Особенности распределения тяжелых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах в зоне московской агломерации

Волгин, Дмитрий Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Особенности распределения тяжелых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах в зоне московской агломерации
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Особенности распределения тяжелых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах в зоне московской агломерации"

На правах рукописи УДК: 502.521

Волгин Дмитрий Александрович

ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В АНТРОПОГЕННО СЛАБОНАРУШЕННЫХ ПОЧВАХ В ЗОНЕ МОСКОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ

Специальность 25.00.36 - геоэкология (науки о Земле)

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург 2012

005019706

Работа выполнена на кафедре общей физической географии и охраны природы географо-экологического факультета Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный областной

университет»

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент

Граковский Владимир Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор.

Кочуров Борис Иванович, отдел физической географии и проблем природопользования института географии РАН

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Любимов Александр Владимирович, кафедра геологии и геоэкологии РГПУ им. А.И. Герцена

Ведущая организация: Владимирский государственный университет им.

А.Г. и Н.Г. Столетовых

[« 2012г. в

Защита состоится «/ ич> 2012г. в / ' часов на заседании Совета

Д. 212.199.26 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 48, корп.12, ауд.21.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета имени А. И. Герцена, 191186, Санкт-Петербург, наб. реки Мойки, 48, корпус 5.

Автореферат разослан « ^»

Ученый секретарь Совета

И.П. Махова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В условиях всевозрастающей антропогенной нагрузки на окружающую среду актуальной становится проблема оценки геоэкологического состояния почвенного покрова Московской области (староосвоенном регионе). Выбор почвы как объекта изучения связан с тем, что именно почва аккумулирует компоненты загрязнений, сохраняет их, контролирует перенос химических элементов и их соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество. Концентрация тяжёлых металлов в почвах зависит от поступления их в окружающую среду по четырём основным путям: аэротехногенному, гидротехногенному, агротехногенному и вейстогенному посредством захламления и замусоривания территории.

Данная работа основывается на изучении преимущественно аэротехногенного пути поступления тяжёлых металлов в почвенный покров Московской области. Для исключения иных путей поступления загрязняющих веществ в почвы не рассматривались почвы пойм, периодически заливаемых речными водами во время половодий, пахотные и бывшие пахотные почвы, почвы с признаками захламления и замусоривания, почвы вблизи населённых пунктов и автотрасс в полосе отчуждения в 400 м.

Аэротехногенное загрязнение почв тяжёлыми металлами обусловлено местоположением источников загрязнения и мощностью их выбросов в окружающую среду. Поэтому геоэкологической составляющей исследований явилось выявление различий в содержании тяжёлых металлов в почвенном покрове провинций, округов и районов Московской области.

Главная идея исследований заключалась в установлении природного фонового уровня содержания хрома, марганца, никеля, меди, цинка и свинца в антропогенно слабона-рушенных почвах, а так же степени и площади аэротехногенного загрязнения ими верхнего горизонта почвенного покрова Московской области.

Цель работы - определить уровень и площадь аэротехногенного загрязнения тяжелыми металлами почвенного покрова Московской области с учетом фоновых характеристик их содержания в почвах.

При этом решались следующие задачи:

- Определить фоновое содержание тяжёлых металлов в верхнем горизонте почв с естественной растительностью в рамках провинций, округов и районов Московской области.

- Установить аэротехногенное загрязнение тяжелыми металлами почв с естественной растительностью Московской области.

- Диагностировать аэротехногенное загрязнение тяжелыми металлами почв с естественной растительностью в Московской области.

- Оценить геоэкологическую ситуацию, обусловленную агротехногенным загрязнением тяжелыми металлами почвенной поверхности Московской области.

Объектом исследования является содержание тяжелых металлов в почвах с естественной растительностью на территории Московской области.

Предмет исследования - уровень аэротехногенного загрязнения верхних горизонтов антропогенно слабонарушенных почв Московской области тяжелыми металлами.

Теоретической основой диссертации являются результаты исследований крупных отечественных географов, геоэкологов, почвоведов и геохимиков. Среди них: H.H. Баранский, С.Б. Лавров, А.Г. Исаченко, В.М. Котляков, В.А. Анучин, Э.Б. Алаев, В.Д. Арманд, Ю.Г. Саушкин, В.В. Докучаев, H.H. Розов, A.A. Роде, В.М. Фридланд, Г.В. Добровольский, А.П. Виноградов, М.А. Глазовская, Ю.В. Алексеева, В.А. Алексеенко, В.Б.

Ильин, B.B. Ковалевский, В.А. Ковда, А.И. Перельман, Ю.Е. Сает, Н.С. Касимов, Б.И. Кочуров, P.A. Бабаянц, Н.И. Барков, В.Н. Василенко, П.П. Воронков, A.A. Матвеев, И.М. Назаров, О.П. Негробов, Е.М. Нестеров, Л.Г. Соколовский, В.А. Углов, Ш.Д. Фридман, С.С. Чичерин, Э.Я. Яхнин, Л.Л. Розанов и другие.

Геоэкологическая оценка распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Московской области в определенной степени отражена в научных работах К.В. Вириги-ной, А.И. Обухова, Е.М. Лурье, В.В. Вершинина, A.B. Хабарова, В.Г. Граковского.

Исходные материалы и методы исследования. В основу диссертации положены результаты натурных исследований, проводившихся в период с 2001 по 2009 годы. В ходе полевых исследований автором отобрано 386 образцов из верхнего слоя почв с глубины 0-10см. и детально изучены 42 почвенных разреза, позволившие выявить особенности перераспределения тяжелых металлов по профилю почв. Лабораторная подготовка образцов почв осуществлена автором. Анализы выполнены в Почвенном институте им. В.В. Докучаева. Кроме того, в работе использовались данные ежегодных докладов «Состояние окружающей природной среды Московской области».

В исследованиях использованы методы сравнительно-географического, картографического, статистического, геоинформационного (программный комплекс компании ESRI) анализов и почвенно-географического районирования.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Количественная оценка содержания тяжелых металлов (Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Pb) в верхних горизонтах почв с естественной растительностью в Московской области.

2. Картографические модели распределения тяжелых металлов в почвах с естественной растительностью в Московской области.

3. Уровни аэротехногенного загрязнения тяжелыми металлами почв с естественной растительностью в Московской области.

4. Районы геоэкологического неблагополучия по уровням загрязнения почв тяжелыми металлами.

Научная новизна работы:

- Выявлены ареалы опасного загрязнения тяжелыми металлами почвенного покрова Московской области по показателям ПДК (предельно допустимая концентрация), ОДК (ориентировочно допустимая концентрация) и фито-ПДК (предельно допустимая концентрация тяжелых металлов в почвах, лимитирующая жизнедеятельность растений).

- Созданы карты-модели распределения шести тяжелых металлов в почвах Московской области;

- Выполнена геоэкологическая оценка ситуации распределения тяжелых металлов в рамках почвенных провинций, округов и районов.

Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в установлении региональных закономерности поведения тяжёлых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах в зоне крупной агломерации, что является вкладом в развитие и становление теории геоэкологии.

Практическая значимость. Результаты географического изучения фонового уровня и закономерностей распределения и аэротехногенного накопления тяжелых металлов в почвах Московской области важны для определения геоэкологической ситуации и ее изменений в рамках провинций, округов и районов, а также при использовании в мониторинге почв, как практические рекомендации при размещении рекреационных объектов, строительства экопоселений, сборе лесорастительного сырья и выращивания экологически чистой продукции.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на научных конференциях МГОУ (2004-2006), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов 9-13 августа 2004, кн. 2- Новосибирск: Наука-Центр, 2004, на международной научной конференции - «Геоэкологические проблемы современности», Владимир, 2010 г, на международной научно-методической конференции «География: наука, методика, практика.» М.: МГОУ, 2011.

По теме диссертации опубликовано 7 работ в сборниках научно-практических конференций и научных журналах, в том числе - 3 статьи в журналах, включенных в перечень рецензируемых научных журналов, соответствующих списку ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 50 таблиц, 21 рисунков, 44 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, определены цели и задачи, сформулированы положения, выносимые на защиту, показана научная новизна и практическая значимость проведенного исследования.

Глава 1 «Почвенный покров Московской области и источники его загрязнения» Проведен территориальный и временной анализ факторов почвообразования. Выявлены особенности рельефа, климата, растительного покрова и их влияние на структуру почвенного покрова. Сделаны сопоставления существующих схем районирования и уточнены границы почвенных районов. Дана краткая характеристика почвенных провинций округов и районов.

Сопоставление различных схем природного районирования, позволило сделать вывод, что их границы во многом совпадают. Однако существуют некоторые различия в начертании границ между районами, поэтому мы попытались провести уточнение этих границ для чего в течение 1999-2009 годов были изучены морфологические признаки почв на 177 почвенных разрезах. Проведенное почвенно-географическое районирование практически идентично ландшафтно-сельскохозяйственному и физико-географическому районированию, за некоторым исключением. Согласно физико-географическому и ландшафтно-сельскохозяйственному районированию Западная Мещёра делится на два района: Приклязьменская левобережная Мещёра и Подмосковная Мещёра, а Заокский округ на Каширский и Зарайский районы. Однако, как показали исследования, существенных различий в почвенном покрове Приклязьменского и Подмосковного районов нет и поэтому мы рассматриваем единый район - Западно-Мещёрский. Не обнаружено различий также и между Каширским и Зарайским районами, поэтому они были объединены в один Окско-Осетринский почвенный район. Таким образом, на территории Московской области выделено 16 почвенных районов, расположенных в шести почвенных округах, объединенных в три почвенные провинции по которым выполнен геоэкологический анализ содержания тяжелых металлов в почвах Московской области (рис.1). Глава 2 «Содержание металлов в почвенном покрове Московской области» Проанализированы методы исследований, рассмотрено фоновое содержание, выявлены тяжелые металлы-загрязнители и степень корреляции между ними. Так же была показана география фоновых и загрязненных территорий области. При исследовании почв использованы сравнительно-географический, инструментальный и статистический методы, применяемые в отечественном почвоведении.

Отбор почвенных образцов проводился согласно временным методическим рекомендациям по контролю загрязненных почв [Часть I. /М.Гидрометеоиздат.1983.127с.]. Из

инструментальных методов использовался рентгено-флюоресцентный энергодисперсионный метод валовою анализа почв, разработанный в Почвенном институте им. В.В.Докучаева Статистическая обработка результатов проводилась по методике Б.А. Дос-пехова Карты уровней содержания тяжелых металлов в почвенном покрове Московской области построены на персональном компьютере по комплексу программ компании ESRI ArcGis 9.3 и последующей обработкой в векторном редакторе Adobe - Adobe Illustrator.

Проанализировано шесть элементов, которые включены в группу тяжелых металлов: хром(Сг), марганец(Мп), никель(М), медь(Си), цинк(гп) и свинец(РЬ). Выбор их определяется доступностью и техническими возможностями рентген-флуоресцентного валового анализа почв. Для этих элементов известны пределы содержаний - диапазон, среднее содержание, кларк (эталон среднего содержания в почвах мира), стандартное содержание, фоновое содержание в почвах Московской области, обобщенные в таблице 1 по опубликованным данным.

А. Среднерусская провинция дррмооо подзолисты* поме.

Кйерхневалжскии ншлнпный округ.

I ПОТОШИНСКИЙ P«WOM. ¿.Лриасиикс кмм район

J Придуб нинс кий район Н.Смалеисиа-М&споясний аолалыру*. 4 Можайский район 5. К л и ric ко- J J ми»рож кий - С с рг район 4><аро-Истринск*м район. Щ Моекворгит • Олений раонинныи округ 7 ГЪхр* Москворецким район Н Пахра-Нарский ivtw.ni 9 Подопьско-Коломенский район КШрисжский район П/.Мещёрслии низменный окру*

II З-юадми-Мгщгрсний район »¿-Егорьевский район.

»З.ЦемгрАлпно Мещерснии район 14 Приокскмм Дедимовй-Пухойицкий район

Б. Среднерусская проминция серым лесных почв

V Срсдыгиугскии возбышенчо овттчмй ЦЩР<Жти<тТЫЬЫй аяру/ IS Оке ко Октринькии район 6. Среднерусская лесостепная провинция о подколенных, выщелоченных И типичных ч»риом»ош и серых пкпых почв. W, ( pvdrtpjtyft* utl лосастепнои возвышенна -ратщнный 0*<py-t 10 k-кх гтриимгкни район.

Таблица 1

Фоновое валовое содержание тяжёлых металлов в почвах, мг/кг._

Регионы Характеристики и объекты Сг Мп N1 Си гп РЬ

Мир Диапазон Среднее Кларк 5-760 190 200 100-4000 800 800 10-77 34 40 4-200 20 20 25-120 50 50 3-37 10 10

Мир Кларк 100 850 40 20 50 10

Мир Фон 50 500 50 20 50 10

Мир Диапазон 1-100 - 1-100 2-100 10-300 1-10

СССР Стандартное содерж. 84 542 25 17 45 16

СССР Диапазон, Среднее - 100-2200 400 _ 2-120 15 16-111 40 -

СССР Подзолистые Серые лесные Чернозёмы 180 250 286 715 1025 885 23 30 72 15 24 29 41 60 62 12 12 13

Курская обл Чернозем. СП-1* 82 596 33 32 52 16

Моск. обл. Дерново-подз. СП-2* 84 542 25 17 45 14

Тверск. обл. г. Осташков Диапазон 1-56 8-24 1-20 8-140 5-22

Верх-неокск. бассейн Профиль серые лесные почвы 0-20 см 668 14 60 17

Мос-ковск. область Песч. почвы на древнеал. отлож. диап. сред. - 19-398 161 - 1,7-24 5,7 2-42 16 -

Суглинистые почвы, профиль диап. сред. - 110-1000 681 - 3,5-31 16,2 6,2-77 48 -

Суглинистые почвы, 0-10 см диап. сред. - 495-1000 805 - 8,5-31 1 6,3 21-77 4 9 -

Моск. обл. Солнечногорск, р-он., АБС Чашниково Дерно,-подз. сугл., профиль диап. сред. 30-70 53 245-940 434 7-32 18 9-24 16 18-46 3 4 8-11 9,6

Дерно,-подз. сугл., 010 см. диап. сред. 40-43 4 1 760-940 860 12-16 14 13-18 16 37-45 41 9-11 10

Мос-ковск. область Принятое автором фоновое содержание сред, макс. 53 70 805 1000 18 32 16 31 49 77 10 22

Примечание: СП-1* - стандартная почва (чернозем) СП-2* - стандартная почва

(дерново-подзолистая)

Фоновый уровень тяжелых металлов в почвах - мера содержания химического вещества, сравнение с которым позволяет обнаружить превышение его в аналогичных объектах (почвах, растениях) под влиянием антропогенных факторов. За фоновое содержание в почвах могут быть приняты количество элемента в погребенных почвах, в датированных музейных образцах в ранее опубликованных сведениях о прежнем состоянии исследуемых почв (исторический подход), результаты найденные расчетным путем на основе анализа многолетней динамики содержания контролируемых элементов в почвах. Наиболее часто о фоновом содержании химических веществ судят по составу почв фоновых территорий, удаленных от локальных источников загрязнения на 50100 км (территориальный подход). Кроме того, в качестве фонового уровня используется региональный средний уровень, а при его отсутствии, кларк или среднемировое содержание данного элемента в почве.

Таким образом, в работе использованы «исторический», «территориальный» и «клар-ковый» подходы, а также профильный, где сравнивается содержание элемента в поверхностном горизонте почвы и почвообразующей породе. Преимуществом «профильного» подхода является возможность отбирать фоновые образцы одновременно с загрязненными.

Для выявления уровня содержания тяжёлых металлов - загрязнителей в почвах Московской области проведен отбор проб из верхнего горизонта с глубины 0-10 см на всех 386 ключевых площадках. Во всех почвенных образцах определено валовое содержание тяжёлых металлов рентген-флуоресцентным методом.

Результаты исследований приведены в табл. 2, что позволило сравнить их с фоновым содержанием тяжелых металлов в почвах Московской области (табл. 1). Почти за полвека (Веригина, 1964) содержание хрома возросло 1.1 раза; меди и цинка в 1.5 раза; свинца-3.5 раза. Это свидетельствует о том, что содержание тяжелых металлов в почвах Московской области возросло, особенно сильное - свинцом. Немаловажно отметить, что все изученные металлы в той или иной степени являются загрязнителями почвенного покрова и по степени загрязнения они образуют следующий ряд по возрастающей: СкМп<>Л<Си=2п«РЬ.

Таблица 2

Среднее валовое содержание тяжёлых металлов в верхне горизонте почв (0-10 см)

и по профилю почв Московской области, мг/кг.

Территория п» Сг Мп Ni Си Zn РЬ

Московская область 386 58 943± 24 24 73± 35±

±1,4 20 ±0,6 ±0,6 1,8 1,2

А. Провинц. дерн-подз. почв 348 57±1,5 946±21 24±0,7 24±0,7 74±1,9 36±1,3

Б. Провинц. сер. лесных почв 24 66±3,5 881±67 26±1,8 25±1,0 61±4,3 27±3,1

В. Провинц. черноземов 14 64±3,5 970±126 24±2,4 23±1,9 62±7,0 28±2,6

I. Верхневолжский округ 65 32±2,0 883±39 19±1,2 17±0,9 63±2,5 26±1,5

II. Смоленско-Московский ок. 103 54±2,2 958±45 22±1,0 21±1,0 65±2,7 29±1,4

III. Москворецко-Окский ок. 81 79±3,7 1141±55 33±1,6 33±1,2 98±5,7 35±2,3

IV. Мещерский округ 99 61±2,6 799±26 22±1,0 22±1,0 71 ±3,5 48±3,4

V. Среднерусск. широкол. ок. 24 66±3,5 881±67 2б±1,8 25±1,0 61±4,3 24±3,1

VI. Среднерусск. лесосгеп. ок. 14 64±3,5 970± 126 24±2,4 23±1,9 62±7,0 28±2,6

1. Лотошинский почв район 21 36±3,7 853±80 16±2,0 17±1,8 59±4,6 26±2,4

2. Приволжский почвен. ок. 18 30±3,3 947±53 20±1,8 16±1,1 60±2,6 26±2,6

3. Придубнинский почв. р. 26 31±3,1 864±65 20±2,4 18±1,5 68±4,5 27±2,7

4. Можайский почвенный р. 35 48±3,2 830±65 19±1,6 18±1,5 59±3,1 26±1,6

5. Клинск-Дмитр.-Сергиевск. 38 51±3,1 1063±81 20±1,4 20±1,4 69±5,5 32±3,1

6. Наро-Истринский почв. р. 30 65±4,4 1073±80 26±2,0 24±2,0 70±4,0 30±2,4

7. Пахра-Москворецк. почв. р. 16 63±8,8 1343±198 30 ±3,5 35±3,2 167±16 51 ±4,8

8. Пахра-Нарский почв, район 21 62±6,3 1164±119 25±1,6 26 ±2,8 75±7,8 32±3,3

9. Подольско-Коломен. почв. 28 98±4,3 1132±30 39±2,1 35±1,4 83±4,3 24±1,7

10. Приокский песчано- 16 84 ±9,0 927±94 35±4,2 35±2,0 87±5,0 45±7,0

равнинный почвенный район

11. Западно-Мещерск. почв. р. 39 50±4,0 743±33 19±1,7 22±1,6 67±5,1 52±6,5

12. Егорьевский почвенный р. 20 76±6,5 727±58 21±2,1 31 ±3,3 71±9,6 61±7,2

13. Центральн-Мещёрск. поч. 25 64±3,0 860±60 25±1,4 27±2,2 76±7,2 35±5,0

14. Приокский Дединово- 15 64±5,9 947±61 24±2,1 26±1,7 69±7,4 34±3,3

Луховицкий район

15. Окско-Осетринск. почв. р. 24 66±3,5 881±67 26±1,8 25±1,0 61 ±4,3 27±3,1

16. Заосетринский почв, район 14 64±3,5 970±126 24±2,4 23±1,9 62±7,0 28±2,6

65±3,4

А1 41 63±3,6 975±68 25±1,5 33±1,7 73±4,7 43±3,8

Содержание в А2 41 67 619±43 21±1,3 22±1,3 54±2,8 30±2,5

профиле почв В 41 ±4,7 439±35 26±1,9 22±1,2 46±2,8 22±2,2

С 41 64 ±4,5 444±37 25±1,7 21±1,3 40±2,7 17±1,6

п* — число точек опробывания х±8х, среднее значение и его ошибки

Анализ данных по почвенным провинциям, округам и районам подтверждает вывод о загрязнении почв Московской области тяжёлыми металлами, причем повсеместными загрязнителями являются цинк и свинец.

Наряду со средними данными (табл. 2), проведен анализ содержания тяжелых металлов по каждой ключевой площадке путем сравнения с максимальным геохимическим фоном (табл. 1). Сделан вывод о том, что на 123 ключевых площадках, из общего их числа 386, содержание хрома превышает фоновый уровень, т.е. почвы загрязнены. По марганцу число загрязнённых почв оказалось 160, по никелю - 91, по меди - 117, по цинку - 123 и по свинцу - 287.

Поскольку ключевые площадки закладывали равномерно по всей территории области, то можно предположить, что процент загрязнённых почв на ключевых площадках соответствует доли территории (в процентах) Московской области загрязнённой тяжелыми металлами. Исходя из этого, почвенный покров Московской области на две трети загрязнен свинцом, более чем на треть - марганцем, более чем на четверть - хромом, медью и цинком, более чем на одну пятую часть - никелем.

Это подтверждает вывод о том, что почвенный покров Московской области в той или иной степени загрязнён тяжёлыми металлами, но в разной мере. По площади загрязнения тяжёлые металлы образуют следующий ряд по возрастающей: 1чП<Сг=Си=2п<Мп«РЬ. Таким образом, все изученные тяжёлые металлы являются в той или иной степени загрязнителями почвенного покрова Московской области. Соотношение фоновых и загрязнённых территорий в целом по области составляет: по марганцу - 62,5% фоновых и 37,5% загрязнённых; по хрому соответственно - 71,2% и

28,8%; по никелю - 78,7% и 21,3%; по меди - 72,6% и 27,4%; по цинку - 71,2% и 28,2%; по свинцу - 38,2% и 62,2%.

Изучение корреляционных связей между тяжёлыми металлами в почвах существенно для решения вопроса об источниках поступления в почвы тяжёлых металлов. Значимая положительная корреляция может свидетельствовать о едином источнике поступления коррелируемых элементов в почву. И, наоборот, при отсутствии корреляции, при отрицательной корреляции, при слабой корреляции можно сделать вывод о различных источниках поступления этих элементов в почву. При расчёте корреляционных связей тяжёлых металлов за основу брались коэффициент корреляции (г) и коэффициент детерминации (г2).

Средняя корреляционная зависимость имеет весьма широкий диапазон от 0,3 до 0,7 и определяет ещё более широкий диапазон зависимости между двумя элементами (коэффициент детерминации г ) от 0,09 до 0,49, т.е. от 9% до 49%. Обычно зависимости менее 20% (г2) считаются незначительными и не принимаются во внимание, поэтому значимыми коэффициентами корреляции будут г>0,45. В проведенном исследовании значимыми считаются положительные связи, когда г>0,45.

Для расчёта коэффициентов корреляции полученные результаты по содержанию тяжёлых металлов в поверхностном слое почв всех 386 точек опробования подвергали статистической обработке на персональном компьютере в приложении Microsoft Excel. Полученные парные коэффициенты корреляции для почв всей Московской области в целом показали, что сильной (тесной) корреляции между изученными тяжёлыми металлами не выявлено, однако значимая средняя корреляционная зависимость наблюдается между парами: хром - никель, хром - медь, никель - медь, медь - цинк, медь - свинец, цинк - свинец (табл. 3). В общем виде все эти парные корреляционные связи можно выразить одной схемой: Pb-Zn

Таблица 3

Парные коэффициенты корреляции между тяжёлыми металлами в почвах

Cr Mn Ni Си Zn Pb

Cr 1,000 0,134 0,625 0,581 0,309 0,154

Мп 0,134 1,000 0,270 0,110 0,360 -0,028

Ni 0,625 0,270 1,000 0,618 0,398 0,082

Си 0,581 0,110 0,618 1,000 0,610 0,470

Zn 0,309 0,360 0,398 0,610 1,000 0,487

Pb 0,154 -0,028 0,082 0,470 0,487 1,000

Корреляционные связи свинца с цинком и медью свидетельствуют о едином источнике их поступления в почвенный покров Московской области и таким источником, скорее всего, является антропогенное, а именно - аэротехногенное загрязнение.

Кроме связи РЬ-гп-Си существенна корреляционная связь хрома, никеля и меди, которая показывает, что существует другой (не аэротехногенный) источник поступления этих тяжёлых металлов в поверхностный слой почв. И этим источником является почвообразующая порода, на которой сформирована почва, т.е. литогенно-геохимический. В процессе почвообразования поверхностный горизонт почв сохраняет в себе те корреляционные связи между элементами, которые были характерны для почвообразующей породы. Почва (поверхностный горизонт её в том числе) не просто унаследовала Сг, №, Си, но наследовала их в относительно постоянном соотношении, что и подтверждается существенной их корреляционной связью.

Почему свинец и цинк не имеют существенной корреляционной связи с хромом и никелем, хотя они также имеются в почвообразующих породах и также наследованы почвой. Это связано с тем, что они являются аэротехногенными загрязнителями, и концентрация их в почвах (в поверхностном слое прежде всего) уже в большей степени обусловлена аэротехногенным поступлением и в меньшей степени литогенно-геохимическим наследованием.

Таким образом, концентрация в поверхностном слое почв Московской области свинца и цинка в настоящее время (отбор образцов проведён в 2003-2007 гг.) обусловлена в большей степени аэротехногенным загрязнением и в меньшей степени литоген-но-геохимическим наследованием, а концентрация хрома и никеля - главным образом (а возможно и полностью) литогенно-геохимическим наследованием.

Медь имеет существенные корреляционные связи и РЬ^п и Сг-№, свидетельствуя о том, что оба источника имеют для меди примерно равнозначное влияние. То есть концентрация меди в поверхностном горизонте почв определяется и литогенно-геохимическим наследованием, и аэротехногенным загрязнением, примерно в одинаковой степени.

Единственный элемент из шести исследованных не обнаружил существенных корреляционных связей - марганец. Это, по-видимому, свидетельствует о том, что концентрация Мп в поверхностном горизонте почвы не определяется ни литогенно-геохимическим наследованием и ни аэротехногенным загрязнением. Существует какой-то ещё источник поступления марганца в поверхностный слой почв Московской области, который определяет основную долю в его концентрации. Для выявления этого источника необходимы дальнейшие исследования. Анализ парных коэффициентов корреляции тяжёлых металлов по почвенным провинциям, округам и районам в целом подтвердил изложенные выше выводы.

Распределение валового содержания тяжёлых металлов в почвенном покрове территории Московской области дано на выполненных автором картах по каждому элементу (рис. 2-7). Изолинии концентраций Сг, N'1, Си проводили через 5 мг/кг, Мп - через 200 мг/кг, Zn - через 10 мг/кг, РЬ - через 4 мг/кг. При анализе результатов использованы средние данные по содержанию тяжелых металлов в почвах Московской области в целом, а также её почвенных провинций, округов и районов (табл. 2).

По имеющимся данным содержание хрома в почвах Московской области изменяется в широком диапазоне от 6 до 146 мг/кг почвы, т.е. в 24 раза. Среднерайонные уровни содержания хрома в почвах изменяются от 30 мг/кг в Приволжском районе до 98 мг/кг в Подольско-Коломенском районе, т.е. уже менее чем в 3,3 раза, а среднеокружные показатели изменяются менее чем в 2,5 раза от 32 мг/кг в Верхневолжском округе до 79 мг/кг в Москворецко-Окском округе. Среднеобластной уровень содержания хрома в почве составил 58 мг/кг, что несколько выше среднего уровня для почв Московской области по "историческому" подходу и составляющему 53 мг/кг (табл. 2).

Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в почвах Московской области загрязнения хромом имеют низкие уровни, а различия в содержании хрома обусловлены особенностями почвенно-геохимических условий (рис.2).

Содержание марганца в почвах Московской области изменяется в очень широком диапазоне от 78 до 2831 мг/кг, т.е. в 36 раз. Среднерайонный уровень содержания марганца в почвах изменяется незначительно: от 727 мг/кг в Егорьевском почвенном районе до 1343 мг/кг в Пахра-Москворецком почвенном районе, т.е. в 1,8 раза Ещё меньше различия между среднеокружными показателями: от 799 мг/кг в Мещёрском почвенном округе до 1141 мг/кг в Москворецко-Окском округе, т.е. в 1,4 раза Среднеобластной уровень содержания марганца в почвах составил 943 мг/кг почвы, что немного (в 1,07 раза) пре-

высило средний "исторический" фоновый уровень, составляющий 882 мг/кг почвы. Это может свидетельствовать о слабом загрязнении почв Московской области марганцем за прошедшие полвека с периода предыдущего масштабного исследования содержания марганца в почвах Подмосковья. По нашим исследованиям половина территории области имеет марганца в почвах до 800 мг/кг, одна четверть - от 800 до 1200 мг/кг, и примерно одна четверть - свыше 1200 мг/кг (рис.3).

Полученные результаты показывают сравнительно невысокое загрязнение почвенного покрова Московской области марганцем, но источник его не установлен. Наряду с этим, заметное влияние на концентрацию марганца в почвенном покрове оказывают почвенно-геохимические условия территорий.

Содержание никеля в почвах Московской области варьирует в пределах от 4 до 72 мг/кг почвы, т.е. различия между минимальным и максимальным содержаниями составляют 18 раз. Средние для почвенных районов величины содержания никеля в почвах различаются в 2,4 раза, а среднеокружные показатели лишь в 1,7 раза. Среднее содержание никеля во всех почвах Московской области составило по результатам исследований 24 мг/кг почвы, что несколько выше среднего фонового уровня по "историческому" подходу, составляющему 18 мг/кг почвы (табл. 1). То есть среднее содержание никеля в почвах Московской области оказалось в 1,3 раза выше среднего фонового уровня, причём почти примерно на половине территории области не превышает 20 мг/кг. Другая половина территории области имеет основной фон от 20 до 40 мг/кг. Лишь отдельные очаги относительно небольшой площади имеют довольно высокий уровень содержания никеля в почвах 45-77 мг/кг (рис. 4). Таким образом, анализ полученных результатов показывает, что изменения содержания никеля в почвенном покрове Московской области связано со сменой почвенно-геохимических условий.

Содержание меди в почвах Московской области изменяется от 4 до 67 мг/кг почвы, т.е. в 17 раз. Средние величины по почвенным округам изменяются от 17 мг/кг в Верхневолжском округе до 33 мг/кг в Москворецко-Окском округе, т.е. лишь в 1,9 раза Среднерайонные величины варьируются от 16 мг/кг в Приволжском почвенном районе до 35 мг/кг в трёх почвенных районах: Пахра-Москворецком, Подольско-Коломенском и Приокском песчано-равнинном. Средняя для Московской области, величина содержания меди в почвах составила 24 мг/кг почвы, что существенно выше фонового уровня, составляющего 16 мг/кг почвы, т.е. современное содержание меди в поверхностном горизонте почв Московской области в 1,5 раза выше, чем определённое полвека назад (табл. 1). То есть за полвека содержание меди в поверхностном горизонте почв Московской области увеличилось в 1,5 раза, что свидетельствует о загрязнении почв, причём большая часть территории области имеет уровень менее 30 мг/кг почвы. Можно выделить лишь отдельные очаги повышенного содержания меди в почвах (рис.5). Различия между почвенными округами и районами по среднему содержанию меди чаще всего статистически значимы. Эти различия обусловлены различиями почвенно-литологически-геохимических условий и некоторым влиянием загрязнения почв медью.

Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод о наличии невысокого, но имеющего место загрязнения почв Московской области медью, хотя различия между почвенными округами, районами и отдельными ключевыми площадками обусловлены в первую очередь не аэротехногенным загрязнением почв, а разными почвенно-геохимическими условиями территорий.

Содержание цинка в почвах Московской области лежит в диапазоне от 10 до 274 мг/кг почвы, т.е. различия достигают 27 раз. Среднерайонные содержания цинка в почвах изменяются от 59 до 169 мг/кг, т.е. в 2,8 раза, и среднеокружные от 61 до 98 мг/кг, т.е. в 1,6 раза. В среднем для всех почв Московской области по полученным нами данным содержание цинка составило 73 мг/кг почвы, что в 1,5 раза выше фонового уровня по "историческому" подходу. Это свидетельствует о явном загрязнении почв цинком, однако большая часть территории имеет уровень содержания цинка до 100 мг/кг, чаще всего в пределах 40-60 мг/кг (рис. 6). Вместе с тем имеется значительное количество очагов с содержанием цинка, превышающим 100 мг/кг, которые необходимо иметь в виду, т.к. уровень в 100 мг/кг почвы является предельно допустимой концентрацией (ПДК). Главной причиной высокого содержания цинка в почвах Московской области, очевидно, является аэротехногенное загрязнение, которое перекрывает изменения, обусловленные сменой почвенно-геохимических условий.

Загрязнение почв Московской области цинком практически имеет сплошной повсеместный характер, т.к. почти все ключевые площадки содержат в поверхностном слое и нижележащем горизонте почв цинка более, чем средний "исторический" фоновый уровень в 49 мг/кг. Из 428 ключевых площадок только 55 имеют концентрацию цинка менее 49 мг/кг, а остальные 373 площадки (87%) имеют превышение над фоновым уровнем, т.е. явно загрязнены цинком. Из 373 загрязнённых ключевых площадок 87 (23%) имеют высокое загрязнение, в 2 и более раз превышающее средний фоновый уровень. Таким образом, можно сделать достаточно определённый вывод о безусловном загрязнении почвенного покрова всей Московской области цинком, имеющем практически сплошной характер распространения и усиливающийся на территориях, прилегающих к г. Москве.

Полученные результаты показали, что содержание свинца в почвах Московской области сильно изменяется: от 3 до 180 мг/кг почвы, т.е. в 59 раз. Среднерайонные показатели варьируют в значительно меньшем диапазоне от 24 до 62 мг/кг почвы, т.е. в 2,6 раза Ещё меньше различия между средними величинами для почвенных округов Московской области: от 26 до 48 мг/кг, т.е. в 1,8 раза Средняя величина, содержания свинца в поверхностном слое почв всей Московской области составила по нашим данным 35 мг/кг почвы, что в 3,5 раза выше "исторического" фонового уровня, составляющего 10 мг/кг почвы (табл. 1). Это, безусловно, свидетельствует о сильном загрязнении почв Московской области свинцом.

"Профильно-литогенный" подход также показывает существенное загрязнение почв свинцом, т.к. поверхностные горизонты имеют значительно более высокое содержание свинца по сравнению с почвообразующими породами (рис 7). Различия между поверхностным горизонтом и почвообразующей породой в среднем по 41 разрезу составили 2,5 раза (табл. 2). То есть и "исторический" и "профильно-литогенный" подходы свидетельствуют о сильном загрязнении почвенного покрова Московской области свинцом. Загрязнение почв свинцом носит сплошной повсеместный характер по всей территории Московской области. Из 427 ключевых площадок только 25 площадок не загрязнены свинцом, а остальные 402 площадки (т.е. более 92%) имеют содержание свинца в почвах выше фонового уровня.

Анализ очагов очень высокого и высокого содержания в почвах свинца показывает, что подавляющее их большинство, приуроченное к крупным городам и городским агломерациям Московской области, обусловлено аэротехногенными выбросами. Скорее всего, главным источником образования аэротехногенного свинца являются автомобили, т.к. в выхлопных газах автомобилей всегда присутствует свинец.

1>и( Распределение валовом формы никеля в почвенном покрове Московской области, мг№

Точно отбор« проб — Июликиа

Граней» между фоишыи с*шркаиыаы и мгрмиоиим*

Мдшг*б 1.3 ООО ООО Составлено аятором

Масштаб 13 ООО ООО Составлено автором

Градация содержании <мг7*г|

о«

I и [—»

(В п-в

СИЗ»-»

Щи » ВЕД .1. «

Рис ё Распределение валовой в почвенмом покрове Московской

Поэтому основной причиной образования свинцовой биогеохимической провинции на практически всей территории Московской области являются выхлопные газы автомобилей. Таким образом, полученные результаты убедительно свидетельствуют о высоком уровне загрязнения почвенного покрова Московской области свинцом, что позволяет выделить искусственную биогеохимическую провинцию аэротехногенного происхождения с высоким содержанием свинца в почвенном покрове.

Глава 3 «Геоэкологические показатели загрязнения тяжелыми металлами почв Московской области»

Выявлены площади с опасным загрязнением по каждому из изученных тяжёлых металлов, оценена опасность загрязнения и выявлены территории с неблагоприятной геоэкологической обстановкой.

Опасное загрязнение почвенного покрова Московской области тяжёлыми металлами выявляли по предельно допустимому количеству (ПДК) и ориентировочно допустимому количеству (ОДК) загрязняющего почву химического вещества, влияющего на здоровье человека и окружающую его среду, а также по фито-ПДК - предельно-допустимый концентрации загрязняющих веществ, влияющих на жизнедеятельность растений.

Оценку опасности загрязнения почвенного покрова Московской области тяжёлыми металлами проводили по нормативному документу «Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия /М.: Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ, 1992. 58 е.», а также по работам А.В.Хабарова и В.В. Вершинина.

В Московской области проведены работы по выявлению территории с опасным загрязнением почв тяжёлыми металлами и неблагоприятной экологической обстановкой лишь в Ногинском районе и на землях колхоза «Борец» Раменского района Поэтому неотложная задача состояла в проведении исследований по выявлению тяжёлых металлов -загрязнителей почвенного покрова с естественной растительностью для всей Московской области, в выявлении фоновых и загрязненных территорий по каждому из рассмотренных тяжелых металлов, в определении почв с опасным уровнем загрязнения, приводящем к неблагоприятной геоэкологической ситуации.

В зависимости от целей исследований подходы к оценке опасности загрязнения почв тяжелыми металлами могут различаться. Для выявления опасности влияния тяжелых металлов на человека используют санитарно-гигиенические нормативы. Оценку опасности загрязнения почв проводят по ПДК или ОДК (табл. 4).

ПДК - предельно допустимая концентрация загрязняющего почву химического вещества. Максимальная массовая доля загрязняющею почву химического вещества, не вызывающая прямого или косвенного влияния, включая отдаленные последствия на окружающую среду и здоровье человека. При этом автором используются следующие показатели: общесанитарный, транслокационный, миграционно-водный (табл. 4).

Наряду с ПДК в настоящее время в России широко используются и ОДК (ориентировочно допустимая концентрация загрязняющего почву химического, вещества полученная расчетным способом). Автор рекомендует использовать ОДК тяжелых металлов для кислых суглинистых и глинистых почв с рНКС1<5,5, поскольку они имеют наибольшее распространение на территории Московской области (табл. 4).

Л--1-Ц-

Рис 6. Распределение валовой формы цинка в почвенном покрове Московской области, мг/нг

Чкмш ат*иж* лвсЛ ■ими

Греми* * жвмиаимм '7 тш

ГеагИиа Ивжс> ыгркммч*« г мшсмим мгримвкмх ПДК ' СО Гсипяил меа^уг стаспыа ■» аыстедеаочш шцяккппи мочду "?ПД* а >1ППК..

Масштаб 1 3 000000 Составлено автором

Градация содержании <мг/кг)

СИЗ*'*

(" ад • а» I-| м ц»

ЕШ ив - •«,

НВ158 ,8Ь

Градация содержания <иг'кг>

СЗзо.«

О« 65

Масштаб 1 1000000 Составлено автором

Рте 7. Распределение валовой фориы свинца в почвенном покров© Московской области

том стФсде пррп 4МПИ

Г|й»т|*< ш#кач фвиввии емжиппт) и мгрюявгммм ПЛК 23

Грвм«1Ы МЭДДУ Я »^«лжххмюньам МГГ«»>Ч-М)МНМ 2ПДК 64 шля

"ргчтл •исмаопасмш« м чеямьм^иис ОПАСНЫМИ итя»«нисмм 36 «г.'«г

Таблица 4

Показатели валового содержания тяжелых металлов в почвах, (мг/кг).

Критерии Показатели

Сг Мп № Си гп РЬ

ПДК с учетом кларка, почвы СССР, 1500 85* 55* 100* 30

♦ориентировочно

Транслокационный. 3500 35

Миграционно-водный. 1500 260

Общесанитарный. 1500 30

ПДК, почвы России 90 1500 32

ПДК, окультур. почвы Германии 100 50 100 300 100

Уровень загрязнения, требующий ис- 250 100 100 500 150

следований, почвы Нидерландов

ПДК, рекомендуемые автором 90 1500 85 55 100 32

ОДК, а)песчан. и супес- 20 33 55 32

почвы чан.;

России: б)кисл суглин. и 40 66 110 65

глин, с рНка < 5,5

в) нейтрал, суглин. 80 132 220 130

и глин, с рНКС1 > 5,5

ОДК, рекомендуемые автором 40 66 110 65

Фито-ПДК, диапазон для разных почв 75-100 1500- 70- 60- 70- 50-

3000 100 125 400 200

Фито-ПДК, рекомендуемые автором 75 1500 70 60 70 50

Для изучения влияния тяжелых металлов на растительность использовали «фито ПДК», который пока не имеет четкого выражения; один из предлагаемых вариантов -нижний или верхний пределы оптимального для растения диапазона почвенного показателя. В таблице 4 приведен диапазон величин фито-ПДК для разных почв мира. В данном исследовании автор использовал наименьшие величины «фито-ПДК», т.к. в Московской области преобладают кислые почвы, где транслокация тяжелых металлов из почвы в растения близка к максимальной.

Определение уровней опасного загрязнения почвенного покрова Московской области проводили путем сравнения концентрации тяжелых металлов (поверхностный слой 0 - 10 см или поверхностный горизонт А, А|) с ПДК, ОДК и фито ПДК их в почвах (табл. 4).

Выявление территорий Московской области с опасным загрязнением почвенного покрова хромом проводили по ПДК и фито ПДК (ОДК для хрома не разработаны). Наибольшее превышение над ПДК обнаружено в Москворецко — Окском равнинном округе (32 ключевые площадки), где более трети территории (35,2%) загрязнено хромом в Подольске - Коломенском почвенном районе (51,6%).

По превышению на фито ПДК опасное содержание хрома обнаружено почти по всей территории Московской области, но наибольшая площадь опасного загрязнения обнаружена в Москворецско-Окском округе (52,7%), а в нем наиболее сильное опять же в Подольско - Коломенском почвенном районе (80,6%).

Таким образом, почвенный покров Московской области имеет существенный уровень опасного загрязнения хромом, основной причиной чего является литогенное обогащение почв хромом, но вместе с тем не исключено и антропогенное загрязнение.

Выявление с опасным загрязнением почвенного покрова марганцем в Московской области проводили только по ПДК и фито ПДК, поскольку ОДК для марганца не разработаны. Показатели ПДК и фито ПДК марганца, который мы использовали, совпадают и составляют 1500 мг/кг. В Московской области 84% территории загрязнено марганцем на опасном уровне, выше ПДК и фито ПДК. Это в общей сложности 15 очагов различной величины и интенсивности загрязнения. Самый большой по площади и интенсивности загрязнения очаг располагается вокруг города Москвы концентрация марганца в почве которого достигает 2500 мг/кг почвы. Очаги со средним по площади и интенсивности загрязнения, расположены вокруг крупных городов Подмосковья: Солнечногорска, Наро-Фоминска, Подольска, Коломны, Сергиева-Посада, Дмитрова, Дубны. Итак, наиболее крупные по площади и мощные по интенсивности очаги загрязнения почвенного покрова Московской области марганцем приурочены к крупным городам; но вместе с тем имеются и небольшие по площади (1-3 ключевые площадки) и с невысоким уровнем концентрации марганца в почве (до 2000 мг/кг почвы) очаги загрязнения, которые скорее всего связаны с природным литогенным обогащением почв марганцем. Таким образом, на территории Московской области имеются очаги опасного загрязнения марганцем, источники происхождения которых имеют разнообразный характер, связанный и с деятельностью человека, и с почвенно -геохимическими особенностями территорий.

Опасного загрязнения почвенного покрова Московской области никелем по ПДК (85 мг/кг) не выявлено ни на одной ключевой площадке; по фито ПДК (70мг/кг) выявлено только на одной ключевой площадке; а по ОДК на 39 ключевых площадках, что соответствует доли территории области в 9,1%. Наиболее загрязненными оказались почвы Москворецко - Окского почвенного округа (27,5% территории), а в нем Подольско -Коломенского и Приокского песчано-равнинного долинно - зандрового почвенных районов (48,4% и 44,4% территорий соответственно). Опасное содержание никеля в почвах Москворецко - Окского почвенного округа, также как и в случае с хромом, связываем не с аэротехногенным либо другим каким-нибудь антропогенным загрязнением, а с высоким содержанием никеля в почвообразующих породах, превышающем 40 мг/кг. Известно, что содержание никеля в слабокарбонатных покровных суглинках определяется материнскими основными (содержанием никеля 160мг/кг), средними (55мг/кг) и осадочными (95мг/кг) породами. Это косвенно подтверждается и данными по высокой корреляционной связи между никелем и хромом в почвах Московской области (г = 0,625, табл. 3).

Таким образом, в почвенном покрове Московской области высокоопасного загрязнения никелем по ПДК и фито ПДК не установлено. Выявленное опасное загрязнение по ОДК, не является следствием антропогенного загрязнения, а объясняется почвенно - геохимическими условиями, также как и для хрома, между которыми (никель и хром) имеется высокая корреляционная связь.

Об опасности загрязнения почвенного покрова Московской области цинком можно судить по показателям ПДК — это 61 ключевая площадка, что соответствует 14,3% территории области; по ОДК - это 41 площадка 9,6% территории; по фито ПДК - это 172 площадки и 40,3% территории. Опасное загрязнение наблюдается практически во всем почвенном покрове Московской области, но высоким его уровнем отличается Пахра-Москворецкий почвенный район, где опасно загрязненная площадь составляет от 72 до 89% его территории.

Пахра-Москворецкий почвенный район непосредственно примыкает к Москве - самому мощному источнику аэротехногенного загрязнения почвенного покрова Москов-

ской области. Да и непосредственно вся территория Пахра - Москворецкого почвенного района густо переплетена крупнейшими автотрассами, на ней сосредоточенно большое количество различных предприятий - источников загрязнения. Таким образом, опасное повсеместное загрязнение почвенного покрова Московской области цинком с наиболее мощными эпицентрами вокруг г. Москвы и крупнейших городов Подмосковья, несомненно связанно с аэротехногенным загрязнением.

Загрязнение почвенного покрова Московской области свинцом выявляли по трем показателям: ПДК, ОДК, фито ПДК. Если по ОДК и фито ПДК опасное загрязнение почв области свинцом распространено на 9-16% территории, то по ПДК его значения превышены на 184 ключевых площадках из 427, что соответствует 43% территории области. Опасное загрязнение почвенного покрова свинцом по ПДК охватывает все почвенные районы Московской области без исключения, причем даже в районе с минимальной долей опасного загрязнения - Придубненском, Можайском, Подольско-Коломенском она составляет 23-25%. Основная часть территории Московской области (10 почвенных районов из 16) превышает ПДК в пределах 30-35% доли территорий. Наибольшую площадь превышения над ПДК имеют Западно-Мещерский (69% территории), Егорьевский (82,6%) и Пахра-Москворецкий (83,3%) почвенные районы.

Основной, наиболее крупный по площади, очаг опасного загрязнения почвенного покрова Московской области свинцом, расположен вокруг г. Москвы и вблизи некоторых других транспортно-индустриальных центров Подмосковья (рис. 7). Все эти очаги совпадают территориально с очагами опасного загрязнения почв цинком, что может свидетельствовать об их едином источнике загрязнения — аэротехногенном. Таким образом, почвенный покров Московской области подвержен опасному загрязнению свинцом, связанным с аэротехногенными выпадениями.

Загрязнение почв медью можно считать несущественным, т.к. суммарно площади с опасным загрязнением почв невелики: 1,9% по ПДК; 0,2% по ОДК и 1,4% по фито ПДК.

Существенен уровень опасного загрязнения почв хромом, марганцем, никелем и цинком, но основные причины его возникновения у разных тяжелых металлов неодинаковы: у хрома и никеля — это связано в основном с литогенным обогащением почв; у цинка - в первую очередь с аэротехногенными выпадениями; у марганца, скорее всего, присутствуют оба эти источника примерно в равной степени.

Наиболее высокий уровень опасного загрязнения почвенного покрова Московской области имеет свинец, поступающий с аэротехногенными выпадениями, источниками которых являются автотранспорт и другие промышленные объекты. Поскольку уровень опасного загрязнения почв свинцом распространен на 43% территории области, то можно констатировать образование свинцовой биогеохимической провинции антропогенного происхождения, охватывающую практически всю территорию Московской области.

Таким образом, загрязнение почвенного покрова Московской области тяжёлыми металлами достигло такого уровня, что позволяет отнести более трети почв с естественной растительностью к экологически неблагополучным.

В заключении приведены основные выводы и результаты, полученные в ходе проделанной работы:

1. На основании полевых исследований морфологических признаков почв в 177 разрезах за 1999-2007 годы, автором были уточнены границы трёх провинций, шести округов и шестнадцати районов в почвенном покрове Московской области.

2. Анализ образцов почв по 386 ключевым площадкам на рентгено-флуоресцентном анализаторе ТЭФА в Почвенном институте им. В.В. Докучаева РАСХН и статистическая обработка результатов показали, что содержание тяжёлых металлов в почвенном покрове Московской области в среднем выше фонового уровня, выявленного полвека тому назад. Для хрома - в 1,1 раза, марганца - в 1,2 раза, никеля - в 1,3 раза, меди и цинка - в 1,5 раза, свинца - в 3,5 раза. Эти металлы образуют, соответственно, следующие, возрастающие ряды: Сг < Мп < N1 <Си = ¿п « РЬ по степени и площади загрязнения № < Сг = Си =2п <Мп « РЬ.

3. Изучение среднего распределения тяжёлых металлов по профилю почв и их почвенной дифференциации показало, что хром и никель на территории области не являются аэрогенными загрязнителями почвенного покрова, в отличие от свинца, цинка, меди и марганца.

4. На основе корреляционных связей между тяжёлыми металлами установлено, что наиболее значимы связи между следующими группами элементов: Си - № - Си и РЬ - Ъл - Си. Это свидетельствует о близкой почвенно-геохимической природе хрома, никеля и меди, а также о едином источнике загрязнения почвенного покрова свинцом, цинком и медью — аэротехногенном. Марганец не имеет значимой корреляционной связи с другими элементами на территориях как с низким, так и с высоким его содержанием, что указывает на его отличную от Сг - № - Си почвенно-геохимическую природу и другой, нежели у РЬ — 2п — Си источник загрязнения, не аэротехногенный.

5. Уровни содержания тяжёлых металлов в почвенном покрове Московской области, представленная на картах, показала следующий характер их распространения: хром и никель довольно равномерный, связанный со сменой почвенно-геохимических условий; цинк, свинец и в несколько меньшей степени, медь имеют ярко выраженные очаги повышенного загрязнения вокруг г. Москвы и вблизи других крупных городов — мощных источников выбросов в атмосферу тяжёлых металлов; марганец равномерно распределен, но с мощным очагом загрязнения вокруг города Москвы. Выявлен существенный дефицит меди в почвах Верхневолжского почвенного округа.

6. Определено опасное загрязнение тяжёлыми металлами почвенного покрова Московской области по показателям ПДК, ОДК и фито-ПДК: у хрома и никеля это связано в основном с почвенно-геохимическими условиями, у цинка - с аэротехногенными выпадениями, у марганца - с деятельностью человека и почвенно-геохимическими условиями примерно в равной мере.

7. Установлено, что наиболее высокий уровень опасного загрязнения почвенного покрова Московской области имеет свинец, поступающий на поверхность почв главным образом с аэротехногенными выпадениями, источниками которых являются автотранспорт и другие хозяйственные объекты.

8. По загрязнению почвенного покрова свинцом выявлены территории Московской области с неблагополучной геоэкологической ситуацией вокруг г. Москвы и крупных индустриальных городов на востоке и юго-востоке Подмосковья, где необходимо соблюдать существенные ограничения при использовании земель согласно Закону Российской Федерации «Об охране окружающей среды» (от 10 января 2002 года).

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Волгин Д.А. Граковский В.Г. Исследование миграций тяжелых металлов в модельном микропалевом опыте // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки».- 2004.-№ 1-2.-М.: Изд-во МГОУ,-С. 207-210 (03/0.2).

2. Волгин ДА. Почвенные районы Московской области // Вестник МГОУ. Серия «Естественные науки». - 2007.-№2.-М.: Изд-во Московского государственного областного университета.- С. 115 —120 (0.4).

3. Волгин Д.А. Фоновый уровень и содержание тяжёлых металлов в почвенном покрове Московской области // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки» -№ 3 .- 2009,- М.: Изд-во МГОУ.- С. 90-% (0.4).

4. Волгин Д.А. Исследования миграции тяжёлых металлов в Пироговском лесопарке // Почвы - национальное достояние России: Мат. IV съезда Докучаевского общества почвоведов,- 9-13 авг. 2004, Кн. 2, - Новосибирск: Наука-Центр, 2004,- С. 62-63 (0.1).

5. Волгин Д.А. Особенности распространения тяжёлых металлов в почвах Московской области // Материалы юбилейной научно-теоретической конференции студентов, аспирантов и преподавателей, посвященной 75- летию МГОУ.-М.: Изд-во МГОУ, 2006. -С. 58-62 (0.3).

6. Волгин Д. А. Волгин A.B. Загрязнение атмосферы Московского региона транспортом // Геоэкологические проблемы современности: доклады 3-й Международной научной конференции-23-25 сентября 2010,- Владимир, 2010. - С. 63-65 (0.2/0.1).

7. Волгин ДА. Тяжелые металлы в почвенном покрове Московской области // География: наука, методика, практика: Сборник материалов международной научно- практической конференции - 30.10.2011 - 06.11.2011, М.: Изд-во МГОУ, 2011. - С. 49-54 (0.4)..

Подписано в печать 04.04.2012.Формат 60х841/,6 Бумага офсетная. Печать офсетная. Объём 1,1 Тираж 120 экз. Заказ № 142ц

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Волгин, Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ИСТОЧНИКИ

ЕГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

1.1 Факторы почвообразования

1.2 Почвенное районирование

1.3 Почвеные провинции, округа и районы

1.4 Антропогенное загрязнение атмосферы

ГЛАВА 2. СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕННОМ ПОКРОВЕ

МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ.

2.1 Методы исследования

2.2 Фоновое содержание и загрязнение почв тяжелыми металлами

2.3 Кларки и фоновый уровень металлов в почвах

2.4 Загрязнение тяжёлыми металлами почвенного покрова

2.5 Выявление содержания тяжёлых металлов-загрязнителей в почвах Московской области

2.6 Корреляция между тяжёлыми металлами в почвах

2.7 Степень распространения тяжелых металлов в почвах Московской области

2.7.1 Хром

2.7.2 Марганец

2.7.3 Никель

2.7.4 Медь

2.7.5 Цинк

2.7.6 Свинец

ГЛАВА 3. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ПОЧВ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

3.1 Влияние тяжелых металлов на живые организмы

3.1.1 Опасные концентрации тяжелых металлов в почвах

3.1.2 Территории с опасным загрязнением почвенного покрова тяжелыми металлами

3.2 Разработка подхода к оценке степени экологического неблагополучия почв по загрязнению тяжелыми металлами

3.2.1 Оценка степени экологического неблагополучия территории Московской области по загрязнению почв тяжелыми металлами

3.2.2 Территориальный анализ экологического неблагополучия загрязнения почвенного покрова свинцом

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности распределения тяжелых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах в зоне московской агломерации"

Актуальность темы исследования. В условиях всевозрастающей антропогенной нагрузки на окружающую среду актуальной становится проблема оценки геоэкологического состояния почвенного покрова Московской области (староосво-енном регионе). Выбор почвы как объекта изучения связан с тем, что именно почва аккумулирует компоненты загрязнений, сохраняет их, контролирует перенос химических элементов и их соединений в атмосферу, гидросферу и живое вещество. Концентрация тяжёлых металлов в почвах зависит от поступления их в окружающую среду по четырём основным путям: аэротехногенному, гидротехногенному, агротех-ногенному и вейстогенному посредством захламления и замусоривания территории.

Данная работа основывается на изучении преимущественно аэротехногенного пути поступления тяжёлых металлов в почвенный покров Московской области. При этом из исследований были исключены: почвы пойм, периодически заливаемых речными водами во время половодий; пахотные и бывшие пахотные почвы; почвы с признаками захламления и замусоривания; почвы вблизи населённых пунктов и автотрасс, в полосе отчуждения в 400 м. В свете этого содержание тяжёлых металлов в почвах с естественной растительностью Московской области определялось их природным фоновым уровнем и величиной аэротехногенного загрязнения. Поэтому главная идея исследований заключалась в установлении природного фонового уровня содержания хрома, марганца, никеля, меди, цинка и свинца в почвах с естественной растительностью, а также степени и площади аэротехногенного загрязнения ими верхнего горизонта почвенного покрова Московской области.

Аэротехногенное загрязнение почв тяжёлыми металлами обусловлено местоположением источников загрязнения и мощностью их выбросов в окружающую среду. Поэтому важной геоэкологической составляющей исследований явилось выявление различий в содержании тяжёлых металлов в почвенном покрове провинций, округов и районов Московской области.

Главная идея исследования заключалась в установлении природного фонового уровня содержания тяжелых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах, а так же степени и площади аэротехногенного загрязнения тяжелыми металлами почвенного покрова Московской области с учетом фоновых характеристик и их содержания в почвах.

При этом решались следующие задачи:

Предмет исследования - уровень агротехногенного загрязнения верхних горизонтов лесных и лесостепных почв Московской области тяжелыми металлами.

В исследованиях использованы методы сравнительно-географического, картографического, статистического, геоинформационного (программный комплекс компании Е8Ш) анализов и почвенно-географического районирования. Научная новизна работы:

- Созданы карты-модели распределения шести тяжелых металлов в почвах Московской области;

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Проведена количественная оценка содержания тяжелых металлов (Сг, Мп, №, Си, Ъп, РЬ) в верхних горизонтах почв с естественной растительностью в Московской области.

2. Созданы картографические модели распределения тяжелых металлов в почвах с естественной растительностью в Московской области.

3. Установлены уровни аэротехногенного загрязнения тяжелыми металлами почв с естественной растительностью в Московской области.

4. Выявлены районы геоэкологического неблагополучия по уровням загрязнения почв тяжелыми металлами.

Практическая значимость. Результаты географического изучения фонового уровня и закономерностей распределения и агротехногенного накопления тяжелых металлов в почвах Московской области важны для определения геоэкологической ситуации и ее изменений в рамках провинций, округов и районов, а также для использования в мониторинге почв.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на ежегодных научных конференциях МГОУ (2004-2006), на IV съезде Докучаевского общества почвоведов 9-13 августа 2004, кн. 2- Новосибирск: Наука-Центр, 2004, на международной научной конференции «Геополитические проблемы современности». Владимир, 2010,на международной конференции «Геогра-фюг.наука, методика, практика» .М.: МГОУ,2011.

По теме диссертации опубликовано семь работ в сборниках научно-практических конференций и научных журналах, в том числе - 3 статьи в журналах, включенных в перечень рецензируемых научных журналов, соответствующих списку ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на 157 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы, 21 рисунок, 2 приложения.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Волгин, Дмитрий Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

2. Анализ образцов почв по 386 ключевым площадкам на рентгено-флуоресцентном анализаторе ТЭФА в Почвенном институте им. В.В. Докучаева РАСХН и статистическая обработка результатов показали, что содержание тяжёлых металлов в почвенном покрове Московской области в среднем выше фонового уровня, выявленного полвека тому назад. Для хрома - в 1,1 раза, марганца - в 1,2 раза, никеля - в 1,3 раза, меди и цинка - в 1,5 раза, свинца - в 3,5 раза. Эти металлы образуют, соответственно, следующие, возрастающие ряды: Сг < Мп < N1 <Си = Ъп « РЬ по степени и площади загрязнения № < Сг = Си <Мп « РЬ.

4. На основе корреляционных связей между тяжёлыми металлами установлено, что наиболее значимы связи между следующими группами элементов: Си -№ - Си и РЬ - Ъп - Си. Это свидетельствует о близкой почвенно-геохимической природе хрома, никеля и меди, а также о едином источнике загрязнения почвенного покрова свинцом, цинком и медью - аэротехногенном. Марганец не имеет значимой корреляционной связи с другими элементами на территориях как с низким, так и с высоким его содержанием, что указывает на его отличную от Сг - № - Си почвенно-геохимическую природу и другой, нежели у РЬ - Ъп - Си источник загрязнения, не аэротехногенный.

5. Уровни содержания тяжёлых металлов в почвенном покрове Московской области, представленная на картах, показала следующий характер их распространения: хром и никель довольно равномерный, связанный со сменой почвенно-геохимических условий; цинк, свинец и в несколько меньшей степени, медь имеют ярко выраженные очаги повышенного загрязнения вокруг г. Москвы и вблизи других крупных городов - мощных источников выбросов в атмосферу тяжёлых металлов; марганец равномерно распределен, но с мощным очагом загрязнения вокруг города Москвы. Выявлен существенный дефицит меди в почвах Верхневолжского почвенного округа.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Волгин, Дмитрий Александрович, Москва

1. Агафонов Е.В. Тяжелые металлы в черноземах Ростовской области. /Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах //М. РАСХН. 1994. - С.22-26

2. Агрономический справочник по Московской области. /М.: Гидрометеоиз-дат.1971. 138 с.

3. Агроэкология /М.: Колос. 2000. 535 с.

4. Атлас Московской области /М.: ГУГК.1976. 12 с.

5. Безупречных районов в Подмосковье не осталось! / «Зеленый мир», № 18,1988. С.8-10.

6. Белицына Г.Д., Скворцова И.Н., Перевозник И.А. Геохимия цинка в почвах Московской Мещеры с различной техногенной химической нагрузкой /Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах. //М.: Изд-во МГУ. 1983 С. 123-131.

7. Бериня Д.Ж., Карелина Л.В., Цекулиня В.А. Нагрузка выбросов автотранспорта и загрязнение почв придорожной зоны металлами. /Загрязнение природной среды выбросами автотранспорта//Рига. Зинатне.1980.С. 16-27

8. Богомазов Н.П., Акулов П.Г., Микроэлементы и тяжелые металлы в выщелоченных черноземах ЦЧЗ РФ. /Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. //М.РАСХН. 1994.С. 18-21.

9. Большаков В.А., Краснова Н.М., Борисичкина Т.И., Сорокин С.Е., Граковский В.Г. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами: источники, масштабы, рекультивация /М.:Почвенный институт им. В.В.Докучаева. 1993.-91с.

10. Бондарев Л.Г. Ландшафты, металлы и человек /М.:Мысль. 1976.72с.

11. Брык М.В. К вопросу о сравнительной оценке мутагенной активности некоторых тяжелых металлов./гигиенические аспекты охраны окружающей среды. //М.:1977.Вып.5.60с.

12. Васин Д.В. Геоэкологические особенности распределения тяжелых металлов в почвенном покрове Ульяновской области. /Автореф.дисс. на соиск. уч.ст. к. геогр. н. //М.:МГОУ.2007.24с.

13. Веригина К.В. Микроэлементы в почвах. /Почвы Московской области и повышения их плодородия. //Московский рабочий. 1974.с.371-426.

14. Веригина К.В. Цинк, медь, кобальт в почвах Московской области. /Микроэлементы в некоторых почвах СССР. //М.:Наука.1964.с.160-175.

15. Вершинин В.В. Землеустроительные работы на загрязненных территориях /Волгоград. Изд-во Станица-2.2004.204 с.

16. Вершинин В.В.Теоретические положения землеустройства загрязненных территорий /Волгоград. Изд-во Станица-2.2003.179 с.

17. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах.2-е изд./М.:Изд-во АН СССР. 1957.239 с.

18. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. /М.:Изд-во АН СССР. 1959.276 с.

19. Влияние окружающей среды на здоровье человека /Женева. Всемирная организация здравоохранения. 1974.410 с.

20. Воробьев А.Е., Сарбаев В.И., Дьяченко В.В., Шилкова О.С. Транспортные магистрали как источник загрязнения окружающей среды. /М.:МГИУ.2000.52с.

21. Временные методические рекомендации по контролю загрязненных почв. ЧастьГ /М. :Гидрометеоиздат. 1983.127с.

22. Гаранькин Н.В. Московская область: проблемы охраны окружающей среды /Экологические проблемы регионов России. Московская область. Инф. выпуск №5//М.:1997.С.З-6.

23. Геоботаническая карта Нечерноземной зоны РСФСР. Ml: 1500000./М. :ГУГК. 1976.

24. Геохимия окружающей среды. Сост. Ю.Е.Сает, Б.А.Ревич, Е.П.Янич ИМГРЭ. / М.: Недра. 1990. 335с.

25. Гигиена окружающей среды. Ред. Г.И.Сидоренко. /М.Медицина. 1985.303с.

26. Глуховский А.Б., Сергеев В.Г., Ежов М.Ю. Влияние навоза, пестицидов и близости автотранспорта на содержание тяжелых металлов в почве и растениях. /Тяжелые металлы и радионуклеиды в агроэкосисте-мах.//М. :РАСХН. 1994.С. 109-113.

27. Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды./М.Мир; БИНОМ. Лаборатория знаний.2007.295с.

28. ГОСТ 17.4.1.02-83 .Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения /М.:Изд-во Стандартов. 1983.6с.

29. ГОСТ 17.4.1.03-84. Охрана природы. Почвы. Термины и определения химического загрязнения /М.:Изд-во Стандартов. 1984.6с.

30. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды г. Москвы в 1992 году» /М.:МЦФ «ЭССО».1993.168с.

31. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды г.

32. Москвы в 1999 году» /М.:Прима-Пресс, 2000.306с.

33. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2000 году/М.:ГЦЭП.2001.336с.

34. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Российской Федерации в 2004 году /М.:АНО «Центр международных проектов».2005.494с.

35. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Российской Федерации в 2006 году /М.:АНО «Центр международных проектов».2007.500с.

36. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Московской области в 1997 году» /М.:Мособлкомприрода. 1998.203с.

37. Граковский В.Г., Фрид A.C., Сорокин С.Е., Тимохин П.А. Оценка загрязнения почв Челябинской области тяжелыми металлами и мышьяком. /Почвоведение, №1,1997.С.88-95.

38. Груздева JI.П., Суслов C.B. Геоэкологическая оценка содержания тяжелых металлов в компонентах ландшафтов водоохраной зоны и донных отложениях Учинского водохранилища /Вестник МГОУ. №1-2.Серия «Естественные науки» //М.:Изд-во МГОУ.2004.С. 191-195.

39. Даутов Ф.Ф. Загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей /Казань. 1988.22с.

40. Дик Н.Е., Соловьев А.И. Рельеф и геологическое строение/Природа города Москвы и Подмосковья /М.:-Л.Изд-во АН СССР.1947.С.7-59.

41. Добровольский В.В. Геохимия почв и ландшафтов. Избр. труды.Т.П. /М. ¡Научный мир.2009.752с.

42. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосисте-мах./М. :Наука. 1990.261 с.

43. Добродеев О.П., Зубов В.И. Введение в экологию экосферы. Уч.пос. /М.:Изд-во МПУ»Сигнал Ъ». 1999.250с.

44. Доклад о свинцовом загрязнении окружающей среды Российской Федерации и его влиянии на здоровье населения /М.:РЭФИА. 1997.430с.

45. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований.2-е изд. /М.:Колос. 1968.336с.

46. Доклад о состоянии и использовании земель в Московской области (на 01.01.95). /М.:МП Агропрогресс. 1995.59с.

47. Дроздов A.B., Глазовская М.А. Тяжелые металлы и сопутствующие микроэлементы в почвообразующих породах и почвах. /Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах //М.:Изд-во МГУ. 1983.с. 102-111

48. Егоров В.В. Полевое обследование и картографирование уровня загрязненности почвенного покрова техногенными выбросами через атмосферу. Мет.ук. /М.¡почвенный ин-т им. В.В.Докучаева. 1980.25с.

49. Елпатьевский П.В. Эколого-геохимические принципы установлния ПДК тяжелых металлов в почве /Химия в сельском хоз-ве.1982.№З.С.10-11.

50. Егоров B.C. Поступление Си, Zn, и Мп в растения ячменя и пшеницы на дерново-подзолистой почве с разным содержанием фосфора/ Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. /М.:РАСХН.1994.С.124-129.

51. Еремина О.Ю., Бутовский P.O. Биохимические аспекты влияния тяжелых металлов на беспозвоночных животных /Агрохимия.№6.1997.С.80-91.

52. Заволишин A.A. Почвенный покров. /Природа города Москвы и Подмоско-вья/М-Л. Изд-во АН СССР. 1947.С.229-286.

53. Загрязнения почв Советского Союза токсикантами промышленного происхождения в 1989 г.: Ежегодник. Ред. К.П. Махонько /Обнинск. 1990.193с.

54. Золотарева Б.Н., Учватов В.П. Основные характеристики миграционных циклов и баланс тяжелых металлов на территории Верхнеокского бассейна. /Почвенные процессы и пространственная организация почв//М.: Наука.2006.С.394-409.

55. Зырин Н.Г., Каплунова Е.В., Сердюкова A.B. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растение. /Химия в сельском хозяйстве.^. 1985.С.45-48.

56. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в почвах Западной Сибири. /Почвоведение.№11.1987.С.87-94.

57. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. /Новосибирск. Наука. Сиб. отд-ние. 1991.151 с.

58. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и расстениях. /М.:Мир.1989.439с.

59. Кайданова О.В., Борисочкина Т.И. Вынос тяжелых металлов растениями из черноземов в зоне техногенного воздействия /Техногенное воздействие на почвы и их плодородие: методы контроля //М.:Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева 1991.С.28-33.

60. Карта загрязнения природной среды, почв Московской области. М 1:350000. Картографическое приложение к журналу «Лик». Вып.1. /М.:1993.

61. Карта почвенно-географического районирования Нечерноземной зоны РСФСР.М1:1500000.Ред.Г.В. Добровольский /М.:ГУГК.1980.

62. Карта почвообразующих пород Европейской части СССР. Автор А.Н. Чижи-КОВ.М1:1500000 /М.:ГУГК.1969.

63. Ковальский В.В., Андрианова Г.А. Микроэлементы в почвах СССР. /М.:Наука.1970.197с.

64. Ковда В.А.,Якушевская И.В., Тюрюканов А.И. Микроэлементы в почвах Советского Союза /М.:Изд-во МГУ. 1959.66с.

65. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязненных почв тяжелыми металлами /Ростов н/Д. Изд-ва СКНЦ ВШ.2000.232с.

66. Кофф Г.Л., Петренко С.И., Лихачева Э.А., Котлов В.Ф. Очерки по геоэкологии и инженерной геологии Московского столичного региона. /М.: РЭФИА. 1997.185с. /

67. Краснокутская О.Н., Кузьмич М.А., Выродова Л.П. Хром в объектах окружающей среды /Агрохимия.№2.1990.С.128-140.

68. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия /М.: Минэкология .1992.58с.

69. Кузнецов Н.П., Никушина Т.К., Можайский Ю.А., Пчелинцева С.А. Тяжелые металлы в почвах Рязанской области. /Химия в сельском хозяйстве.}^. 1995.С.22-25.

70. Лепнева О.Н. Влияние антропогенных факторов на химическое состояние почв города ( на примере г. Москвы) /Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к. биол. н. /М.:МГУ, ф-т почвоведения.1987.25с.

71. Лихачева Э.А., Смирнова Е.Б. Экологические проблемы Москвы за 150 лет /М.: Ин-т географии РАН. 1994.248с.

72. Лунгу В.И., Кауш М.В., Тома С.М. Влияние тяжелых металлов на болезнеустойчивость сельскохозяйственных растений /Тяжелые металлы и радио-нуклеиды в агроэкосистемах. //М.:1994 С. 140-143

73. Матвеев Н.П. Рельеф Московской области и его экологическое значение / Очерки экологии Подмосковья//М.: Изд-во МПУ.1997. С.35-47.

74. Матвеев Н.П. и др. Природные районы области /Экология Подмосковья. Энциклопедическое пособие /М.: Современные тетради.2001.С.278-303.

75. Матвеев Н.П., Сераев H.A., Орешкин А.Н., Добродеев О.П. Климат и состояние загрязнения атмосферного воздуха /Очерки экологии Подмосковья //М.:Изд-во МПУ.1997.С.48-65.

76. Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель /М.Минприрода. 1994.49с.

77. Методические рекомендации по обследованию и картографированию почвенного покрова по уровням загрязненности промышленными выбросами. Сост.И.Г. Важенин /М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева. 1987.25с.

78. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами /М.: Минздрав СССР. 1987.25с.

79. Мониторинг фонового загрязнения природных сред. /М.:Гидрометеоиздат. 1986.75с.80. .Москва. Энциклопедия. Состав. М.И. Андреев, В.И. Карев. М.:, 1997

80. Московская область .Геологическая карта.М 1:1500000./Атлас Московской области //М.:ЯГУГК.1987.

81. Мотузова Г.В., Карпова Е.А., Малинина М.С., Чичева Т.В. Почвеннохимиче-ский мониторинг фоновых территорий./ М.:ЯИзд-во МГУ. 1989.88с.

82. Низамзаде Т.Н. Окружающая среда аграрного региона и ее деградация в условиях техногенеза (на примере Талдомского района Московской области )/ Ав-тореф. дисс. на соиск. уч. ст. к. геогр. н.// М.:ГУЗ. 2000. 24с.

83. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология :учебник для вузов. 5-е изд./ М.:Дрофа. 2006. 622с.

84. Обзор фонового состояния окружающей природной среды в СССР за 1986г./М.: Гидрометеоиздат. 1987. 336с.

85. Обухов А.И., Лурье Е.М. Закономерности распределения тяжелых металлов в почвах дерново-подзолистой подзоны/ Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах// М.: Изд-во. МГУ. 1983. С.55-62.

86. Одум Ю. Основы экологии, в 2 т. Пер. с англ./ М.: Мир. 1975. 740с.

87. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах. Дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК №=6229-91. Гигиенические нормативы ГН2.1.7.020-94./М.:Госкомсанэпиднадзор России. 1995. 8с.

88. О состоянии окружающей природной среды города Москвы в 2003 году. Государственный доклад/М.: НИА-Природа, РЭФИА.2004. 458с.

89. О состоянии окружающей среды Московской области в 2002 году. Государственный доклад/ М. НИА-Природа. 2003. 314с.

90. Остромогильский А.Х., Петрухин В.А., Кокорин А.О., Виженский В.А., Ла-пенко Л.П. Свинец, кадмий, мышьяк, ртуть в окружающей среде: моделирование глобального круговорота./ Мониторинг фонового загрязнения природных сред. Вып.4. // М.:1987. С. 122.

91. Отчет Московской центральной городской метеостанции за 1996 год./ М.: Гидрометеоиздат. 1997г. 121с.

92. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов в СССР. Стат. сб./Гокомстат СССР.//М. Финансы и статистика. 1989. 174с.

93. Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами /М.: Роскомзем. Минприроды РФ. 1993. 30с.

94. Постников А.В., Чумаченко И.М., Кривопуст H.JI. Влияние различных форм фосфорных удобрений на плодородие и накопление тяжелых металлов в почвах и растениях/ Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосисте-мах/М. :РАСХИ. 1994. С.54-56.

95. Почва, город, экология.Ред. Г.В. Добровольский/М.:Фонд «За экологическую грамотность». 1997. 320с.

96. Почвенная карта Московской области. Ред. А.И.Саталкин /М.: ГУПЕ. 1989.

97. Почвообразовательные процессы. Ред. М.С. Симакова, В.Д. Тонконогов./М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева.2006. 510с.

98. Почвы Московской области и их использование.Т.1. Ред. Л.Л.Шишов./М.: Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева. 2002. 500с.

99. Почвы Московской области и повышение их плодородия.Ред. Л.И.Кораблева, М.С.Симакова, /М.-.Московский рабочий. 1974. 662с.

100. Пупырев Е.И. Опыты конструктивной экологии /М.: ПРИМА-ПРЕСС. 1997. 142с.

101. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник/ М.: Мысль. 1990. 637с.

102. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). /М.: Журнал «Россия Молодая», 1994. 367 с.

103. Рекомендации по использованию осадков городских сточных вод в зеленом строительстве и сельском хозяйстве./Л. 1987. 29 с.

104. Рентгенофлуаресцентный энергодисперсионный метод анализа почв в целях контроля их загрязненности. Методические рекоминдации. Сост. В.А.Большаков, С.Е.Сорокин/М.: Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева.1982. 47 с.

105. Ринькис Г.Я. Методы ускоренного колориметрического определения микроэлементов в биологических объектах/Рига. Изд-во АН Латвийской ССР. 1963. 140с.

106. Рэуце К.,Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы. Пер. с рум. /М.: Агропро-миздат. 1986. 222с.

107. Рябчиков A.M., Миланова Е.В. Географические аспекты охраны природы ./М.:Изд-во МГУ. 1979г. 212с

108. Самойлова Е.М. Почвообразующие породы /М.:Изд-во МГУ 1992г. 172 с.

109. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почвах. СанПиН 42-128-1433-87/М. Минздрав СССР. 1988г. 24 с.

110. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы/ Л. Наука. 1984. 89 с.

111. Свидетельство на стандартный образец СП-1.Курский чернозем./Иркутск. Изд-во стандартов. 1975.12с.

112. Свидетельство на стандартный образец СП-2. Московская дерново-подзолистая почва/Иркутск. Изд-во стандартов. 1975. 11 с.

113. Система оценки степени деградации почв./Пущино. ВНИИприро-да. 1992.19с.

114. Словарь справочник по агропочвоведению. Ред.В.Д.Иванов. /Воронеж. Центр духовного возрожденияЧерноземного края. 1999. 400 с.

115. Соболев JI.H. Растительность/Природа города Москвы и Подмосковья/M.-JI. Изд-во АН СССР. 1947. С.174-228.

116. Состояние окружающей среды Московской области в 1998 году. Государственный доклад / М.: Мособлкомприрода. 1999. 192 с.

117. Состояние окружающей среды Московской области в 1999 году. Государственный доклад / М.: Мособлкомприрода. 2000. 148 с.

118. Справочник предельно допустимых концентраций вредных веществ в пищевых продуктах и среде обитания. / М.:Госкомсанэпиднадзор. 1993. 142 с.

119. Сытник K.M., Брабон A.B. Биосфера. Экология. Охрана природы. Справ.пос./Киев. Наукова Думка. 1987. 500 с.

120. Торшин С.П., Удельнова Т.М., Ягодин Б.А. Микроэлементы, экология и здоровье человека/ Успехи современной биологии.Т.109. Вып.2. 1990.С.279-292.

121. Унификация проведения исследований и масштабов оценки состояния в области охраны почв с Российской Федирацией/ФРГ. Киль. Географический ин-т Кристиан-Альбрехст-университета. Март 1995 года. 141 с.

122. Физико-географическое районирование Нечерноземного центра. Ред.Н.А. Гвоздецкий, В.К. Жучкова/ М.:Изд-во МГУ. 1963. 451 с.

123. Фрид A.C. Современное состояние вопроса о нормировании статики и динамики показателей почвенных свойств./Агрохимия.2008. №8.С.5-12.

124. Хабаров A.B., Хабаров В.А.,Бухгалтер Л.Б.,Вершинин В.В.,Граковский В.Г. Контроль и управление качеством почв./ Экологический анализ окружающей среды в целях ее рационального использования и прогноза изменений. // М.:ГУ3.2001.С.108-127.

125. Хабаров A.B., Яскин A.A.,Хабаров В.А., Граковский В.Г., Фрид A.C. Рекомендации по учету показателей загрязнения змельных участков тяжелыми металлами при оценке их качества в целях сертификации./ М.: Изд-во ГУ3.1997. 52 с.

126. Хачатуров Т.С. Экономика природопользования. 2-е изд./М.:Наука. 1987.307 с.

127. Химическое загрязнение почв и их охрана. Словарь-справочник. /М.:Агропромиздат.1991. 303 с.

128. Худолей В.С.,Мизгирев И.В. Экологические факторы./Спб.Банк Петровский. 1996. 186 с.

129. Шевченко A.B. Тяжелые металлы в почвах территорий,примыкающих к же-лезодорожным линиям,уровни загрязнения и источники поступления./Тез. Докл. 2 съезда общества почвоведов. Книга//М.ВНИИЦ лесресурс.1996. С.52-53.

130. Экология Подмосковья. Энциклопедическое пособие/М.: Современные тетра-ди.2001. 606 с.

131. Ягодин Б.А.,Гаверина В.В.,Виноградова С.Б. Никель в системе почва-удобрения-растения-животные и человек./Агрохимия,№ 1.1991. С.128-139.

132. Beaufort W.,Barber J.,Barringer A.R. Heavy metals release from plants into the atmosphere/Nature. 1975.V.256.P.35-37.

133. Bowen H.J.M. Trace Elements in Biochemistry.№=4-L.Acad.Pr.l966. 241p.

134. Cottenie A.,Velghe L.,Verloo M.,Kiekens L.Biologial and Analitical Aspekts in Soil Pollution/Chet.Brussel. 1982.

135. Evaluating soil contamination/Biol.rept. 1990.20.25 p.

136. Kloke A. Richtwerte 80:0riontirungsalaten fur toleriebare Ligesamtgehalte einiger Elemente in Kulturboden./Mitt.VDL UFA.1980.H.2.25 p.

137. Munch D. Verkommen and Eluirverhalten von polycyelichen a romatischen Kohlenwasserstokken (PAK) und Schwermetallen in teerhaltigem Strabenauk-bruch./Bitumen./1992.54.№=3 .p. 108-114.

Информация о работе

Волгин, Дмитрий Александрович
кандидата географических наук
Москва, 2012
ВАК 25.00.36

Диссертация

Особенности распределения тяжелых металлов в антропогенно слабонарушенных почвах в зоне московской агломерации - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы