 139, вып. 1.

68. Научно-обоснованная система земледелия Ульяновской области, г. Ульяновск, 1986 год. Ответственный за выпуск Карвецкий А. В. Агропромышленный комитет Ульяновской области.

69. Обухов А. И. Методические основы разработки ПДК тяжелых металлов и классификация почв по загрязнению / Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Научные труды, 1992, с. 13 20.

70. Обухов А.И., Ефремова JI.JI. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы: Тез. докл. /2 Всес.конф. М., 1988 4.1. С.23-26.

71. Отчет по эколого геохимическому исследованию почвенного покрова г. Ульяновска, Казань, 1992. Научно - исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых.

72. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1975. 342 с.

73. Пинский Д. JL, Орешкин В.Н. Тяжелые металлы в окружающей среде //Экспериментальная экология. М.: Наука, 1991. С.201-212.

74. Плохинский H.A. Алгоритм биометрии. М.: Изд-во МГУ, 1970,150 с.

75. Полевой В.В. Физиология растений. М.: Высшая школа, 1989, 464 с.

76. Полякова Т. И., Турова А. В. Геологическое строение и состояние минерально сырьевой базы Ульяновской области //Природа Симбирского Поволжья. Сборник научных трудов, выпуск 2, 2001 год, с 21 - 30.

77. Почвенная карта Ульяновской области. М 1: 300 000, Волжский государственный проектный институт по землеустройству, Ульяновский филиал, 1984.

78. Практикум по агрохимии /Под ред. В.Г.Минеева. М.:Изд-во МГУ» 1989.214 с.

79. Практикум по агрохимии /Под ред. И. В. Пустового. М.: Агропромиздат, 1985.