Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

МОНИТОРИНГ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ В ЗОНЕ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ БЕРЕЗОВСКОЙ-1 ГРЭС

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "МОНИТОРИНГ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ В ЗОНЕ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ БЕРЕЗОВСКОЙ-1 ГРЭС"



На правах рукописи

АЛХИМЕНКО Роман Владимирович

МОНИТОРИНГ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО состояния ПАХОТНЫХ ПОЧВ В ЗОНЕ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ БЕРЕЗОВСКОЙ-1 ГРЭС

Специальность 03.00.27 - Почвоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Красноярск 2004

Работа выполнена на кафедре почвоведения и агрохимии Красноярского государственного аграрного университета

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Чунрова Валентина Владимировна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Краснощекое Юрий Николаевич

доктор биологических наук, профессор Кулижский Сергей Навлинович

Ведущая организация:

ФГУ Государственный центр агрохимической службы «Красноярский»

Защита состоится 3 июня 2004 года в 13-00 на заседании диссертационного совета Д 220.037.01 в Красноярском государственном аграрном университете

Ваши отзывы (в двух экземплярах) просим направлять по адресу: 660049,

Красноярск, проспект Мира, 88, ученому секретарю

Тел.: 27-62-58, 27-09-74

Факс: 27-09-74

Е-таП:спо@.к£аи.кгазес1и.ги

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного аграрного университета

Автореферат разослан « •* » О * 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.б.н., профессор

Актуальность темы. Создание и функционирование первенца КАТЭКа Березовской-1 ГРЭС (БГРЭС-1) с проектной мощностью 6,4 млн квт ведет к загрязнению окружающих ландшафтов продуктами сжигания бурых углей: макро- и микроэлементами (тяжелыми металлами (ТМ)). Расположенная в зоне интенсивной хозяйственной деятельности человека (сельскохозяйственная освоенность региона составляет 40-68%, средняя лесистость лесостепи этого региона не превышает 16 - 20%, снижаясь в отдельных ландшафтах до 5%) и его отдыха (ряд красивых и лечебных озер), она оказывает техногенное воздействие на окружающий ландшафт. Прогноз загрязнения воздушного бассейна и почв, сделанный на начало работы БГРЭС-1 (Давыдова, 1980; Чмовж и др., 1980; Гаврилов и др., 1983; Снытко и др., 1983-1987; Мартынов, 1984; Давыдова, Волкова, 1984; 1989; 1993; Семенов и др., 1990-1994; Семенова, Семенов, 1993; 1994), требует фактического подтверждения уровня современного загрязнения почв и сельскохозяйственных культур тяжелыми металлами. Тем более, что Шарыповский район наряду с Назаровским и Ужурским являются основными поставщиками сельскохозяйственной продукции на рынок г. Красноярска и Красноярского края.

Предупреждение негативных последствий техногенного воздействия на почвы и почвенный покров возможно на основе периодических наблюдений и контроле—мониторинге почв.

Цель работы. Оценить техногенное воздействие выбросов БГРЭС-1 на экологическое состояние пахотных почв и сельскохозяйственных растений и разработать базовую основу агроэкологического мониторинга почвенного покрова регаона.

Задачи исследования: '

1. Определить морфогенетические, химические и физико-химические свойства пахотных почв в зоне наибольшего, среднего и слабого уровней техногенного воздействия БГРЭС-1.

2. Установить закономерности распределения и накопления тяжелых металлов и мышьяка по профилю почв.

3. Выявить влияние техногенных выбросов БГРЭС-1 на аккумуляцию тяжелых металлов и мышьяка в почвах и в сельскохозяйственных растениях в зависимости от удаленности источника загрязнения.

4. Оценить накопление тяжелых металлов и мышьяка в пахотных почвах за десятилетний период работы БГРЭС-1 и дать прогноз возможного загрязнения в будущем.

Защищаемые положения:

1. Почвенный покров агроценозов зоны техногенного воздействия БГРЭС-1 имеет высокую буферность, а следовательно, и высокую устойчивость к техногенным нагрузкам. ■ " ■

2. Барьерами накопления тяжелых металлов в профиле изученных почв являются - гумусово-аккумулятивный горизонт, «плужная подошва», карбонатный горизонт, горизонт, обогащенный железом.

3. В зоне максимального техногенного воздействия (0-5 км) в пахотных почвах аккумулируются Си, Сг, Хп, Со, Мп. С<1 и Аб максимально выпадают на расстоянии 10-20 км. I—_______________

!,......

4. Техногенное влияние БГРЭС-1 на сельскохозяйственные культуры проявляется 0-5 км зоне.

5. За десятилетний период наблюдений в пахотных почвах концентрация Ni, Со, Сг, Мп в 0-5 км зоне увеличилась соответственно на 10,20,30 и 50%.

Научная новизна:

> собран новый фактический материал по распределению тяжелых металлов и мышьяка в профиле пахотных почв;

, > оценен запас тяжелых металлов и мышьяка в пахотных почвах западного участка Назаровской котловины;

> рассчитано фактическое накопление тяжелых металлов и мышьяка в зависимости от удаленности от факела выбросов БГРЭС-1 за десятилетний период работы станции;

> определена аккумуляция тяжелых металлов и мышьяка в сельскохозяйственных растениях, выяалены особенности распределения их по частям растений.

Практическое значение работы заключается в возможности использования полученных данных для проведения дальнейшего мониторинга сельскохозяйственных угодий в регионе, моделирования техногенной нагрузки на сельскохозяйственные земли от выбросов тепловых станций, работающих на бурых углях , КАТЭКа, и получения экологически безопасной продукции растениеводства. Полученные данные могут использоваться в учебном процессе по курсам: «Почвоведение», «Экология почв» и «Агроэкология».

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на VIII Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2001» (Москва, 2001), краевой межвузовской научной конференции «Интеллект 2002» (Красноярск, 2002), региональной студенческой научной конференции «Красноярский край: освоение, развитие, перспективы» (Красноярск, 2002), межрегиональной научно-практической конференции «Молодежь Сибири - науке России» (Красноярск, 2003), Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука на рубеже веков» (Красноярск, 2003Дубликации. Материалы диссертации изложены в 5 научных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 173 страницы, содержит 18 таблиц и 7 рисунков. Список литературы включает 350 наименований, в том числе 106 на иностранных языках.

Проведенные исследования поддерживались РФФИ-ККФН (грант № 99-0496016).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Состояние изученности вопроса (обзор литературы)

Мониторинг рассматривается как система оценки и прогноза изменений природных процессов. Обсуждаются вопросы структуры и классификации мониторинга земель и агроэкологаческого мониторинга (Израэль, 1984; Литвак и др., 1990; Каштанов и др., 1992; Ерофеев, 1996; Майстренко и др., 1996; Ермаков, Сухарев, 1997; Васильева и др., 2000), аккумуляции и распределения тяжелых металлов в почвенном и растительном покровах, процессы трансформации

соединений тяжелых металлов, механизмы поступления тяжелых металлов в растения, проблемы нормирования тяжелых металлов в почвах и растениях, приводятся -источники и оценка загрязнения тяжелыми металлами (Виноградов, 1952; 1962; Кононова, 1963; Глазовская, 1978; 1997; Солнцева, 1982; Добровольский, 1983; Алексеев, 1987; Волкова, Давыдова, 1987; 1989; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Волкова, 1989; Толкачева и др., 1989; Реймерс, 1990; Мамедов и др., 1990; Лях, 1990; Ильин, 1985а; 19856; 1986; 1987; 1990; 1991; Сатаева и др., 1991; Большаков и др., 1993; Переяьман,Касимов, 1999;Колесников и др., 2000; Вальков и др., 2001).

Глава 2. Экологические условия региона исследования По физико-географическому районированию регион исследования относится к Южно-Сибирской области, Верхнечулымской провинции, Назаровской пред-горно-котловинной макрогеохоре - включает Назаровскую котловину и низкогорные хребты Арга и Солгонский (Лиханов, Хаустова, 1961; Пармузин и др., 1961; Щербаков, 1962; Щербаков, Кириллов, 1962, Пурдик, 1979; Снытко и др., 1979).

Почвообразующие породы региона представлены в основном элювиально-делювиальными красно-бурыми карбонатными суглинками, реже более легкими по гранулометрическому составу делювиальными отложениями, а по долинам рек - супесчаным и песчаным аллювием. Годовая амплитуда средних месячных температур воздуха в районе г. Шарьшово равна 34°С, средняя годовая температура -0,3°С в воздухе, 1°С на почве. Осадков выпадает 421 mi. Характерная особенность в распределении осадков - резкое преобладание их в теплый период. Преобладающими ветрами являются западные, юго-западные и южные. Среднее число дней в году с туманами на территории исследуемого региона невелико: от 13 до 26. Средняя продолжительность тумана зимой около 7 часов в день, летом около 3 часов в день. Исследуемому региону свойственен континентальный климат, большая повторяемость безветренной погоды, наличие инверсионного состояния нижнего слоя атмосферы, особенно в зимнее время, а также значительный дефицит числа дней с осадками, что служит предпосылкой к росту потенциала загрязнения приземного слоя атмосферы этого района (Шевчук, 1968; Берлянд, 1975; Кривоносов, 1979; Волков, Грибков, Сапаров, 1979).

Глава 3. Объекты и методы исследований 3.1 Объекты и методы исследований Территория исследований находится на западе Назаровской котловины Красноярского края между 55° и 56° с.ш. и 89° и 90° в.д. Пробные площади были выделены еще в 1989-1991 гт. комплексной экспедицией института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН в ходе первого этапа полевых исследований (В.В. Протопопов, Л.С. Шугалей). В дальнейшем (1999-2000 гг.), в составе комплексной экспедиции с сотрудниками института леса им. В.Н. Сукачева (Л.С. Шугалей, O.A. Шапченкова, А.Н. Петрухина), мы осуществили повторный отбор почвенных образцов на этих же пробных площадях.

- Объектами являются пахотные почвы Шарыповского района на массивах, удаленных от факела Березовской ГРЭС-1 на расстояние 5 км (Дубиншо-1), 10-15 км (Дубинино-3; Родники) и 20-30 км (оз. Большое). За контроль взят мас-

сив, удаленный на 80-100 км от источника загрязнения (Захаринка, Н-Николаевха). На каждом из этих массивах были выбраны пробные площади (пл.), на которых заложены почвенные разрезы. В каждом заложенном разрезе после морфологического описания были отобраны в 3-кратной повторности почвенные образцы. Кроме того, на прилегающих к разрезам массивах пашни на каждой пл. были отобраны почвенньм буром в 10-кратной повторности почвенные образцы с глубин 0-5 см, 5-10 см, 10-20 см, 20-40 см. Здесь же, наряду с почвенными образцами, были отобраны в 10-кратной повторности и растительные образцы (корни, стебли, колос). В случае, если поле находилось под паром (пп. Дубинино-1 и пл. Дубинино-3), были взяты пробы сорных, а также остатки культурных растений, единично взошедшие из опавших осенью зерен пшеницы, овса или ячменя. .

На одной из вертикальных стенок угольного карьера разреза «Березовский-1» были отобраны образцы породы до угольного пласта (2-50 м).

Методика наших исследований основана на методических рекомендациях по • проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами (Методические рекомендации...., 1981; 1992; 1994; 1996; Постановление Правительства РФ от 05.08.92 г..№ 555,

1992; Система мониторинга.....,1997). <

В почвенных образцах определяли основные химические и физико-химические показатели стандартными методиками (Аринушкина, 1970), а также содержание микроэлементов и ТМ (As, Cd, Со, Cr, Си, Hg, Mn, Ni, Pb, Zn) с помощью БИК-анализа (ближняя инфракрасная отражательная спектроскопия) на компьютеризированной аналитической системе PSCO/ISIШМ-РС 4250 в почвенной лаборатории кафедры почвоведения и агрохимии КрасГАУ. Концентрацию химических элементов в растительных пробах также определяли на БИК-анализаторе. Этот прибор разрешен для аналитических определений решением научно-технической комиссии по метрологии и измерительной техники Госстандарта СССР (Протокол от 30.07.91 г., №8). Исследования, проведенные на кафед- ■ ре почвоведения и агрохимии КрасГАУ, показали возможность использования его ; для массовых анализов (Борцов, 2002). Параллельно этим измерениям было проведено определение микроэлементов и ТМ в растительных и почвенных образцах атомно-абсорбционньш методом. ■ .

Статистическая обработка полученных данных выполнена по программе Statistica for Windows 5.0. •

3.2 Сравнительно-статистический анализ методов аналитической системы PSCO/ISI IBM-PC 4250 (БИК-спектроскопия) и атомно-абсорбционного

метода . .

Из всей массы сравниваемых данных выбраковка составила только 2,6%, что является прямым доказательством достоверной работы прибора ; (97,8 случаях из 100 прибор не дал значимых отличий). Коэффициент варьирования (V,%) показателей, полученных методом ближней инфракрасной спектроскопии, не превышает 20%. Это соответствует среднему уроврю варьирования признака. В преобладающей массе данных он менее 10% (низкий уровень варьирования признака). Коэффициент варьирования содержа!ом элементов, полученных... атомно-

абсорбционным методом, колеблется от 2 до 56%. Варьирование признака в данном случае изменяется от низкого до высокого. Значительное варьирование наблюдае тся в выборке данных по концентрации В основной массе выборки варьирование концентраций металлов - низкое или среднее.

, 3.3. Техногенная характеристика Березовской ГРЭС-1 Выбросы из труб БГРЭС-1 содержат токсичные вещества: газы и лет) чую золу. Основные газовые составляющие выбросов — диоксид серы (БО^) и диоксид азота (ЫО:). Расчетные максимальные концентрации диоксида серы в подфакель-ной зоне БГРЭС-1 составляют 0,046-0,064 мг/моксидов азота - 0,036-0,043 мг/ч что не более установленной ПДК. Степень очистки дымовых газов от летучей золы составляет 98%, при этом выбросы в атмосферу достигают около 2 тонн в сутки на

один котел (Отчет.....,1999),

При анализе спектральным количественным методом золы углей Березовского месторождения (Чмовж и др., 1980) было установлено, что в их составе содержится различное количество микроэлементов: Си - 0,003%, Zn - 0,002%, Со - 0,003%, Мп - 0,15%, Мо - 0,0001%, В - 0,003%, № - 0,0008%, РЬ - 0,001%, Т1 - 0,015%. 8г - 0%, I- - 0,2%, Аб - 0,008%о. Авторы отмечают, что в летучей золе, выбрасываемой в атмосферу, содержатся все элементы, которые обнаруживаются в углях.

Для микроэлементного состава золошлаковых отходов характерно постоянное присутствие 20-25 микроэлементов. Так, в среднем в золе БГРЭС-1 содержится (мг/кг): Ва - 6070; Бг - 9660; В - 124; "Л - 5160; Мп - 4490; Р - 740; Си - 102; 2п - Ш; N'1 - 123 (1 аврилин, Озерский, 1996). Отмечается более интенсивное накопление микроэлементов в золе малозольного Березовского угля по сравнению с другими золами ТЭС.

Глава 4. Современное экологическое состояние почв и почвенного

покрова зоны техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1 В этой главе представлен экспериментальный материал по основным свойствам района исследования, рассчитано содержание тяжелых металлов и мышьяка в почвообразующих породах и проведен их сравнительный анализ с другими территориями. Таксономическая принадлежность почв устанавливалась по разработкам Почвенного института им. В.В. Докучаева (Классификация почв..2000).

Изученные пахотные почвы в зоне техногенного воздействия БГРЭС-1 представлены агросерыми и агродерновыми почвами. Агросерые почвы на пп. Дубинине)-!, Дубинино-З, Захаринка и Н-Николаевка имеют слабо дифференцированный по морфологическим признакам профиль. Переход одного генетического горизонта в другой чаще всего постепенный. Окраска пахотного слоя изменяется от черной до темно-серой. Кремнеземистая присыпка не выражена, что. видимо, обусловлено влиянием распашки и высоким залеганием карбонатов. Содержание гумуса в этих почвах не высокое и варьирует от 1,7 до 5,6% в гумусово-аккумулятивном горизонте. Профильное распределение его постепенно убывающее. Хотя на пп. Дуби н и но-1 и пп. Захаринка максимальное количество гумуса содержится на глубине 20-43 см, на границе «плужной подошвы». Очень низкое содержание гумуса в агроссрой почве на пп. Дубинино-З обусловлено, во-первых, тем, что данная почва отличается более легким гранулометрическим составом, а во-вторых, тем, что она в недавнем времени подвергалась коренной мелиорации (при

раскорчевке и распашке, стаскивании комлей некоторая часть органического вещества целинных почв теряется, отмечается энергичная минерализация органического вещества, резкое усиление процессов нитрификации, наблюдается снос коллоидных частиц и гумусовых веществ с открытой поверхности распаханных участков, даже при слабой выраженности эрозионных процессов) (Шугалей, 2003; Сорокина, 2003). Агросерые почвы характеризуются'практически нейтральной реакцией среды. Самыми низкими значениями суммы обменных оснований отличается агросе-рая лепсосуглинистая почва на пл. Дубшшно-3, что обусловлено небольшим содержанием гумуса и легким гранулометрическим составом. Увеличение гумуса до 3-5% в агросерой почве на пл. Дубинино-1 способствовало повышению обменных оснований до 41-43 мгэквЛОО г. Не исключено здесь влияние БГРЭС-1, так как в выбросах присутствуют высокие концентрации кальция, который и осаждается в непосредственной близости от станции. Тем более, что при таком же содержании гумуса и одинаковом гранулометрическом составе в 1 агросерой почве на пп. Захаринка сумма обменных оснований не превышает 35 мгэквЛОО г. Сумма обменных оснований в агросерой почве на пл.- Н-Николаевка при более легком гранулометрическом составе не превышает 27 мгэквЛОО г. В пределах профиля аг-росерых почв наблюдается постепенное снижение обменных оснований. -

Агродерновая карбонатная типичная почва на пп. Родники имеет с поверхности и по всему профилю слабощелочную реакцию. Это объясняется укороченным гумусовым горизонтом и высоким залеганием горизонта Сса. Частично из-за некачественной вспашки горизонт Сса подпахивается, попадает в горизонт PY и в результате реакция почвенного раствора изменяется в сторону подщелачивания. Содержание гумуса в этой почве не более 4,5% в гумусово-аккумулятивном горизонте. Профильное распределение его постепенно убывающее. ;

В агродерновой карбонатной выщелоченной почве на пп. оз. Большое отмечается самое высокое содержание гумуса в горизонте PY - 12,8%. Однако профильное распределение гумуса - резко убывающее, так как уже глубже 31 см содержание гумуса снижается до 3,1%, рНн2о - нейтральный, а в горизонте Сса - слабощелочной. Высокогумусированный горизонт PY, имея тяжелый гранулометрический состав, характеризуется самой высокой величиной суммы обменных оснований -63,9 мгэквЛОО г. Глубже (31-45 см) она снижается почти в два раза -36,8 мгакв./ЮО г.

Обеспеченность почв подвижными формами фосфора и калия высокая. -

Почвообразующими породами для почв района исследования являются желто-бурые суглинки и глины и элювиально-делювиальные отложения продуктов выветривания красноцветных девонских пород. Элювиально-делювиальные отложения продуктов выветривания красноцветных девонских пород незначительно отличаются по содержанию ТМ от отложений из желто-бурых суглинков и глин. Лишь концентрация Мп выше в красноцветах, а концентрация Сг, наоборот, в два раза ниже, чем в желто-бурых суглинках и глинах. По остальному ряду ТМ концентрации примерно одинаковы. Коэффициент варьирования металлов в красноцветных породах выше, чем в желто-бурых породах. Значительное варьирование признака в красноцветных породах наблюдается по Сг, Ni, Pb, Hg и As, а в желто-бурых суглинках и глинах только по Сг и Ni. ■ '

Кларки концентрации ТМ и мышьяка в почвообразующих и подстилающих породах района исследований (табл. 1) относительно кларка химических элементов в земной коре (Виноградов, 1962) рассчитывались нами совместно с ком-плексантами из Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.

Таблица 1. Кларки концентрации тяжелых металлов и мышьяка

в почвообразующих и подстилающих породах

Почвообразующие и подстилающие породы Кларки концентрации

Мп Со Сг № Си гп РЬ Сё Аэ

Желто-бурые суглинки и глины ' : 0,38 0,44 0,60 0,40 0,49 0,52 0,75 0,92 0,38 2,35

Элювиально-делювнальные отложения продуктов выветривания красноцветных девонских пород 0,49 0,50 0,28 0,34 0,51 0,49 0,69 0,85 0,25 1,76

. Все изученные ТМ имеют кларк концентрации меньше 1, что указывает на некоторое обеднение пород этими металлами. Кларк концентрации Аз в желто-бурых суглинках и глинах составил 2,35, а в красноцветных породах - 1,76, что говорит о повышенном содержании данного элемента в этих породах (Шапчен-кова, 2003; Петрухина, 2003). И все же, желто-бурые суглинки и глины характеризуются более высоким кларком Аэ, чем красноцветные породы, что обусловлено различным минералогическим составом этих пород. Глава 5. Аккумуляция тяжелых металлов и мышьяка в пахотных почвах зоны техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1 5.1 Фоновое распределение тяжелых металлов и мышьяка в почвах В начале этой главы дан анализ первоначальных данных первого этапа исследований (1989-1991 гг.). На втором этапе исследований (2000 г.) за фон были взяты пп., удаленные от источника загрязнения на 80-100 км. Они находятся вблизи населенных пунктов д. Захаринки и д. Н-Николаевка Назаровского района (табл. 2). Фоновые и первоначальные концентрации ТМ в почвах изученного района не превышают ПДК (менее 0,5 ПДК). Наблюдается лишь немного повышенная концентрация Аз (0,5 ПДК и более) в почвах, что связано с обога-щенностью этим элементом почвообразующих пород.

Проведен сравнительный анализ наших фоновых концентраций с концентрациями и кларками химических элементов, предлагаемыми в научной литературе в качестве фоновых значений. Фоновая концентрация ТМ в почвах Западной Сибири ~ выше, чем в изученных нами почвах. Исключение составляет лишь концентрация Сг, № и Си. В изученных почвах Сг и М! содержится больше, а Си одинаковое количество по сравнению с почвами Западной Сибири. Экспедицией ОАО «Красноярская горно-геологическая компания» был установлен местный фон для западного участка КАТЭКа с учетом как ландшафтно-геохимических особенностей региона, так и техногенной нагрузки на почвенный покров (Отчет ...., 1999).

Таблица 2. Фоновая концентрация ТМи мышьяка в пахотных почвах, мг/кг

Место отбора образцов

пробная площадь, глубина, Аз са Со Сг Си н§ Мп N1 РЬ Ъа .

почва см

Н-Нико- 0-5 5,85 0,14 9,98 23,06 17,75 0,018 478,09 25,67 11,91 51,01

лаевка, агросерая среднесугл. 5-10 10-20 5,94 5,85 0,13 0,13 9,79 9,54 23,13 23,03 17,72 17,60 0,018 0,018 469,45 453,25 25,42 25,15 12,02 12,12 50,29 50,09

20-40 6,03 0,13 10,10 29,97 18,00 0,023 436,00 27,41 12,50 47,67

Захаринка, 0-5 5,75 0,14 9,70 17,21 16,71 0,013 492,93 26,02 11,55 54,95

агросерая тяжелосугл. 5-10 5,73 0,14 9,57 17,07 16,65 0,013 477,18 25,87 11,65 54,43

10-20 5,75 0,14 9,49 15,55 16,58 0,013 473,99 25,71 11,68 54,37

20-40 5,98 0,14 9,85 20,28 16,71 0,016 468,30 25,43 11,79 50,95

Хер для 0-40 см 5,86 0,14 9,75 21,16 17,22 0,017 468,65 25,84 11,90 51,72

По сравнению с местным фоном полученные нами фоновые концентрации по большинству химических элементов совпадают, за исключением Сг, Си, 2л. Данные химические элементы в наших исследованиях. имеют довольно низкую концентрацию. Очевидно, проявляется природное, варьирование данных элементов в этих почвах, а также возможен частичный вынос растениями Си и 2п вместе с урожаем. Эта же тенденция сохраняется и при сравнении наших данных со средними данными Института леса им. Сукачева СО РАН. Предлагаемый фон сотрудниками Института географии СО РАН (Снытко и др., 1987) имеет несколько завышенные значения фоновой концентрации Мп, Со, № по сравнению с другими источниками и нашими данными. Содержание Аз в почве, по результатам наших исследований, в 1,6 раза выше, чем по материалам Н.Г. Зырина (1985) и в 3,5 раза превосходит кларк А.П. Виноградова (1962).

5.2. Биогенная аккумуляция и распределение ТМ и мышьяка в профиле почв

В данной главе описывается распределение ТМ и мышьяка (каждый химический элемент в отдельности) в профиле изученных почв (табл. 3).

Концентрация ТМ по профилю почвы зависит от свойств самой почвы: от ее гумусированности, гранулометрического состава, состояния кислотно-основного и окислительно-восстановительного потенциала (Ильин, 1991; Кашин, Иванов, 1995; Глазовская, 1995; Глазовская, 1997). Так, пик максимального содержания в гумусово-аккумулятивном горизонте (ТМ взаимодействуют с органическим веществом и аккумулируются) характерен для Аб, Си, Сг, РЬ, Сс1, 2п, Щ. На карбонатном барьере (происходит увеличение значения рН, вызывающее снижение подвижности элемента) аккумулируются Аб, Си, Сг, Мп, Ъх, В пахотных почвах из-за образования "плужной подошвы" наблюдается дополнительный барьер для передвижения Ая, Со, Си, Сг. На легких

почвах содержание ТМ значительно меньше, а профильное распределение более равномерное, чем на тяжелых почвах, которые из-за присутствия глинистых частиц образуют минеральные устойчивые комплексы.

Таблица 3. Содержание и распределение тяжелых металлов

и мышьяка в профиле почв, мг/кг

Разрез, почва Горизонт Глуби-■ на, см As Cd Со Сг Cu Hg Mn. Ni Pb Zn

Цубинино-1, агросерая гяжелосуглин. PY AY AEL ВТ Сса 0-35 35-43 43-66 66-88 88-115 4,03 4,34 5,40 4,69 5,42 0,14 0,14 0,14 0,15 0,15 8,90 8,73 9,44 8,94 9,02 22,85 21,88 22,80 20,47 21,76 22,98 23,17 22,10 22,92 22,50 0,023 0,021 0,023 0,025 0,023 483,29 469,31 505,61 444,50 451,61 22,23 21,11 24,72 24,40 [26,92 10,94 11,28 11,37 11,55 11,80 42,20 40,88 42,02 41,66 44,92

Цубинино-З, агросерая тегкосуглин. PY AEL AEL ВТ С 0-35 3547 47-85 85-122 122-140 3,08 2,72 3,21 2,85 2,50 0,10 0,09 0,11 0,10 0,10 7.25 6,29 8,92 8,75 8.26 12,28 10,87 17,33 19,35 15,20 7,94 7,24 8,40 5,83 5,77 0,016 0,012 0,024 0,021 0,022 513,05 507,14 503,29 700,26 674,82 13,93 8,62 11,8718,29 15,93 8,83 17,85 7,72 14,0Я 7,70 38,30 33,72 40,71 40,83 38,38

Родники, }гродерновая карбонатная гипичная гяжелосуглин. PYca AYca Cea Cea 0-33 33-41 33(41)-61 61-115 6,50 6,78 6,67 5,72 0,14 0,14 0,15 0,14 9,30 9,71 10,05 9,73 19,26 25,00 30,99 22,82 17,82 18,51 18,69 17,42 0,013 0,017 0,022 0,023 466,47 448,33 413,59 405,44 27,4111,93 29,2512,52 32,5612,85 26,29112,51 54,30 50,92 50,18 43,28

эз. Большое, агродерновая карбонатная выщелоченная гяжелосуглин. PY AY Cea Cea 0-31 31-45 45-73 73-100 4,84 6,09 6,01 6,38 0,15 0,14 0,14 0,16 9,81 10,53 10,01 10,29 24,15 31,02 36,54 41,40 19,03 17,96 18,67 18,88 0,016 0,021 0,025 0,022 504,43 489,62 430,17 397,78 27,56 29,52 31,13 37,27 10,94 12,05 12,67 12,78 51,84 49,86 46,11 48,02

Захаринха, агросерая гяжелосуглин. PY AY ВТ 0-20 20-28 28-38 5,88 6,03 6,03 0,13 0,13 0,13 9,77 10,00 10,10 23,07 26,30. 29,97 17.69 17.70 18,00 0,018 0,020 0,023 466,93 441,30 436,00 25.40 26,30 27.41 12,02 12,40 12,50 50,46 48,87 47,67

Ц-Никояаевка, агросерая :реднесупшн. PY AY AY 0-16 16-28 28-43 5.74 5.75 5,98 0,14 0,14 0,14 9,64 9,49 9,85 17,14 16,55 20.28 16,68 16,58 16,71 0,013 0,013 0,016 485,06 473,99 468,30 25,96 25,71 25,43 11,60 11,6? 11,79 54,69 54,37 50,95

В почвах, сформировавшихся на красноцветных породах, из-за присутствия Бе, накапливаются Мл, Сс1, Си, Сг. Мп служит сорбционным геохимическим барьером для № (Перельман, Касимов, 1999), особенно проявляясь на легких почвах (пп. Дубинино-3), а также легко сорбируется Си гидрокси-дами железа и марганца. Особенно высоким сорбционным сродством к Си обладает двуокись Мп.

Концентрация большинства изученных химических элементов в профиле агропочв выше, чем в почвообразующих породах. Элювиально-аккумулятивный коэффициент (Кэа) (рассчитан как отношение концентрации металла в почвенном горизонте к концентрации в почвообразующей породе) для Аэ колеблется от 0,8 до 1,8 (Хср=1,4); для Со - от 0,7 до 1,3 (Хср=1,1); для Мп - от 0,9 до 1,4 (Хср=1,1); для № - от 0,6 до 1,6 (Хср=1,1); для 7ла - от 0,8 до 1,3 (Хср=1,1); для Са - от 0,8 до 1,4 (Хср=1,2); для РЬ - от 0,7 до 1,1 (Хср=1,0); для Си - от 0,2 до 1,0 (Хср=0,7); для Сг - от 0,3 до 1,0 (Хср=0,6); для - от 0,4 до 1,3 (Хср=0,8). Кэа для А я самый высокий.

5.3 Техногенное накопление тяжелых металлов и мышьяка в почвах

Для определения техногенного накопления тяжелых металлов и мышьяка в почвах был рассчитан коэффициент техногенного накопления Ктн (отношение содержания металла в слое почвы 0-5 см в 2000 г. к его содержанию в этом же слое почвы в 1990 г.) (табл. 4). В зоне максимального техногенного накопления (пп. Ду-бишшо 1) Кш варьирует от 0,6 до 1,5, т.е. за десятилетний период содержание РЬ и Си снизилось, 2а осталось на том же уровне, а Со, №, Сг, Мп увеличилось. На остальных пп. Ктн не превышает единицы, за исключением Мп и частично №.

Таблица 4. Коэффициент техногенного накопления в почвах (слой 0-5 см)

Пробная площадь Элемент

РЬ I Си га Со Сг № Мп

Дубинино-1 0,7 0,6 , 1,0 1,2 1,3 1,1 ,1,5 ..

Дубинино-3 0,6 0,2 0,7 0,6 0,2 0,6 1,3

Родники 0,9 0,6 0,8 0,8 0,5 1,0 1.1

оз. Большое 0,9 0,6 1,0 0,9 0,6 1,1 1,2

Для того чтобы определить влияние БГРЭС-1 на пахотные почвы пробных площадей в зависимости от удаленности, был рассчитан Т-критерий. Анализ этих данных показал, что техногенное воздействие БГРЭС-1 на экологическую безопасность агропочв сказывается в основном непосредственно вблизи факела БГРЭС-1. В зоне 0-5 км максимально накапливаются такие ТМ, как Си, Сг, 2п, Со, Мп, которые статистически значимо превосходят контрольные значения. Концентрация Мі в агропочвах на ближайших к БГРЭС-1 площадях достоверно выше по сравнению с контролем. Очевидно, техногенный Кі равномерно распределяется по всей зоне (до 30 км) влияния БГРЭС-1. Преимущественное нахождение С<1 и Аэ в парогазовой субмикронной и мелкодисперсной фракциях аэрозоля позволяет мигрировать этим элементам на расстояние 10-20 км от трубы, где и наблюдается их максимальное выпадение. Техногенный РЬ в выбросах БГРЭС-1 не обнаружен.

Концентрация Сг постепенно снижается от поверхности к более глубоким слоям почвы. Она уменьшается так же в ряду почв пп. Дубинино-1 > Дубинино-3 > Родники > оз. Большое.

Техногенный '¿п выпадает на близлежащих территориях - в зоне 0-7 км. Следует обратить внимание на повышенные концентрации 2л в почве на пп. Дубинино-3, где при легком гранулометрическом составе величина 2п примерно такая же, как в . тяжелосуглинистой, высокогумусированной почве на пп. оз. Большое, максимально удаленной от факела БГРЭС-1.

Содержание ТМ в агросерой почве на пп. Дубинино-3 из-за легкого гранулометрического состава значительно ниже, чем в других почвах на разных пп. Увеличение концентрации Со в слое 20-40 см напрямую связано с образованием «плужной подошвы», так как в результате переуплотнения нарушается поступление веществ из пахотного горизонта в нижележащие горизонты. Высокая концентрация Щ в высокогумусированной агродерновой карбонатной выщелоченной

почве на пп. оз. Большое объясняется высокой способностью Н§ к комплексообра-зованию с гушшовыми кислотами (Добровольский, 1983; Ильин, 1991; Глазовская, 1997). Устойчивость их комплексов занимает первое место среди "ГМ. Огмечена и высокая концентрация Мп в агросерой легкосуглинистой почве на пп. Дубинино-3. При низкой гумусированности и более легком гранулометрическом составе накопление Мп в данной почве обусловлено влиянием Бе, присутствующего в больших количествах в почвообразующих породах.

5.4. Запасы тяжелых металлов и мышьяка. Прогноз экологического

состояния и трансформации почв под влиянием техногенеза Запасы ТМ и мышьяка в исследованных почвах распределены неравномерно (рис. 1). Так, в почвах, сформировавшихся на элювиально-делювиальных отложениях продуктов выветривания красноцвегных девонских пород, значительно больше аккумулируются Мп, Сг. И наоборот, в почвах, сформировавшихся на желто-бурых суглинках и глинах, аккумулируются такие металлы, как Сё, N1, Си, 2п, РЬиАэ. ' .• ' .

Прогноз эколошческого состояния пахотных почв основан на расчете коэффициента техногенного накопления. За десятилетний период в зоне максимально подверженной влиянию БГРЭС-1 (пп. Дубинино-1) концентрация М увеличилась на 10%, Со на 20%, Сг на 30%, Мп на 50%. Концентрация ТМ на других пп. за десятилетний период определяется их естественной вариабельностью пространственной изменчивости. Исключением является Мп, концентрация которого в почвах увеличилась на 10% - пп. Родники, на 20% - пп. оз. Большое, на 30% - пп. Дубинино-3. Концентрация № на пл. оз. Большое увеличилась на 10%. Рост концентрации Мп в почвах объясняется высоким содержанием этого элемента в золе углей и в самих выбросах (Чмовж и др., 1980).

В связи с отсутствием данных по концентрации Сс1, Щ, Аэ за 1990 г., для характеристики современного состояния уровня загрязнения почв, были рассчитаны коэффициенты концентрации ТМ (Кс) (рассчитывается как отношение содержания элемента в исследуемом объекте к его содержанию в почвах контроля) и суммарный показатель загрязнения (2с) (характеризует эффект воздействия группы элементов) (Глазовская, 1990). В изученных почвах Кс превышает контрольные почвы не более чем в 1,7 раза, что свидетельствует о техногенном воздействии БГРЭС-1. За десятилетний период в зоне максимально приближенной к БГРЭС-1 (пп. Дубинино-1) концентрация Сг в пахотных почвах увеличилась в 1,7 раза, Со - 1,4 раза, Мп - 1,3 раза по сравнению с фоновыми значениями. Минимальные значения Кс для агросерой легкосуглинистой почвы на пп. Дубинино-3 объясняются, прежде всего, легким гранулометрическим составом и низким содержанием гумуса в данной почве. Исключением является Кс для Мп, который колеблется от 1,0 до 1,2. Расчет Zc показал, что загрязненность пахотных почв не превышает их естественную вариабельность пространственной изменчивости этих элементов для изученного региона (7.С доя пл Дубинино-1 = 6,7; для пп. Дубинино-3 = - 11; для пп. Родники = 3,5; для пп. оз. Большое = 4).

Увеличение концентрации ТМ до уровня ПДК при существующей геохимической ситуации и объемах выбросов приведен в таблице 5.

кг/га 250

200 150 100 50 О

□У

а1г

I И III Ы V VI а°Пробная площадь

кг/га

5000 4000 3000 2 ООО 1000

Л

[ _[-

II III IV V VI Пробная площадь

кг/га

2000 ,

1500 ¡000 500 0

кг/га

1000

РЬ

Пробная площадь

Пробная площадь

кг/га

2500 , 2000 ( 1500 |

N1

1111

кг/га

1000 800 600 400 200 0

Оо-госм во 50

Пробная площадь ,

ао 20 си а о 50 с«

Пробная площадь

III IV V VI Пробная площадь

□ 0-20 см 00-50 см

IV V VI Пробная площадь

кг/га

1.5

I

0,5 '

О

I

О020с« О

Рис. I. III - ¡'о. .шине

Нд

[Мл

II К/ V VI Пробная ппощадь

I II щ □ 0-20 см 00-50 см

IV V vi Пробная площадь

'Запасы тяжелых мсталлоп и мышьяка и почвах: I - Дубинино-1 (ш росерая тяжелоеугяштегая). (! - Дубимино-З (агроеерая легкоеилшшегая). шпки (ш родериоиля карбонатная типичная). IV - о1. Полыиое (агродерпонаи карбона! мая выщелоченная). V - "Захаринка (ш росерая I яжелоеу! ля). VI 11шт-Николаевка |а! роеерая ерелкеез.глинистая).

Таблица 5. Прогноз увеличения концентрации ТМв почвах до значений ПДК

Пробная площадь Концентрация ТМ, мг/кг Кол-во лет, необходимое доя достижения ПДК Кол-во лет, необходимое для достижения ПДК при двойных нагрузках

ТМ 1ЩК до начала работы БГРЭС-1 через 10 лет

Дубинино-1 Мп Ni 1500 80 436 30 667 зз .- 46 167 23,0 ■ 83,5

Сг 90 27 36 70- - 35,0

Со 30 12 14 90 45,0

Дубинино-3 Мп 1500 434 573 77 38,5

Родники Мп 1500 428 473 238 119,0

оз. Большое Мп 1500 440 545 101 50,5

- Ni 80 30 32 250 125,0

Следует отметить, что БГРЭС-1 работает только на половину своей мощности. На станции продолжается строительство и ввод в эксплуатацию новых энергоблоков. Уже сейчас можно говорить о том, что если найдутся стабильные потребители электроэнергии, мощность станции, а как следствие этого, и объем выбросов в атмосферу как минимум удвоится. В связи с этим целесообразно смоделировать увеличение концентрации ТМ до уровня ПДК при двойных нагрузках.

Результаты показали, что при двойном увеличении объема выбросов концентрация Мп в пахотных почвах в зоне приближенной на 0-5 км к БГРЭС-1 достигнет ПДК уже через 23 года, а концентрация Сг и Со через 35-45 лет соответственно. Содержание Мп в почвах, удаленных на 10-15 км от факела (пп. Дубинино-3), достигает ДЦК через 39 лет.

Глава 6. Аккумуляция и распределение тяжелых металлов и железа в растительном покрове

Влияние Березовской ГРЭС-1 на сельскохозяйственные растения проявляется в основном в зоне максимально приближенной к факелу выбросов. Так, содержание Си, 21л, Мп и N1 в надземной вегетативной массе сорных растений в 1,5-2,5 выше, чем в корнях (табл. 6). На удалении более 10 км влияние БГРЭС-1 сказывается меньше. Происходит лишь незначительное увеличение концентрации ТМ в колосе. Концентрация Мп и№ в колосе на техногенно-подверженной территории значительно выше, чем в стебле, но значительно меньше, чем в почве и корнях (пп. Родники, оз. Большое). На контроле (пп. Захаринка) содержание этих элементов в колосе и в стебле примерно одинаковое и значительно меньше, чем в корнях и почве. Мп и № содержится в почв на пп. Родники и оз. Большое примерно столько же, сколько и на пп. Захаринка. Следовательно, возможен аэротехногенный принос этих элементов.

Отличительной особенностью поступления ТМ в растения является повышенная концентрация Си и в генеративных органах" по сравнению с вегетативной массой. Очевидно, для формирования полноценного зерна требуется значительный приток этих элементов. При хорошо развитом мощном стеблестое и крупном колоссе, в фазу конца цветения - начала молочной спелости Си и поступают в растение преимущественно в генеративные органы. Возможно активность ионов Си и 7п в почвенном растворе выше, чем Мп и N1. Значительная потребность растений

Таблица 6. Концентрация тяжелых металлов и железа в корнях, стеблях и колосе сельскохозяйственных растений, мг/кг

Пробная Часть Си ,7л Мп №

площадь, расте-

культура ния X днп/тах V X гтп/тах V X тт/тах V X гтп/тах V

Родники, • Корень 15,3 9,1/21,5 52 15,3 9,3/21,3 48 37,9 23,9/52,0 ■ - 9,5 ЗД/15,8 79

пшенида + Стебель 7,5 4,4/13,2 9 7,4 4,3/9,3 2 13,7 6,2/18,4 14 1,3 0,5/2,4 0,3

овес + Колос 14,2 3,6/18,9 21 18,1 5,6/28,0 31 17,8 10,4/26,3 21 5,3 2,6/10,9 10

ячмень Стебли 10,3 - - 8,4 - 14,9 - ' - 1,1 - -

сорняка

Николаевка, Корень 18,2 11,6/24,7 57 15,2 13,2/17,2 5 52,6 42,6/62,6 133 9,6 8,1/11,1 3

овес Стебель 10,6 2,3/17,2 20 10,5 1,9/15,9 17 19,9 3,6/33,7 75 2,7 0,8/4,6 2

(на зеленку) Стебли 24,6 - - 18,6 - - 40,4 - - 4,7 - -

сорняка

оз. Большое, Корень 15,3 12,8/17,8 8 12,0 10,1/13,8 5 39,5 34,7/44,2 30 6,3 5,7/6,9 1

пшеница Стебель 7,1 2,8/10,0 7 5,8 3,2/8,1 ' 4 14,9 5,8/25,0 48 1.1 0,4/3,6 1

Колос 34,6 27,4/43,0 28 19,7 16,4/24,0 7 19,3 14,2/23,0 7 3,0 1,3/6,9 4

Захаринка, Корень 11,9 9,8/14 6 15,1 13,3/16,8 . 4 47,9 45,7/50,1 7 6,9 5,7/8 2

пшеница + Стебель 10,6 5,7/15,6 10 9,5 5,7/13,5 7 21,7 12,9/37,9 61 1,6 0,9/2,1 ОД

овес Колос 14,6 13,2/17,1 5 17,5 15,6/19,1 3 17,6 15,6/19,2 3 1,6 1,3/1,8 ОД

Стебли 12,4 - - 18,6 - - 33,2 - - 2,2 - -

сорняка

Дубинино-1 Корпи 6,1 - - 4,6 - 9,5 ' - - 1,0 ^ - -

сорняка

Стебли 16,2 12,2/20,2 21 8,3 6,6/9,9 4 15,4 11,0/19,8 26 2,1 1,4/2,8 .1

сорняка

Дубинино-З Корни 4,4 - - 5,6 - - 13,9 - ^ - 1Д - -

сорняка

Стебли 6,2 4,8/7,7 3 4,3 3,9/4,6 ОД 8,1 8/8,2 0,01 0,6 0,5/0,7 0,01

сорняка

в ионах Си и 2л способствует лучшему проникновению их через клеточные мембраны (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Фшотоксичностъ Си ниже, чем 7п (Smilde, 1981), чпго также сказывается на проникновение этих элементов в колос. Варьирование ТМ в изучаемых агрокультурах значительное в основном только в корнях, особенно на пл. Родники. Связано это преимущественно с варьированием почвенного плодородия и ТМ в почве. В остальных вариантах коэффициент варьирования в основном незначительный и/или средний.

Сорные растения накапливают значительно больше ТМ, чем культурные растения.

• Тяжелый гранулометрический состав, нейтральная, а в большей степени слабоще- -лочная реакция почвенного раствора являются дополнительным барьером для поступления ТМ в растение.

Для определения интенсивности поглощения изученных химических элементов был рассчитан коэффициент биологического поглощения Ах (Перельман, Касимов, 1999), харакгфизующийся отношением количества элемента в золе растений к его количеству в горной породе или почве, на которой произрастает данное растение. При Ах > 1 элементы накапливаются в растениях, а при Ах < 1 только захватываются. Расчет Ах -показал, что изученный ряд ТМ преимущественно слабо накапливается, но сильно захватывается сельскохозяйственными растениями. Коэффициент Ах > 1 имеет лишь Си на па оз. Большое и Н-Николаевка, где наблюдается биологическое накопление этого элемента. ■ •

Выводы

1. Агропочвы в зоне техногенного влияния БГТЭС-1 сформировались на элюви-атьно-делювиальных отложениях продуктов выветривания красноцветных девонских пород и желто-бурых суглинках и глинах с кларками концегпраций тяжелых металлов меньше единицы. Ктарк концентрации мышьяка в желто-бурых суглинках, и глинах (2,35) заметно выше, чем в девонских красноцветах (1,76).

2. Распределение тяжелых металлов по профилю почв определяется содержанием гумуса, гранулометрическим составом, уровнем залегания карбонатов, наличием «плужной подошвы». Элювиально-аккумулятивные коэффициенты тяжелых металлов в почвах, сформировавшихся на желто-бурых суглинках и глинах, как правило, выше, чем в почвах на элювиально-делювиальных красноцветных породах.

3. Техногенное воздействие БГРЭС-1 на экологическую безопасность агропочв сказывается в основном непосредственно вблизи от факела БГРЭС-1. В зоне 0-5 км накапливаются Си, Сг, Тп, Со, Мп. Преимущественное нахождение Сё и Аз в парогазовой субмикронной и мелкодисперсной фракциях аэрозоля позволяет мигрировать этим элементам на расстояние 10-20 км от трубы, где и наблюдается их максимальное выпадение. Техногенный РЬ в выбросах БГРЭС-1 не обнаружен. Коэффициент техногенного накопления показал, что за десятилетний период в 0-5 км зоне содержание РЬ и Си в агропочвах снизилось, 7_п остаюсь на том же уровне, а Со, Сг, Мп увеличилось. Коэффициент техногенного накопления тяжелых металлов в пахотных почвах,- удаленных от трубы на расстояние более 10 км, не превышает единицу, за исключением Мп и частичном. ■

4. Влияние Березовской ГРЭС-1 на сельскохозяйственные растения проявляется в основном в зоне максимально приближенной к факелу выбросов. Тяжелый грануло-

метрический состав, нейтральная, а в большей степени слабощелочная реакция почвенного раствора являются дополнительным барьером для поступления тяжелых металлов в растение. Сорные растения накапливают значительно больше тяжелых металлов, чем культурные растения. Выявлена повышенная концентрация Си и 7п в генеративных органах по сравнению с вегетативной массой. ...

5. Запасы тяжелых металлов в почвах тесно связаны с содержанием органического вещества в почвах, гранулометрическим составом, удаленностью от источника загрязнения, наличием карбонатов и железа. В почвах, сформировавшихся на олювиаль-но-делювиальных отложениях продуктов выве1ривания красноцвешых девонских пород, значительно больше аккумулируется Мп, Н§, Сг. И наоборот, в почвах, сформировавшихся на желто-бурых суглинках и глинах, аккумулируются такие металлы, как Сс1, М,Си,2п,РЬиАз.

6. За десятилетний период в зоне максимально подверженной влиянию БГРЭС-1 концентрация N1 увеличилась на 10%, Со на 20%, Сг на 30%, Мп на 50%. Концентрация тяжелых металлов на других пробных площадях за десятилетний период определяется их естественной вариабельностью пространственной изменчивости. При существующей геохимической сшуации и объемах выбросов увеличение концентрации Мп до уровня ПДК в 0-5 км зоне произойдет через 46 лет, И -167 лет, Сг - 70 лет, Со - 90 лет. При двойном увеличении объема выбросов в зоне, приближенной на 0-5 км к БГРЭС-1, концентрация Мп в пахотных почвах достигнет ПДК уже через 23 года, а концентрация Сг и Со через 3545 лет соответственно. В зоне, удаленной на 10-15 км от факела, концентрация Мп достигнет значений ПДК через 39 лет.

7. Пахотные массивы с загрязненными почвами в зоне максимального воздействия БГРЭС-1 (0-5 км) необходимо вывести из сельскохозяйственного оборота. На освободившихся массивах необходимо высадить лесные культуры, устойчивые к техногенным выбросал!.

Список публикаций по материалам диссертации

1. Алхименко, РБ. Экологическое состояние агроценозов в зоне техногенного воздействия Березовской-1 ГРЭС КАТЭКа/Алхименко Р-ВУ/Тез. докл. УШ Междунар. конф. студ. и аспирантов по фундамент, наукам «Ломоносов - 2001». -М: Изд-во МГУ, 2001. -С. 8-9.

2. Алхименко, РБ. Мониторинг пахотных почв в зоне воздействия Березовской ГРЭС-1 КАТЭКа/Алхименко РВУ/ Сб. мах-лов 1фаев. межвуз. науч. конф. «Интеллект 2002». -Красноярск, 2002. -С. 380-382.

3. Алхименко, РБ. Тяжелые металлы в сельскохозяйственных растениях в зоне воздействия Березовской ГРЭС-1/Алхименко РБУ/Красноярский край: освоение, развитие, перспективы: Тез. докл. регион, студ. науч. конф. - Красноярск, 2002. - С. 71.

4. Алхименко, РБ. Мониторинг экологического состояния агроценозов в зоне техногенного воздействия Березовской ГРЭС-1/Алхименко Р.ВУ/Молодежь Сибири - науке России: Сб. мат-лов межрегион. науч.-пракг. конф.-Красноярск, 2003. Ч. 1. - С. 19-22.

5. Алхименко, РБ. Распределение тяжелых металлов и мышьяка по профилю агро-серых и агрочерноземных почв в зоне воздействия Березовской ГРЭС-1 Шарыповского района/Алхименко РБУ/Аграрная наука на рубеже веков: Тез. докл. Возрос, науч.-пракг. конф.-Красноярск, 2003.-С. 5-6. .

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24.49.04.953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 г. Подписано в печать 28.04.04. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1. Офсетная печать. Объем 1,0 п.л. Тираж 110 экз. Заказ № 1669

Издательский цептр Красноярского государственного аграрного университета 660017, Красноярск, ул. Ленина, 117

С- Її.

í - , *•■*' *J