Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Подвижные формы тяжелых металлов (Cu, Zn, Pb, Cd) в почвах геохимических ландшафтов Краснодарского края
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Подвижные формы тяжелых металлов (Cu, Zn, Pb, Cd) в почвах геохимических ландшафтов Краснодарского края"



0034672Э5

ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

сЛ?'

ЛЯШЕНКО Елена Александровна

ПОДВИЖНЫЕ ФОРМЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (Си, гп, РЬ, Сс1) В ПОЧВАХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ЛАНДШАФТОВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Специальность: 25.00.23 - Физическая география и биогеография,

география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

7 ^ ДПР

Ростов-на-Дону - 2009

003467295

Работа выполнена в Новороссийском политехническом институте Кубанского государственного технологического университета

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Дьяченко Владимир Викторович

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Казеев Камиль Шагидуллович

доктор биологических наук Приваленко Валерий Владимирович

Ведущая организация: Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН

Защита состоится «<*У» ДА/^йс/ 2009 г. в /У часов на заседании Диссертационного совета Д 212.208.12 в Южном федеральном университете по адресу: 344090, Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 40, геолого-географический факультет, ауд. 210. ТелУфакс: (863) 222-57-01

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮФУ по адресу: 344006, Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан «</? » /¿Л^/Тл^ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета,

к.г.н., доцент

Т.А. Смагина

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В настоящее время вопросам контроля экологического состояния почв уделяется все больше внимания. В этой связи в почвах изучают содержания широкого круга потенциально токсичных для живых организмов тяжелых металлов (ТМ), прежде всего, Си, Ъп, РЬ, Сб. Однако область научного поиска часто ограничивается исследованием функции отклика экосистем на изменение их валовых запасов. Наиболее же активными компонентами питания живых организмов и агентами загрязнения являются подвижные соединения, то есть тот запас химических элементов, который способен переходить из твердых фаз в почвенные растворы.

Для Краснодарского края, очень важного для России в аграрном и рекреационном аспекте, исследования подвижной формы ТМ и установление ее доли в валовом содержании особенно актуальны по следующим причинам. Во-первых, проведенные ранее работы были посвящены только некоторым типам почв и направлены на изучение их обеспеченности ограниченным кругом металлов (Си, Ъл), а не на допустимый уровень накопления, превышение которого означает загрязнение. Во-вторых, они затруднили проведение геохимического мониторинга подвижных форм из-за использования различных экстрагентов, характеризующих неодинаковую степень подвижности элементов. В-третьих, практически не учитывали региональную географическую дифференциацию и геохимические особенности территории. Перечисленные обстоятельства обостряются эксплуатацией месторождений рудных полезных ископаемых в крае и интенсивным ведением сельского хозяйства, когда ТМ активно вносятся в ландшафты (в качестве полезного компонента или балласта).

Использование ландшафтно-геохимического подхода в работе призвано учесть эти моменты и получить объективную информацию о распределении подвижных форм ТМ в почвах наиболее распространенных и интенсивно трансформированных ландшафтов Краснодарского края.

Цель работы. Установление геоэкологических особенностей географической и техногенной дифференциации подвижных форм Си, 2п, РЬ, Сс1 в почвах природных и сельскохозяйственных ландшафтов Краснодарского края.

Основные задачи работы:

- определить параметры распределения подвижных форм ТМ в почвах геохимических ландшафтов и выявить факторы, способствующие изменению структуры форм нахождения и валовых запасов;

- изучить характер динамики ТМ в почвах геохимических ландшафтов;

- сопоставить уровень содержания ТМ в почвах с санитарно-гигиеническими нормативами и предложить рекомендации по разработке региональных и локальных показателей, нормирующих концентрацию подвижных форм;

- проанализировать возможность интегральной эколого-геохимической оценки состояния почв по подвижным формам металлов.

Фактический материал. Диссертация - итог шестилетних исследований автора и обобщения более ранних работ. Основой фактического материала являются результаты площадного регионального опробования верхнего слоя почв (0-20 см) с

плотностью 1 точка на 20-25 км2 и последующим определением валового содержания ТМ в 2983 пробах эмиссионным спектральным методом анализа. А также данные более детальных исследований почв ландшафтов с установлением содержания подвижных и валовых форм методом атомно-абсорбционной спектроскопии в 746 образцах. Для характеристики геохимических свойств основных типов почв края (черноземов, бурых и серых лесных, рендзин, луговых, желтоземов и др.) определялись макрокомпонентный состав и рН водной вытяжки [Аринушкина, 1975], а также содержание карбонатов [Агрохимические..., 1975].

Исходными данными послужили карты геохимических ландшафтов Краснодарского края в масштабе 1: 500 ООО и Северного Кавказа в масштабе 1: 1 ООО ООО [Дьяченко, 1995, 2004], другие картографические материалы различных масштабов; агрометеорологические сборники по Краснодарскому краю; результаты исследований, выполненных по грантам, соисполнителем которых являлась автор: РФФИ (№ 03-05-96-531 «Изучение особенностей фонового распределения подвижных форм тяжелых металлов в почвах техногенных и биогенных ландшафтов Краснодарского края») и Минобразования РФ (№ 2.13.019 «Исследование геоэкологических особенностей ландшафтов Северного Кавказа методами лазерного зондирования»). В диссертации обобщены опубликованные научные материалы, посвященные разным направлениям исследуемой проблемы, в том числе данные о внутрипрофильном распределении подвижных форм ТМ на территории Краснодарского края.

Автор принимала участие в полевых работах, пробоподготовке, статистической обработке данных и написании отчетов.

Апробация работы. Результаты исследований представлялись на IX Международной конференции студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития» (Москва, МГГУ, 2005); Международном семинаре «Современные технологии мониторинга и охраны природных ресурсов южных морей» (Ростов-на-Дону, 2005); Научных чтениях Института географии СО РАН, посвященных 100-летию академика В.Б. Сочавы (Иркутск, 2005); XI Международной ландшафтной конференции «Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования» (Москва, МГУ, 2006); XV и XVI Международных конференциях «Высокие технологии в медицине, биологии и геоэкологии» (п. Абрау-Дюрсо, 2007,2008).

Автором опубликованы 23 научные работы, из них 14 по теме диссертации и району исследований, включая три статьи в изданиях из перечня ВАК.

Научная новизна работы. В результате впервые проведенных в Краснодарском крае региональных работ по изучению подвижных форм ТМ в почвах на дандшафтно-геохимической основе:

- исследованы особенности географической и техногенной дифференциации подвижных форм Си, Zn, РЬ, Сс1 в почвах ландшафтов;

- установлен набор ландшафтно-геохимических факторов, влияющих на подвижность ТМ и динамику концентраций в почвах;

- выявлены изменения в спектре подвижных форм, происходящие при преобразовании биогенных ландшафтов в техногенные (сельскохозяйственные);

- определены ландшафтные и региональные параметры распределения, а также составлены карты фоновых содержаний ТМ в валовой и подвижной формах в гумусовом горизонте почв;

- дана эколого-геохимическая оценка состояния почв ландшафтов.

Практическая значимость работы. Результаты исследований являются

основой для мониторинга, ориентиром при экологической оценке состояния почв на региональном уровне и деятельности по оптимизации природопользования.

Защищаемые положения.

1. Подвижные формы ТМ значительно чувствительнее к изменению ландшафтно-геохимических условий, чем валовые, поэтому уровень геохимической неоднородности почв различных ландшафтов по их содержанию в несколько раз выше. Основным фактором дифференциации подвижных форм являются щелочно-кислотные условия.

2. Повышение степени техногенного преобразования ландшафтов, внедрение интенсивных сельхозтехнологий и интродуцированных культур ведет к снижению природной дифференциации содержаний ТМ. Возделывание риса и чая подавляет исходные ландшафтно-геохимические различия территорий, способствуя агрохимической конвергенции почв.

3. Увеличение водорастворимых соединений в структуре подвижных форм ТМ приводит к уменьшению их обменных и валовых запасов в почвах Краснодарского края. Особенно интенсивно это проявляется при богарном земледелии.

4. Биофильность металлов, а также специфика природопользования в крае определяют более сильные годовые и сезонные вариации подвижных форм Си и 2п, чем РЬ и С<1 В целом динамика ТМ в почвах техногенных ландшафтов более значительна, нежели в биогенных, а направление изменения концентраций зависит от вида природопользования.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и 7 приложений общим объемом 192 страницы. Текст (без приложений) содержит 52 таблицы, 45 рисунков, 10 карта-схем. Список литературы включает 200 наименований, из них 24 на иностранных языках.

Автор выражает свою признательность и благодарность научному руководителю, профессору В.В. Дьяченко за своевременную и безотлагательную помощь, а также Д.Ю. Бургонскому, Л.Г. Дьяченко, к.с/х.н. В.Д. Жукову, к.г.-м.н. В.Н. Казмину, Е.В. Колпаковой, Л.В. Ляшенко, к.г.-м.н. И.Ю. Матасовой, к.г.н. А.В. Маршинину, к.с/х.н. В.П. Суетову, к.х.н. Е.И. Череп, д.ф.-м.н. В.Г. Шеманину, Неправительственному экологическому фонду им. академика В.И. Вернадского за содействие и обеспечение благоприятных условий при работе над диссертацией.

Глава 1. АНАЛИЗ РАНЕЕ ПРОВЕДЕННЫХ РАБОТ.

РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ

В главе обобщены сведения об основных этапах изучения подвижных форм химических элементов в нашей стране и крае, первый из которых (60-70-е гг.) был обусловлен необходимостью установления обеспеченности почв металлами-микроэлементами (Си, Zтí) для оптимизации сельского хозяйства, а второй (с 80-х гг. по настоящее время) - проблемами загрязнения в связи с нарастающей техногенной нагрузкой на экосистемы. Изложены спорные моменты, связанные с выбором экстрагентов для извлечения подвижных форм, и описаны последствия одновременного использования разных систем диагностики почв (Пейве-Ринькиса и Крупского-Александровой). Представлена информация о научном вкладе различных авторов по рассматриваемой тематике (Ю.В. Алексеев, Н.Г. Зырин, В.В. Добровольский, В.А. Большаков, М.С. Панин, Д.Л. Пинский, И.В. Якушевская и др.), в том числе работавших в регионе (Дж. Абедин, В.В. Акимцев, Е.С. Блажний, А.Н. Борисова, В.Д. Жуков, М.Н. Корсунова, Т.М. Минкина, Е.В. Тонконоженко, Ф. Текое, А.Х. Шеуджен и др.). В результате анализа их данных скорректированы методы и обозначены приоритеты дальнейших исследований.

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Основным методическим подходом для анализа закономерностей и факторов миграции ТМ в почвах был принят ландшафтно-геохимический. Он опирается на теоретические разработки Б.Б. Полынова [1956], А.И. Перельмана [1960, 1975, 1999], М.А. Глазовской [1981,2002], Н.С.Касимова [1988] и др.

Отправная точка исследования - результаты регионального ландшафтно-геохимического картографирования и литохимического опробования почв Краснодарского края и Северного Кавказа (в масштабах 1: 100 000 - 1: 500 000). Они проведены в едином методическом ключе коллективами НИИ геохимии биосферы РГУ и НПИ КубГТУ, в числе сотрудников которых со студенческих лет (2003-2004 гг.) состояла и автор данной работы.

На начальном этапе была уточнена и детализирована карта и схема выделения геохимических ландшафтов Краснодарского края в соответствии с принципами, предложенными В.В. Дьяченко [2004]. Выделено 97 ландшафтов. Из них выбраны 44 наиболее распространенных и подверженных техногенной трансформации [Отчет..., 2005]. Это, прежде всего, ландшафты, сформировавшиеся на терригенно-карбонатных отложениях мел-палеогена (^К-Р), терригенных палеоген-неогена (-Р-Ы), терригенно-карбонатных (д М) и терригенных неогена и четвертичных: элювиально-делювиальных аллювиальных С'0*) и аллювиально-морских (: :0>). Они сменяют друг друга в каскадной системе Северо-Западного Кавказа от низко-среднегорий к равнинам с уменьшением возраста почвообразующих отложений и ландшафтов и увеличением техногенной нагрузки.

Ведущий принцип организации исследований - одновременное рассмотрение всех ландшафтов, сформировавшихся на определенной материнской породе, и сопряженное использование нескольких вытяжек для установления валового

содержания ТМ и форм различной степени подвижности. Точка отсчета техногенного преобразования ландшафтов — сохранившиеся природные ландшафты лиственных, смешанных лесов и болот.

Литохимическое опробование почв с определением подвижных форм ТМ проводилось равномерно в наиболее типичных участках ландшафтов. Для установления сезонной и годовой динамики ТМ, а также изучения латеральной (в масштабе 1:10 ООО) и радиальной дифференциации почвы отдельных ландшафтов подвергались мониторинговым исследованиям. Представлена карта фактического .материала, где отмечены точки отбора проб и пункты мониторинга.

Валовое содержание элементов в почвах устанавливалось спектральным эмиссионным методом в лаборатории 1111 «Севкавгеология», Сс1 - атомно-абсорбционным. Все определения подвижных форм (1996-2007 г.) проводились в аккредитованной лаборатории «Гея-НИИ» (г. Краснодар) под руководством к.с/х.н. В.П. Суетова. До 10 % проб, отправленных на анализ - контрольные.

Содержание подвижных форм в воздушно-сухих образцах почв определялось с помощью вытяжек 1 н. НС1 (сорбированные), ацетатно-аммонийного буферного раствора с рН 4,8 (обменные и непрочно сорбированные), бидистиллированной воды (водорастворимые). Отношение почвы к раствору 1:10 [Методические..., 1992]. Время экстракции 1 ч (при взбалтывании на ротаторе) или отстаивание 24 ч с последующим пропусканием через фильтр «белая лента» и определением методом атомно-абсорбционной спектроскопии, фиксирующим следовые количества элементов, в пламени ацетилен-воздух на приборе ААБ-ЬЫ.

Основное внимание уделено ацетатно-аммонийной вытяжке (ААБ), поскольку она используется значительно шире, отличается сильной коррелятивной зависимостью с содержанием ТМ в растениях [Зырин, Стойлов, 1964; Лях, Стрижова, 1985; Саляев, 1969; Соловьев, 1989] и на ней базируется нормирование подвижных форм в почвах.

Для лабораторного контроля и установления степени подвижности ТМ в конкретных пробах использовались данные валового содержания, определенные методом атомной абсорбции в лаборатории «Гея-НИИ».

Аналитические данные формировались в группы, соответствующие определенным ландшафтам. Для установления наиболее достоверной картины распределения подвижных форм в мониторинговых пробах, отобранных в различные периоды на каждой точке наблюдений, рассчитывалось среднее содержание, которое далее включалось в выборки. К последним применялись методы вариационной статистики, корреляционного и дисперсионного анализов [Беус, Григорян, 1976; Гмурман, 2001; Инструкция по..., 1983; Перельман, Касимов, 1999]. Кроме того, рассчитывались коэффициенты радиальной и латеральной дифференциации, коэффициент индивидуальности ландшафтов, внутриклассовый коэффициент корреляции по формуле [Давыдова, 1991]:

_ а л ~аг

где а а 2 и ог2 - факторная и случайная дисперсии значений концентраций;

Пс - усредненный объем градаций изучаемого фактора.

Глава 3. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЛАНДШАФТЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Используемая карта геохимических ландшафтов составлена в соответствии с классификациями А.И. Перельмана [1975], М.А. Глазовской [2002], В.А. Алексеенко [1989], доработанными В.В. Дьяченко для условий Краснодарского края [1995] и Северного Кавказа [2004]. Описаны сгруппированные в шесть таксономических уровней классификационные параметры (ландшафтообразующие факторы): основной вид миграции элементов, характер природопользования и растительного покрова, класс водной миграции, особенности рельефа, аэральный перенос, состав горных пород. Представлен уточненный вариант карты и схемы выделения. Дана характеристика наиболее распространенных ландшафтов района исследований.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПОВЕДЕНИЕ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ

Распределение подвижных соединений ТМ в почвах Краснодарского края очень неравномерно (табл. 1). Фоновые содержания обменных форм в различных геохимических ландшафтах отличаются в 18,5 (2п)-198,7(Си), сорбированных -в 3,4 (2п)-29,8 (Си), тогда как валовых в 1,9 (РЬ)-14,5 (Сё) раза. Степень неоднородности ландшафтов по содержанию водорастворимых соединений установлена только для Си и '¿п (до 5 раз), поскольку количество Сс1 во всех пробах ниже предела чувствительности метода атомно-абсорбционной спектроскопии, а РЬ обнаружен лишь в 30 % рассматриваемых ландшафтов.

Таблица 1

Вариационно-статистические параметры распределения ТМ в почвах ландшафтов Краснодарского края (р = 95%)

Элементы Параметры Вал 1,0 н. НС1 ААБ с рН 4,8 НгОбнднст.

Си мг/кг 56,25±0,99 17,43±7,77 1,00±0,27 0,41±0,06

V, % 36,3 104,3 118,0 59,8

2а мг/кг 122.47i30.94 15,28±1,48 4,70±0,53 2,13±0,23

У,% 37,9 35,9 78,8 43,3

РЬ мг/кг 40,10±0,44 16,75±2,67 3,29±0,46 0,95±0,10

У,% 22,7 52,9 97,7 47,6

Сё мг/кг 1,16±0,14* 1,1(Ж),25 0,28±0,05 Н.О.**

У,% 61,25 85,09 87,60 -

Примечание. * Валовое содержание Сс1 определено методом атомно-абсорбционной спектроскопии;

** содержание не обнаружено

В подвижных формах наибольшая дифференциация характерна для Си. На примере обменных соединений видно, что варьирование ТМ в техногенных ландшафтах увеличивается, а содержание при этом снижается, что справедливо как для горных, так и для равнинных территорий (рис. 1). Незакономерно только поведение РЬ в равнинных условиях, обусловленное развитой сетью дорог в северной зоне края и слабым участием в агрохимических технологиях.

Отметим, что обменные Си и РЬ отличаются пониженным по сравнению с биогенными ландшафтами содержанием только в половине рассматриваемых

техногенных ландшафтов (17 из 36), тогда как Ъп (20) и особенно Сс1 (27) - в подавляющем большинстве.

Относясь к наиболее активным водным мигрантам [Перельман, 1975] и элементам сильного биологического захвата, а также избирательно связываясь гидрофильной фракцией ВОВ [Караванова и др., 2006], Ъл выносится из почв в результате водной эрозии, инфильтрации в грунтовые воды и некомпенсированного изъятия с урожаем.

а) б)

Рис. 1. Коэффициенты вариации (а) и абсолютное содержание (б) ТМ, извлекаемых ААБ срН 4,8, в почвах ландшафтов в различных геоморфологических условиях

Его геохимический аналог Сс1 выделяется способностью активно поступать в растения [Садовникова, Зырин, 1985]. Металл практически не связывается гумусом [Зырин, 1979], и ббльшая часть растворимых форм легкодоступна, при этом поглощается корнями пассивно, а также метаболическим путем [Бтеуеге-УегЬеке й ей., 1978]. Несмотря на барьерные биогеохимические механизмы, С<3 обладает достаточно высокой доступностью для злаковых культур по сравнению с РЬ и даже Си [Мажайский и др., 2003].

Среди сельскохозяйственных ландшафтов наиболее низкие содержания Сс1 (0,16 мг/кг), Си (0,53 мг/кг) и Ъл (2,45 мг/кг) в меньшей степени РЬ (2,65 мг/кг) в обменной форме отмечаются в почвах богарных пашен. Доля биофильных Си и Zn в ААБ не превышает в среднем 1-2 % соответственно от общих запасов, в то время как РЬ-6,4%, Сс1 -43,0 %.

Сокращение количества обменных форм является следствием увеличения доли водорастворимых соединений в ацетатных вытяжках из почв. В случае богарных пашен это проявляется наиболее ярко, поскольку для них характерна самая сильная диспропорция обменных и водорастворимых соединений (рис. 2).

Опираясь на распространенное мнение о значительной роли живого вещества и продуктов его метаболизма в трансформации миграционных форм металлов [Елпатьевский, 1993; Мажайский и др., 2003], преобладание водорастворимых соединений в почвах богарных пашен следует связать с усилением окислительной минерализации почвенной органики при увеличении ОВП, которому благоприятствует распашка. В почвах юга России все чаще фиксируют деструкцию и алифатизацию гумуса [Агроэкологический мониторинг..., 1997; Безуглова, 2001; Геннадиев, 1978; Колесников и др., 2000; Минкина, 2008].

Примечательно, что минимальные содержания водорастворимых Си и Ъп свойственны почвам болот (0,25 и 1,77 мг/кг) и рисовников (0,32 и 1,73 мг/кг). В связи с известным изменением режима функционирования последних и особыми физико-химическими свойствами [Вальков и др., 1995], формы нахождения ТМ в почвах рисовых чеков следует изучать более детально.

Ccmwpmi W > AAS- ■■*■■■ Доля •одор«ет*ориных сомимнм ■ АЛ6

ДатюдорктмрммсомиманиЯаААБ!

Рис. 2. Содержание Си (а) и Zn (б) и доля (в %) водорастворимых их соединений в ААБ-вытяжке из почв ландшафтов: II-лиственных лесов; III- болот; IV-пастбищ; V-богарных пашен; VI - орошаемых пашен; VII-рисовых чеков; VIII- виноградников; IX— садов; Х- чайных плантаций

Повышение концентраций ТМ в подвижных формах в почвах сложно однозначно связать с влиянием видов природопользования (растительного покрова), поскольку в зависимости от природных условий размещения ландшафтов они проявляют себя по-разному. Исключение представляет поведение Си в почвах виноградников, где в любых ландшафтно-геохимических обстановках ее содержания во всех формах нахождения максимальны (в среднем в валовой - до 108,1 мг/кг; в сорбированной - 76,8; в обменной - 6,16; в водорастворимой - 1,13).

Поступление металла в виде растворимого в воде сульфата (медный купорос) при возделывании многолетних культур, и особенно винограда, приводит к его накоплению. Это уменьшает сродство Си к твердой фазе почв [Панин, Сиромля, 2005; Пампура, 1997; Садовникова, Ладонин, 2000] и увеличивает ее подвижность вследствие сокращения вакантных ионообменных адсорбирующих мест ППК, усиливая конкуренцию с катионами щелочных и щелочноземельных металлов [Горбатов и др., 1988; Зырин, 1985]. Поэтому в садах, с менее интенсивным внесением Си, в почвах повышены только ее валовые запасы в среднем 106,3 мг/кг (74,4-144,2 мг/кг), а обменные не всегда - 2,2 мг/кг (1,4-4,9 мг/кг). В Ростовской области наблюдалось резкое увеличение количества Си, извлекаемое ААБ, в почвах и виноградников, и садов до 2,4-12,5 мг/кг [Закруткин, Шишкина, 1997].

В почвах края следует ожидать усиления мобильности Си, поскольку во всех ландшафтах превышен критический уровень ее общих запасов - 20-30 мг/кг, по достижению которого начинает быстро возрастать количество подвижных форм [Касимов и др., 1995; Alloway, 1990]. Поэтому по тесноте прямой зависимости валовых и обменных форм ТМ образуют ряд, в котором Си на первом месте: Си (г = + 0,59) > Zn (+ 0,19) > Cd (+ 0,12) > Pb (- 0,13).

Изучение дифференциации ТМ в пределах групп ландшафтов, объединенных по особенностям растительного покрова или вида природопользования, показало большую неоднородность содержаний обменных соединений по сравнению с

валовыми: в первом случае наибольшие различия достигают 10,5 (Си)-33,8 (Сё) раз, во втором - только 1,7 (гп)-2,8 (Си) раза.

Минимальная разница средних содержаний ТМ свойственна рисовым чекам, где валовые концентрации в почвах различных ландшафтов отличаются в 1,1-1,3 раза, обменные - в 1,2-3,0 и чайным плантациям с различием общих запасов в 1,01,1 раза, обменных - в 1,2-1,9. Чай и рис, являясь интродуцированными культурами, нуждаются в «жестких» приемах выращивания - кардинальном преобразовании верхней части почвенного профиля и водообмена, высоких дозах удобрений и ядохимикатов [Дараселия и др., 1989; Малкжова и др., 1999], что приводит к нивелированию природных отличий ландшафтов и агрохимической конвергенции почв. Отметим, что и в пахотном слое, и на глубине значительно повышенными содержаниями подвижных форм ни почвы рисовников [Шеуджен, Алешин, 1996], ни почвы чайных плантаций [Малюкова, Малинина, 2001] не выделяются.

Низкая вариабельность (рис. 3) также характерна для ТМ в ландшафтах болот и смешанных лесов, которые размещены в масштабах края относительно компактно и испытывают влияние преимущественно одного фактора - избытка или дефицита обводнения почв соответственно.

Более сильная дифференциация обменной формы ТМ в остальных ландшафтах, в том числе в наименее преобразованных антропогенной деятельностью пастбищах и даже лиственных лесах связана с не утраченной здесь ролью природных условий (биогенеза) в перераспределении форм нахождения.

Рис. 3. Варьирование содержаний ТМ, извлекаемых ААБ, в ландшафтах с

различным растительным покровом (видом природопользования): I - смешанных лесов; II - лиственных лесов; III - болот; IV- пастбищ;

V — богарных пашен; VI — орошаемых пашен; VII-рисовых чеков;

VIII- виноградников; IX- садов; Х- чайных плантаций

Как показывают значения rw, полученные в результате дисперсионного анализа, растительный покров и вид природопользования оказывают особенно сильное влияние на поведение Cd, извлекаемого ААБ, определяя уровень его содержания в почвах на 41 %, а остальных ТМ лишь на 15-24 % (при а = 0,05). Кадмий выделяется потому, что его потребление различными растениями на одной и той же почве может отличаться более, чем в 100 раз [Chaney, Hornick, 1977].

Главная роль в формировании количества обменных соединений большинства металлов принадлежит минеральному составу почвообразующих пород. Его влияние возрастает в ряду: Cd (rw=23,8 %) < Zn (38,8) < Pb (42,5) < Cu (62,6). При

этом в почвах ландшафтов с терригенно-карбонатными отложениями (и близкими к ним по составу аллювиально-морскими) содержание обменных Си, РЬ и Сс1 повышено, а Zn- понижено (рис. 4), что характерно практически для каждого вида природопользования. Данная тенденция сохраняется и для сорбированных форм.

И.К-Р -Р-N Щ ~ы "О, «•<£ '«'О** «О,

Примечание. * Трансаккумулятивные ландшафты; ** транссупераквалъные ландшафты

Рис. 4. Содержание ТМ в почвах ландшафтов, сформировавшихся на различных по составу и возрасту почвообразующих породах

Самые высокие концентрации таких металлов, как РЬ и Сё в обменной форме наблюдаются не в техногенных, а в биогенных ландшафтах смешанных лесов -11,84 мг/кг и 1,56 мг/кг соответственно, произрастающих на карбонатных горных породах мел-палеогена, максимально обогащенных кальцитом.

Известно, что в почвах со щелочной реакцией преципитация ТМ определяется в значительной степени поведением карбонатов, которые присутствуют в виде метастабильных и полиморфных разновидностей, а потому чувствительны к условиям дренажа почв. Под воздействием атмосферных осадков карбонаты металлов легко трансформируются в растворимые гидрокарбонаты при наличии С02 [Воробьев и др., 2000], особенно в почвах с высокой интенсивностью фильтрации воды [Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989]. Поэтому в результате процессов растворения и десорбции больше подвижных Си, РЬ, Сс1 образуется в щебнистых почвах именно над терригенно-карбонатными отложениями, которые размещены, главным образом, в районах с сильной водной эрозией [Почвенно-экологический атлас..., 1999; Доклад о состоянии природопользования..., 2008].

В отличие от других рассматриваемых металлов Ъп в щелочной среде образует преимущественно малорастворимый цинкат кальция Са2п02 [Глазовская, 1969; Мокриевич, Шлавицкая, 1972]. То есть происходит его практически необратимое поглощение почвами.

В зависимости от состава отложений значительно колеблется не только абсолютное содержание обменных соединений ТМ, но и доля в общих запасах в почвах (в %): Си - 0,9 (~°>)-5,3 (* к-Р); РЬ - 3,4( ' 0,)-21,9 (д.л/); Сё - 7,8 (~о.)-53,5 (: :03); - 3,2 (д К-я)-6,9 (~Я-Л/). Максимальная подвижность всех ТМ, кроме Ъл, характерна для почв, обогащенных карбонатами. Снижение доли Ъа, извлекаемого ААБ, в общих запасах наблюдается даже в почвах виноградников, куда он вносится вместе с Си. Например, в ландшафтах на карбонатном неогене происходит уменьшение обменных количеств до 1,1 мг/кг при средних 4,1 мг/кг и увеличение общих запасов до 149 мг/кг при средних 123,7 мг/кг. Отмечается [Потатуева и др., 1985], что внесение металла в составе сульфатов - традиционных источников

микроэлементов, недостаточно эффективно для растений особенно на карбонатных почвах и почвах с нейтральной реакцией. Перераспределению по формам нахождения способствует изменение класса водной миграции почв при усилении роли сульфат-иона, поскольку в его присутствии происходит адсорбция Zn оксидами Fe, а также Mn [Shuman, 1986].

Обращает внимание, что подвижность РЬ на карбонатных отложениях увеличивается абсолютно во всех ландшафтах. Он обладает высокой адсорбционной способностью, обусловленной склонностью к образованию гидроксо- [Сердюкова, 1984: Bnimmer, 1986; Micera, 1989; Singh, Seklion, 1977], а также карбонатных комплексов [Горбатов, 1988], но непрочно и обратимо фиксируется ППК в связи с большими размерами ионного радиуса [Водяницкий, Добровольский, 1998].

Поведение РЬ в ландшафтах на карбонатных отложениях, отличающихся только видом природопользования, хорошо демонстрирует, что к увеличению содержания мобильных форм (табл. 2) приводит сельскохозяйственная деятельность, поскольку усиливает мозаичную эрозию почв и повышение их карбонатности. Это касается даже пастбищ, поскольку выпас скота способствует приближению карбонатных включений к поверхности почв [Хорошев, 1994]. Например, доля обменного РЬ в общих запасах в ландшафтах горных пастбищ на терригенно-карбонатных отложениях неогена достигает 33,8 %.

Доминирование среди подвижных форм ТМ, связанных с карбонатами (до 5588 %), выявлено также для почв агроландшафтов Нижнего Дона в результате использования параллельных вытяжек и комбинированной схемы фракционирования [Минкина, 2008].

Таблица 2

Влияние сельскохозяйственной деятельности на содержание РЬ в почвах с терригенно-карбонатными почвообразующими отложениями неогена (в мг/кг)

Характеристика ландшафтов Первый год опробования Второй год опробования

Вал 1,0 н. HCl ААБ СаСОз, % РН,0Д Вал 1,0 н. HCl ААБ СаСОз, % РИод

Лиственный лес 24,7 21,6 7,5 1,0 7,7 24,2 20,9 8,3 1,1 7,8

Богарная пашня 24,7 22,8 10,7 4,6 8,0 25,7 20,0 10,7 4,3 8,0

Виноградник 20,7 18,6 9,7 2,7 7,9 21,0 17,3 9Д 2,7 7,8

Влияние рельефа на уровень содержания обменных соединений в почвах оценить затруднительно в связи с чувствительностью подвижных форм ТМ к изменению минерального состава почвообразующих пород и их неравномерным распределением по геоморфологическим разностям. По результатам дисперсионного анализа, наиболее значимый вклад геоморфологических позиций в дифференциацию металлов в почвах, отмеченный для Zn и РЬ, не превышает 14-16 %.

Поскольку в условиях низко-среднегорья в отличие от равнин находятся ландшафты, сформированные преимущественно на терригенно-карбонатных отложениях (8 из 10 ландшафтов), то вполне закономерно их обогащение подвижными РЬ, Си, а также Сс1 по сравнению с соответствующими ландшафтами равнин (см. рис. 1 б). По этой же причине выделяются трансэлювиальные ландшафты, среди которых 19 из 23 приурочены к карбонатным отложениям.

Полагаем, геоморфологические особенности ландшафтов влияют на уровень содержания ТМ в обменной форме в почвах опосредованно, определяя степень обогащения верхнего слоя карбонатным материалом и интенсивность водообмена. В условиях расчлененного рельефа поступление карбонатов в верхние слои почв облегчено малой мощностью почвенного покрова (1-2 м), близким залеганием материнских пород, иногда с выходами на дневную поверхность и эрозией. Природная неравномерность распределения подвижных форм ТМ в почвах горных ландшафтов усугубляется техногенной деятельностью (см. рис. 1 а).

Планомерное уменьшение варьирования обменных и валовых форм ТМ, отмечаемое в почвах региональной катены от трансэлювиальных к транссупераквальным позициям, связано с сокращением разнообразия почвообразующих пород в этом же направлении (табл. 3) и увеличением сорбционной емкости почв. Незакономерное варьирование обменной Си обусловлено размещением виноградников.

Таблица 3

Вариабельность содержаний ТМ (1-е валовой форме; 2-е форме, извлекаемой ААБ срН 4,8) в почвах обобщенной региональной катены, %

Ландшафты Си Zn РЬ Cd

(количество) 1 2 1 2 1 2 1 2

Трансэлювиальные (23/19*) 37,3 81,8 33,8 94,0 26,1 93,7 55,9 97,7

Трансаккумулятивные (10/0) 38,5 147,9 28,8 56,5 21,0 63,0 64,9 86,6

Транссупераквальные (6/0) 33,2 48,6 27,9 46,3 17,4 39,6 60,7 63,8

Супераквальные (5/5) 26,7 74,8 26,4 42,6 16,9 33,7 48,8 43,2

Примечание. * Число ландшафтов с терригенно-карбонатными отппожениями различного возраста и близкими к ним по составу аллювиально-морскими

Поведение ТМ в почвах различных элементов локальной катены на терригенно-карбонатных отложениях неогена дополнительно свидетельствует о первостепенной роли состава почвообразующих пород в перераспределении металлов. Точкам с максимальным уровнем карбонатности и щелочности среды почвенных растворов, определенных приближением горных пород к дневной поверхности, соответствуют наиболее высокие содержания Сё, Си и особенно РЬ в обменной форме (рис. 5).

Примечание. * Содержаниевпх 101 мг/кг

Рис. 5. Распределение ТМ, извлекаемых ААБ, в почвах локальной катены

Характер почвообразующих отложений регулирует уровень дифференциации обменных форм ТМ в пределах ландшафтов всей изучаемой территории. Поэтому наибольшее варьирование содержаний ТМ в обменной форме свойственно самым высокогорным из рассматриваемых ландшафтов - с терригенно-карбонатными породами мел-палеогена. В том, что это не является следствием только техногенной деятельности, убеждает проявление тенденции в почвах лиственных лесов (табл. 4).

Таблица 4

Максимальные коэффициенты вариации (%) ТМ в почвах ландшафтов с различным растительным покровом (видом природопользования)

Группы и количество ландшафтов Си 2п РЬ са

Лиственные леса, 6 65,7 (д.М) 87,5 (4.Л/) 93,3 (д.К-Р) 81,5 (д. /V)

Пастбища, 7 69,3 (д.К-^) 75,0 (к. К-Р) 101,8 (д.К-Р) 32,8 (д.К-Р)

Богарные пашни, 9 90,7 ('»'О») 139,6 (д.Л/) 116,5 (Д.К-Р) 89,5 (-//)

Орошаемые пашни, 3 25,0 С>Щ 27,9 СЩ 36,8 ("Щ 24,7 ('9 О0

Рисовники, 3 54,6 (: :03) 39,0 (::Оз) 47,5 24,1 (»0;)

Виноградники, 4 122,2 (4.К--Р) 111,0 (л Л/) 75,7 (д.К-Р) 81,1 (А. АО

Сады, 8 47,6 (д.К-Р) 101,5 (ьК-Р) 80,6 (д.К-Р) 47,1 (Д.А0

Чайные плантации, 2 20,3 (¿.К-Р) 35,9 (д.К-Р) 34,4 (д.К-Р) 32,2 (-Р-Ы)

Примечание. В скобках указывается состав и возраст почвообразующих отложений

Даже в пределах одного почвенного разреза отличия концентраций ТМ в подвижной форме могут достигать величин, характерных для гумусового горизонта почв изучаемого района в целом. На это указывают коэффициенты радиальной дифференциации (Крд), рассчитанные нами в результате обобщения данных о содержании элементов в основных типах почв Краснодарского края. Например, наиболее дифференцированы содержания Си (Крд=1,57) и Ъх\ (Крд=6,5) в перегнойно-карбонатных почвах предгорий, сформированных на породах карбонатного состава, а цинка и в торфяных почвах Приазовья (Крд= 119,5). Внутрипрофильное (радиальное) распределение подвижных Си и Ъс\ так же всегда контрастнее, чем валовых, как и латеральное.

Глава 5. МОНИТОРИНГ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ЛАНДШАФТОВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

В связи с установленной высокой степенью дифференциации подвижных форм ТМ в почвах важно знать, является ли фоновое (среднее) содержание элементов величиной постоянной или оно также подвержено существенным колебаниям. Ответ на вопрос может дать только мониторинг ТМ на конкретных точках опробования, из которых и складывается фоновое содержание в ландшафте.

Выбор пунктов мониторинга был определен необходимостью охвата различных типов почв [Жуков, 2005; Отчет..., 1995; Отчет..., 1997], видов природопользования и ландшафтов [Ляшенко и др., 2007]. Наблюдения проводились в течение двух-трех лет. Изучались внутригодовые (до и после уборки урожая) и межгодовые (как в смежные, так и несмежные годы) изменения концентраций ТМ в

валовой, сорбированной (1,0 н. НС1) и обменной (ААБ с рН 4,8) формах в самых разнообразных природно-техногенных условиях на 25 пунктах наблюдения.

Использование вариационного критерия при оценке динамики ТМ позволило установить, что в изучаемом периоде размах как сезонных, так и годовых колебаний концентраций химических элементов во всех формах нахождения невелик и, как правило, менее 20 %, то есть находится в пределах точности анализа, что при отсутствии ярко выраженных закономерностей выходит на первый план.

Такие элементы, как РЬ и Сс1 более стабильны, чем Си и 2п в связи с различиями в биофильности и технофильности. Их содержание в обменной форме иногда подвержено даже меньшим изменениям, чем в валовой. По вариабельности (У, %) содержаний химических элементов во всех формах нахождения можно построить следующие обобщенные ряды

для валовых форм: Ъа (3,7) < РЬ (4,8) < Си (5,9) < С(1 (6,5), для сорбированных: Сс1 (8,8) < РЬ (9,4) < Си (12,8) < Ъа. (16,3), для обменных: РЬ (10,0) < Сё (10,4) < Си (18,0) < Ъа (46,2). Таким образом, ранее выявленная последовательность форм соединений по степени геохимической дифференциации (обменные > сорбированные > валовые) сохраняется и в долгосрочной динамике.

Как видно, наибольшей неравномерностью выделяется подвижный Тп, что обусловлено его геохимическими особенностями и характерно для других регионов [Кошелева и др., 2006; Мажайский и др., 2003; Минкина, 2008]. Во многом это объясняется чувствительностью Ъа к особенностям увлажнения, поскольку для него характерен постоянный переход из обменного состояния в прочно сорбированное, вызванный дегидратацией обменных катионов и образованием более тесной связи с ПИК [Ко, МП&еЬеп, 1979]. Процессу способствует переменное увлажнение и высушивание почв [Горбатов, Обухов, 1989].

Столь сильная изменчивость 2п в обменной форме складывается за счет резкого возрастания содержаний осенью одного из годов (2000) наблюдений в почвах богарных пашен - до 23 мг/кг. При этом на всех точках перед отбором проб зафиксировано очень неравномерное выпадение осадков. Но, в данном случае нельзя исключать и аналитические погрешности, поскольку ситуация не имеет аналогов за весь срок наблюдений. Без учета указанного периода варьирование количества обменного Ъа составляет 33,3 %.

Динамика содержаний ТМ в почвах техногенных, биогенных и антропогенных модификаций природных ландшафтов (пастбищных) отличается заметно, и в техногенных она сильнее. Роль техногенного фактора подчеркивается промежуточным положением пастбищных ландшафтов. Ряды элементов по вариабельности обменной формы имеют следующий вид

для природных ландшафтов: Сё (3,9) < РЬ (4,1) < Ъа (22,5) < Си (24,0), для пастбищных ландшафтов: Ъа (4,8) < РЬ (5,0) < Сё (6,0) < Си (17,0), для техногенных ландшафтов: РЬ (10,2) < Сё (10,7) < Си (17,7) < Ъа (47,2). Проявление техногенеза выражается, главным образом, в изменении баланса элементов (внесение с поливом, химикатами и отчуждение с урожаем). Однако все ландшафты независимо от степени техногенного преобразования находятся в

определенных природных условиях. Поэтому значительный вклад в особенности динамики ТМ вносит гидротермический режим почв.

На примере Си в почвах богарных пашен, где декады перед опробованием характеризуются примерно одинаковыми средними температурами воздуха, особенно хорошо видно, что изменение содержания обменных форм коррелирует с количеством выпавших атмосферных осадков. Самые высокие концентрации Си отмечены в период с их максимальным уровнем независимо от времени года, что характерно для всех ландшафтов (рис. 6). Это согласуется с мнением других исследователей [Заке, 1964], полагающих, что после больших дождей мобилизация Си происходит как летом, так и осенью в связи с задержкой газообмена и накоплением СОг в почвах. Снижение обменной Си при высыхании почвы было отмечено ранее [Дж. Абедин, Корсунова, 1992] для лугово-карбонатных рисовых почв края. В более дождливые периоды наблюдается повышение содержания Си в растениях [Анспок, 1990].

Рис. 6. Динамика содержаний обменной Си в почвах ландшафтов богарных пашен: I и II-первый и второй годы наблюдений;

1 и 2- первый и второй сроки отбора проб в течение года

В целом результаты мониторинговых исследований как в Краснодарском крае, так и Ростовской области [Минкина, 2008] позволяют считать, что среднее содержание элементов в обменной форме, рассчитанное для конкретного ландшафта, является величиной относительно стабильной и к ней применимы такие понятия, как фоновое содержание и региональный кларк.

Глава 6. ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ЛАНДШАФТОВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

6.1 Оценка уровня содержания тяжелых металлов в почвах с позиций санитарно-гигиенического подхода

Санитарно-гигиенический подход в экологическом нормировании поллютантов в почвах основан на использовании установленных на федеральном уровне единых величин их предельно допустимых концентраций (ПДК), превышение которых свидетельствует о загрязнении. И, если для валовых запасов некоторых ТМ, в том числе рассматриваемых в данной работе, существуют

дополнительные дифференцированные показатели ОДК [Ориентировочно..., 1995], учитывающие некоторые особенности почвенной среды - грансостав и кислотность, то для подвижных форм это не предусмотрено [Предельно..., 2006].

Оценка уровня содержаний ТМ в подвижной форме (извлекаемой ААБ с рН 4,8) с позиций санитарно-гигиенического подхода показала следующее. ПДК РЬ и Cd достигнута или превышена соответственно в 10 и 4 ландшафтах из 44 исследованных (рис. 7). Более всего загрязненными РЬ (1,5-2 ПДК) и Сё (до 1,5 ПДК) оказались почвы не только разнообразных техногенных ландшафтов, но также пастбищ и естественных смешанных лесов. Объединяет их карбонатность почвообразующих отложений.

Для такого металла, как Си характерно превышение допустимых концентраций (до 10 ПДК) преимущественно в одной группе ландшафтов -виноградниках. Но также выше нормы обменные запасы Си в почвах садов и рисовников с терригенно-карбонатными отложениями. Фоновые содержания подвижных форм Zn ни в одном ландшафте не достигают установленных пределов.

Рис. 7. Содержание обменных форм ТМ в почвах ландшафтов (в мг/кг): I- смешанных лесов, II-лиственныхлесов; III- болот; IV- пастбищ;

V- богарных пашен; VI - орошаемых пашен; VII - рисовых чеков;

VIII— виноградников; IX— садов; Х- чайных плантаций

Примечательно, что среди ландшафтов виноградников фоновые содержания превышают нормативные в 50 (РЬ) - 100 (Си) % случаев, а садов - в 25 (Си, Cd) -50 (РЬ) %. Аналогичная ситуация со РЬ и Cd отмечается в почвах смешанных лесов и пастбищ. Причем больше ПДК не только средние или максимальные содержания в почвах, но и минимальные.

Отметим, что для рассматриваемых ландшафтов свойственно несоответствие санитарно-гигиеническим нормативам и по валовому содержанию ТМ. Так, по общему содержанию Си и Zn почвы всех ландшафтов не удовлетворяют требованиям ПДК. В двух ландшафтах (садах и виноградниках) фоновые концентрации валовой Си превышают даже третью ступень ОДК.

Таким образом, недостатки санитарно-гигиенического подхода в применении к ландшафтам Краснодарского края очевидны и не позволяют объективно оценить состояние окружающей среды как с точки зрения выявления загрязнения, так и с точки зрения обеспеченности агроландшафтов подвижными формами химических элементов. Выходом из этой ситуации может являться внедрение экосистемных принципов в экологическое нормирование, учитывающих природные геоэкологические особенности территорий и развитых там видов природопользования.

6.2 Оценка уровня сидержания тяжелых металлов в почвах с позиций ландшафтно-геохимического подхода

Недостатки санитарно-гигиенических нормативов загрязняющих веществ в почвах проявляются не только на территории Краснодарского края и широко обсуждаются в специальной литературе [Глазовская, 1999; Добровольский, 1999; Ильин, 1986 и т.д.]. Главные из них - универсальность, несовместимая с широким ландшафтным разнообразием страны, и ориентация на человека. В связи с этим разработке новых, адекватных геоэкологических показателей для нормирования ТМ в почвах уделяется серьезное внимание (Дьяченко, 2001; Закруткин, 2002; Колесников и др., 2001; Приваленко, 1995; Сает и др., 1990; Ижкуеую, ВазШп, 1999]. Разнообразие подходов к этому вопросу в большинстве случаев объединяет одно - необходимость учета свойств конкретного участка биосферы, то есть геохимических особенностей географической дифференциации территорий и их ассимиляционного потенциала (к сожалению, в этих предложениях речь идет в основном о валовом содержании ТМ в почвах).

Поэтому при оценке содержания подвижных соединений мы применяли ландшафтно-геохимический подход, предусматривающий использование в качестве региональных и локальных показателей (при сохранении федеральных санитарно-гигиенических) параметров распределения элементов в почвах, определенных для каждого значимого ландшафта (группы ландшафтов) на основе ландшафтно-геохимического картографирования и опробования.

Для характеристики обеспеченности верхнего слоя почв (0-20 см) составлены карты фоновых концентраций ТМ в извлекаемой ААБ и валовой формах (кроме С<1, общие запасы которого ниже предела чувствительности эмиссионного спектрального анализа). Они отражают области с различными уровнями содержаний химических элементов в почвах, где одним цветом показаны ландшафты с близкими по величине фоновыми значениями. Карты фонов позволяют ориентироваться при оценке качества земель, выборе приоритетных участков мониторинга, оптимизации природопользования.

Распределение ландшафтов по разным группам (табл. 5) произведено с использованием нижнего предела аномальности А9 [Дьяченко, 2004]. При определении численных границ разных групп, по возможности, применены величины ПДК и ОДК.

В результате, по уровню фоновых концентраций обменных форм РЬ и Сё выделено пять групп ландшафтов, а для Си и 2п - шесть групп. В случае валовых форм, несмотря на большее количество ландшафтов (97 против 44), все элементы имеют на одну группу меньше. Это в очередной раз подчеркивает более сильную

дифференциацию подвижной формы ТМ под влиянием ландшафтно-геохимических факторов по сравнению с валовым содержанием. В группу с максимальными

Таблица 5

Интервалы фоновых содержаний ТМв валовой (1) и обменной (2) формах в верхнем слое почв, мг/кг

Группа Си гп РЬ са

1 2 1 2 1 2 1 2

1 32-41 <0,70 55-65 <2,00 16-21 <1,20 - <0,10

2 42-52 0,70-1,35 66-88 2,00-3,39 22-31 1,20-2,39 0,10-0,26

3 53-67 1,36-1,79 89-109 3,40-5,79 32-40 2,40-5,79 0,27-0,50

4 68-129 1,80-2,99 110-144 5,80-8,19 41-50 5,80-9,60 0,51-0,90

5 130-212 3,00-4,99 145-200 8,20-10,50 - 9,61-11,84 0,91-1,56

6 - 5,00-29,58 - 10,51-12,95 - - - -

концентрациями РЬ и С<3 в обменной форме вошли ландшафты, сформировавшиеся исключительно на терригенно-карбонатных отложениях мел-палеогена и неогена, а Си и Ъп - сады и виноградники. Пониженными содержаниями ТМ, в меньшей степени РЬ, выделяются почвы богарных пашен равнинной части края.

6.3 Интегральная оценка подвижных форм тяжелых металлов в почвах геохимических ландшафтов Краснодарского края

Для интегральной характеристики состояния почв в области загрязнения мобильными соединениями ТМ была изучена возможность использования коэффициента индивидуальности (аномальности) ландшафтов [Дьяченко, 2004]. Ранее он был применен к валовым формам широкого спектра химических элементов (25-30) для различных ландшафтов Северного Кавказа и Краснодарского края [Дьяченко и др., 2005; Ляшенко, 2006], а также к подвижным формам восьми металлов [Дьяченко и др., 2008].

Коэффициент индивидуальности (Ки) представляет собой сумму коэффициентов концентрации (Жк) и рассеяния (ЕКр) относительно регионального фона (кларка) химических элементов за вычетом их количества. Он позволяет выявить ландшафты и районы, требующие особого внимания при дальнейшем ландшафтно-геохимическом анализе распределения элементов в почвах и предварительно оценить вклад того или иного фактора в увеличение степени аномальности ландшафтов, как в сторону повышения, так и снижения концентраций, что особенно важно для мобильных форм.

Как показал расчет по четырем рассматриваемым в данной работе ТМ, Ки достаточно объективно отражает природные и техногенные особенности трансформации подвижных форм.

Большинство ландшафтов (29) имеют значения Ки менее пяти. Почвы биогенных ландшафтов характеризуются более узким интервалом колебаний Ки (2,0-8,29), чем техногенные (1,80-37,3). Поэтому наибольшим отклонением от регионального фона (Ки около 10 и более) отличаются девять техногенных ландшафтов.

Из анализа компонентов Ки следует (рис. 8), что внутри групп ландшафтов с различными видами природопользования или растительного покрова в условиях

терригенно-карбонатных отложений, Ки формируется преимущественно за счет коэффициентов концентрации Си, РЬ, Cd. Причем последний накапливается во всех без исключения почвах биогенных ландшафтов.

По особенностям трансформации подвижных форм в почвах ландшафты можно разделить на две группы. Первую образуют все биогенные и техногенные ландшафты садов и виноградников. Их почвы значительно обогащены ТМ (см. рис. 8). В одном случае это обусловлено биогеохимическим концентрированием. В другом - интенсивной химизацией при неполном отчуждении элементов с урожаем. Для ландшафтов садов и виноградников с терригенно-карбонатными отложениями характерно наиболее сильное обогащение почв: техногенный привнос Си и Zn накладывается на природное накопление РЬ и СЛ. Поэтому данные ландшафты (особенно виноградники) значительно выделяются по величинам Ки.

Вторую группу образуют ландшафты, почвы которых обеднены металлами -богарные и орошаемые, что связано с некомпенсированным выносом химических элементов с урожаем и усилением миграционной способности ТМ за счет высокой доли водорастворимых соединений среди подвижных форм.

Рис. 8. Суммарные коэффициенты концентрации и рассеяния ТМ в почвах ландшафтов относительно регионального фона: I - смешанных лесов, II - лиственных лесов; III - болот; IV- пастбищ;

V — богарных пашен; VI - орошаемых пашен; VII - рисовых чеков;

VIII-виноградников; IX- садов; Х-чайных плантаций По степени отклонения от регионального фона ландшафты образуют следующий ряд: Виноградные (Ки - 19,37) > Смешанные леса (8,29) > Садовые (4,30) > Лиственные леса (3,40) > Чайные (3,03) > Болота (2,95) > Рисовые (2,92) < Пастбища (5,45) < Орошаемые (6,24) < Богарные (8,31). Таким образом, в центре этого ряда располагаются ландшафты, для которых ранее отмечена агрохимическая конвергенция - чайные плантации и рисовники, а также болота. Слева от них находятся ландшафты, в которых Ки формируется в основном за счет коэффициентов концентрации, а справа - коэффициентов рассеяния. Крайние позиции занимают полеводческие богарные с однолетним севооборотом и виноградники, резко отличающиеся между собой по направленности миграционных потоков и структуре подвижных соединений в почвах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы данного исследования сводятся к следующему.

1. На территории края достаточно хорошо изучено внутрипрофильное распределение подвижных форм металлов. Но, опираясь на ранее полученные результаты, невозможно установить реальную картину территориального и ландшафтного распределения Си и Ъл ввиду несопоставимости данных из-за использования специалистами различных вытяжек (даже без учета давности), а РЬ и Сс1 в связи с практическим отсутствием геохимической информации.

2. Для более объективного установления параметров распределения и степени загрязнения почвенного покрова ТМ особое внимание следует уделять природным и техногенным особенностям изучаемой территории, как региональным факторам геохимической дифференциации в связи со сложностью ее строения. Исключительную важность при этом приобретает одновременное использование нескольких вытяжек, отличающихся экстрагирующей способностью, а потому извлекающих соединения различной степени подвижности.

3. Ландшафтная, пространственная и вертикальная дифференциации подвижных форм ТМ, особенно обменных, в почвах значительно сильнее, чем валовых. Главным фактором, определяющим уровень содержания в подвижных формах, является минеральный состав материнских пород.

4. Влияние рельефа проявляется в регулировании поступления карбонатов в верхние слои почв, особенно в горных условиях. Варьирование валовых и подвижных (кроме Си) форм последовательно снижается от трансэлювиальных к транссупераквальным позициям в обобщенной региональной катене.

5. Техногенная деятельность в условиях Краснодарского края, приводя к нарушению естественного почвенно-растительнош покрова и увеличивая эрозию почв и исходный уровень щебнистости и карбонатности, повышает подвижность РЬ, Си, Сё и снижает долю обменного Ъп в общих запасах. Наиболее сильному накоплению подвижных соединений ТМ способствует выращивание большинства культур на почвах с терригенно-карбонатными отложениями, особенно мел-палеогенового возраста.

6. Ослабление связи обменных форм ТМ с рН (независимо от того прямая она или обратная) происходит в случае увеличения доли водорастворимых соединений в ААБ-вытяжке из почв. В Краснодарском крае этому способствует богарное земледелие, которое усиливает деструкцию органического вещества, обеспечивая преобладание водорастворимых форм в ацетатных вытяжках, вынос из ландшафта и сокращение общих запасов металлов в почвах.

7. Выращивание интродуцированных культур - чая и риса - приводит к агрохимической конвергенции почв, снижению природной вариабельности ТМ в подвижных формах.

8. Содержание ТМ в валовой и подвижной формах в почвах ландшафтов не является абсолютно стабильным. Однако сезонные и годовые колебания концентраций обменных форм составляют, как правило, менее 20 %, что позволяет употреблять по отношению к ним такие понятия, как фоновое содержание и региональный кларк.

9. Применение универсальных нормирующих величин (ПДК, ОДК) для оценки геоэкологического состояния почв края некорректно, как в области валовых, так и подвижных форм вследствие разнообразия природно-антропогенных условий и связанной с этим высокой степени их геохимической дифференциации. Необходимы региональные (локальные) показатели, в первую очередь, фоновые содержания и критерии аномальности ТМ в ландшафтах.

10. Для интегральной оценки степени трансформации почв ландшафтов в спектре подвижных форм (как и для валового содержания) можно использовать коэффициент индивидуальности - Ки. Он достаточно объективно отражает природные и техногенные особенности ландшафтно-геохимической трансформации почв региона.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ И РАЙОНУ ИССЛЕДОВАНИЙ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Максимова А.Г. Геоэкологические особенности аридных ландшафтов Северного Кавказа // Вестник ЮНЦ РАН. - 2007, № 1.-С. 36-44.

2. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Бургонский Д.Ю. Экосистемные принципы нормирования подвижных форм тяжелых металлов в почвах Краснодарского края // Вестник ТюмГУ. - 2008, № 3. - С. 184-191.

3. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Бургонский Д.Ю. Проблемы экологического нормирования почв юга России // Безопасность в техносфере. -2008, №6.-С. 28-36.

Публикации в других изданиях:

4. Ляшенко Е.А. Установление параметров и определение методики расчета критических нагрузок на рекреационные ландшафты Краснодарского края (на примере тяжелых металлов) // IX Между нар. конф. студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития». -Москва, МГГУ, 2005. - С. 63-65.

5. Ляшенко Е.А. О применении новых геохимических показателей в геоэкологических исследованиях селитебных ландшафтов // IX Междунар. конф. студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития». - Москва, МГГУ, 2005. - С. 63-66.

6. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А. Геоэкологические проблемы гидроморфных ландшафтов Кубани // Междунар. семинар «Современные технологии мониторинга и охраны природных ресурсов южных морей». - Ростов-на-Дону, 2005. - С. 58-60.

7. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Малыхин Ю.А. Экосистемные принципы интегральной геоэкологической оценки селитебных и рекреационных ландшафтов // Научные чтения Института географии СО РАН, посвященные 100-летию академика В.Б. Сочавы. - Иркутск, 2005. - С. 136-139.

i I

8. Дьяченко В.В. Ляшенко Е.А. Подвижные формы тяжелых металлов в почвах ландшафтов Краснодарского края // Тез. докл. конф. грантодержателей РФФИ и администрации Краснодарского края «р2003юг». - Краснодар, 2005. -С. 115-117.

9. Дьяченко В.В., Жуков В.Д., Ляшенко Е.А., Суетов В.П. Металлы в почвах ландшафтов Краснодарского края // Наука Кубани. - 2005, № 5. - С. 40-44.

10. Ляшенко Е.А. Антропогенная трансформация ландшафтов в рекреационной зоне Причерноморья // Мат-лы XI Междунар. ландшафтной конференции «Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика» / Ред. коллегия: К.Н. Дьяконов (отв. ред.), Н.С. Касимов и др. - М: Географический факультет МГУ, 2006. - С. 535-537.

11. Ляшенко Е.А. Ландшафтная оценка степени антропогенной трансформации рекреационной зоны Причерноморья II Мат-лы Междунар. школы-конференции «Ландшафтное планирование». - М: Географический факультет МГУ, 2006.-С. 187-193.

12.Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А. Эколого-геохимическая оценка ландшафтов Северного Кавказа // Геохимия биосферы: Доклады Междунар. научн. конф. -Смоленск: Ойкумена, 2006. - С. 127-129.

13.Ляшенко Е.А., Дьяченко В.В., Жуков В.Д. Мониторинг подвижных форм тяжелых металлов в почвах Краснодарского края // XV Междунар. конф. «Высокие технологии в медицине, биологии и геоэкологии». - Абрау-Дюрсо, 2007. - С. 191193.

14.Ляшенко Е.А. Подвижные формы тяжелых металлов в почвах ландшафтов Краснодарского края и техногенез // XVI Междунар. конф. «Высокие технологии в медицине, биологии и геоэкологии». - Абрау-Дюрсо, 2008. - С. 149-151.

15.Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Бургонский Д.Ю. Интегральная оценка подвижных форм тяжелых металлов в почвах Краснодарского края // Научные чтения Института географии СО РАН. - Иркутск, 2009 (в печати).

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат бумаги 60x84/16. Тираж 100 экз. Заказ № 328.

Отпечатано с готового оригинала-макета

в типографии ООО «О.Б. Бюро» 353905, г. Новороссийск, ул. Энгельса, 71а.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Ляшенко, Елена Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ РАНЕЕ ПРОВЕДЕННЫХ РАБОТ. РЕГИОНАЛЬНЫЕ

АСПЕКТЫ.

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 3. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЛАНДШАФТЫ КРАСНОДАРСКОГО

КРАЯ.

3.1 Классификация геохимических ландшафтов.

3.2 Комплексная характеристика наиболее распространенных ландшафтов района исследований.

3.2.1 Природные ландшафты.

3.2.2 Техногенные ландшафты.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

НА ПОВЕДЕНИЕ ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ.

4.1 Медь.

4.2 Цинк.

4.3 Свинец.

4.4 Кадмий.

4.5 Сравнительный анализ поведения подвижных форм тяжелых металлов в почвах геохимических ландшафтов.

Глава 5. МОНИТОРИНГ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ЛАНДШАФТОВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ.

5.1 Сезонный мониторинг тяжелых металлов в почвах горных техногенных и биогенных ландшафтов.

5.2 Годовая динамика тяжелых металлов в склоновых почвах.

5.3 Мониторинг тяжелых металлов в почвах равнинных ландшафтов богарных пашен.

Глава 6. ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ЛАНДШАФТОВ

КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ.

6.1 Оценка уровня содержания тяжелых металлов в почвах с позиций санитарно-гигиенического подхода.

6.2 Оценка уровня содержания тяжелых металлов в почвах с позиций ландшафтно-геохимического подхода.

6.3 Интегральная оценка подвижных форм тяжелых металлов в почвах геохимических ландшафтов Краснодарского края.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Подвижные формы тяжелых металлов (Cu, Zn, Pb, Cd) в почвах геохимических ландшафтов Краснодарского края"

Актуальность работы. В настоящее время вопросам контроля экологического состояния почв уделяется все больше внимания. В этой связи в почвах изучают содержания широкого круга потенциально токсичных для живых организмов тяжелых металлов (ТМ), прежде всего, Си, Хп, РЬ, Сс1. Однако область научного поиска часто ограничивается исследованием функции отклика экосистем на изменение их валовых запасов. Наиболее же активными компонентами питания живых организмов и агентами загрязнения являются подвижные соединения, то есть тот запас химических элементов, который способен переходить из твердых фаз в почвенные растворы.

Для Краснодарского края, очень важного для России в аграрном и рекреационном аспекте, исследования подвижной формы ТМ и установление ее доли в валовом содержании особенно актуальны по следующим причинам. Во-первых, проведенные ранее работы были посвящены только некоторым типам почв и направлены на изучение их обеспеченности ограниченным кругом металлов (Си, Хп), а не на допустимый уровень накопления, превышение которого означает загрязнение. Во-вторых, они затруднили проведение геохимического мониторинга подвижных форм из-за использования различных экстрагентов, характеризующих неодинаковую степень подвижности элементов. В-третьих, практически не учитывали региональную географическую дифференциацию и геохимические особенности территории. Перечисленные обстоятельства обостряются эксплуатацией месторождений рудных полезных ископаемых в крае и интенсивным ведением сельского хозяйства, когда ТМ активно вносятся в ландшафты (в качестве полезного компонента или балласта).

Использование ландшафтно-геохимического подхода в работе призвано учесть эти моменты и получить объективную информацию о распределении подвижных форм ТМ в почвах наиболее распространенных и интенсивно трансформированных ландшафтов Краснодарского края.

Цель работы. Установление геоэкологических особенностей географической и техногенной дифференциации подвижных форм Си, РЬ, Сс1 в почвах природных и сельскохозяйственных ландшафтов Краснодарского края.

Основные задачи работы: определить параметры распределения подвижных форм ТМ в почвах геохимических ландшафтов и выявить факторы, способствующие изменению структуры форм нахождения и валовых запасов; изучить характер динамики ТМ в почвах геохимических ландшафтов; сопоставить уровень содержания ТМ в почвах с санитарно-гигиеническими нормативами и предложить рекомендации по разработке региональных и локальных показателей, нормирующих концентрацию подвижных форм; проанализировать возможность интегральной эколого-геохимической оценки состояния почв по подвижным формам металлов.

Фактический материал. Диссертация - итог шестилетних исследований автора и обобщения более ранних работ. Основой фактического материала являются результаты площадного регионального опробования верхнего слоя почв (0-20 см) с плотностью 1 точка на 20-25 км и последующим определением валового содержания ТМ в 2983 пробах эмиссионным спектральным методом анализа. А также данные более детальных исследований почв ландшафтов с установлением содержания подвижных и валовых форм методом атомно-абсорбционной спектроскопии в 746 образцах. Для характеристики геохимических свойств основных типов почв края (черноземов, бурых и серых лесных, рендзин, луговых, желтоземов и др.) определялись макрокомпонентный состав и рН водной вытяжки [Аринушкина, 1975], а также содержание карбонатов [Агрохимические., 1975].

Исходными данными послужили карты геохимических ландшафтов Краснодарского края в масштабе 1: 500 000 и Северного Кавказа в масштабе 1: 1 000 000 [Дьяченко, 1995, 2004], другие картографические материалы различных масштабов; агрометеорологические сборники по Краснодарскому краю; результаты исследований, выполненных по грантам, соисполнителе\-которых являлась автор: РФФИ (№ 03-05-96-531 «Изучение особенностей фонового распределения подвижных форм тяжелых металлов в почвах техногенных и биогенных ландшафтов Краснодарского края») и Минобразования РФ (№ 2.13.019 «Исследование геоэкологических особенностей ландшафтов Северного Кавказа методами лазерного зондирования»). В диссертации обобщены опубликованные научные материалы, посвященные разным направлениям исследуемой проблемы, в том числе данные о внутрипрофильном распределении подвижных форм ТМ на территории Краснодарского края.

Автор принимала участие в полевых работах, пробоподготовке, статистической обработке данных и написании отчетов.

Апробация работы. Результаты исследований представлялись на IX Международной конференции студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития» (Москва, МГГУ, 2005); Международном семинаре «Современные технологии мониторинга и охраны природных ресурсов южных морей» (Ростов-на-Дону, 2005); Научных чтениях Института географии СО РАН, посвященных 100-летию академика В.Б. Сочавы (Иркутск, 2005); XI Международной ландшафтной конференции «Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования» (Москва, МГУ, 2006); XV и XVI Международных конференциях «Высокие технологии в медицине, биологии и геоэкологии» (п. Абрау-Дюрсо, 2007, 2008).

Автором опубликованы 23 научные работы, из них 14 по теме диссертации и району исследований, включая три статьи в изданиях из перечня ВАК.

Научная новизна работы. В результате впервые проведенных в Краснодарском крае региональных работ по изучению подвижных форм ТМ в почвах на ландшафтно-геохимической основе:

- исследованы особенности географической и техногенной дифференциации подвижных форм Си, Ъа, РЬ, Сс1 в почвах ландшафтов;

- установлен набор ландшафтно-геохимических факторов, влияющих на подвижность ТМ и динамику концентраций в почвах;

- выявлены изменения в спектре подвижных форм, происходящие при преобразовании биогенных ландшафтов в техногенные (сельскохозяйственные);

- определены ландшафтные и региональные параметры распределения, а также составлены карты фоновых содержаний ТМ в валовой и подвижной формах в гумусовом горизонте почв;

- дана эколого-геохимическая оценка состояния почв ландшафтов.

Практическая значимость работы. Результаты исследований являются основой для мониторинга, ориентиром при экологической оценке состояния почв на региональном уровне и деятельности по оптимизации природопользования.

Защищаемые положения.

1. Подвижные формы ТМ значительно чувствительнее к изменению ландшафтно-геохимических условий, чем валовые, поэтому уровень геохимической неоднородности почв различных ландшафтов по их содержанию в несколько раз выше. Основным фактором дифференциации подвижных форм являются щелочно-кислотные условия.

2. Повышение степени техногенного преобразования ландшафтов, внедрение интенсивных сельхозтехнологий и интродуциро ванных культур ведет к снижению природной дифференциации содержаний ТМ. Возделывание риса и чая подавляет исходные ландшафтно-геохимические различия территорий, способствуя агрохимической конвергенции почв.

3. Увеличение водорастворимых соединений в структуре подвижных форм ТМ приводит к уменьшению их обменных и валовых запасов в почвах Краснодарского края. Особенно интенсивно это проявляется при богарном земледелии.

4. Биофильность металлов, а также специфика природопользования в крае определяют более сильные годовые и сезонные вариации подвижных форм Си и Ъп., чем РЬ и Сё. В целом динамика ТМ в почвах техногенных ландшафтов более значительна, нежели в биогенных, а направление изменения концентраций зависит от вида природопользования.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и 7 приложений общим объемом 192 страницы.' Текст (без приложений) содержит 52 таблицы, 45 рисунков, 10 карта-схем. Список литературы включает 200 наименований, из них 24 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Ляшенко, Елена Александровна

Основные выводы данного исследования сводятся к следующему.

1. На территории края достаточно хорошо изучено внутрипрофильное распределение подвижных форм металлов. Но, опираясь на ранее полученные результаты, невозможно установить реальную картину территориального и ландшафтного распределения Си и Zn ввиду несопоставимости данных из-за использования специалистами различных вытяжек (даже без учета давности), а РЬ и Сс1 в связи с практическим отсутствием геохимической информации.

2. Для более объективного установления параметров распределения и степени загрязнения почвенного покрова ТМ особое внимание следует уделять природным и техногенным особенностям изучаемой территории, как региональным факторам геохимической дифференциации в связи со сложностью ее строения. Исключительную важность при этом приобретает одновременное использование нескольких вытяжек, отличающихся экстрагирующей способностью, а потому извлекающих соединения различной степени подвижности.

3. Ландшафтная, пространственная и вертикальная дифференциации подвижных форм ТМ, особенно обменных, в почвах значительно сильнее, чем валовых. Главным фактором, определяющим уровень содержания в подвижных формах, является минеральный состав материнских пород.

4. Влияние рельефа проявляется в регулировании поступления карбонатов в верхние слои почв, особенно в горных условиях. Варьирование валовых и подвижных (кроме Си) форм последовательно снижается от трансэлювиальных к транссупераквальным позициям в обобщенной региональной катене.

5. Техногенная деятельность в условиях Краснодарского края, приводя к нарушению естественного почвенно-растительного покрова и увеличивая эрозию почв и исходный уровень щебнистости и карбонатности, повышает подвижность РЬ, Си, Сс1 и снижает долю обменного Zn в общих запасах.

Наиболее сильному накоплению подвижных соединений ТМ способствует выращивание большинства культур на почвах с терригенно-карбонатными отложениями, особенно мел-палеогенового возраста.

6. Ослабление связи обменных форм ТМ с рН (независимо от того, прямая она или обратная) происходит в случае увеличения доли водорастворимых соединений в ААБ-вытяжке из почв. В Краснодарском крае этому способствует богарное земледелие, которое усиливает деструкцию органического вещества, обеспечивая преобладание водорастворимых форм в ацетатных вытяжках, вынос из ландшафта и сокращение общих запасов металлов в почвах.

7. Выращивание интродуцированных культур - чая и риса - приводит к агрохимической конвергенции почв, снижению природной вариабельности ТМ' в подвижных формах.

8. Содержание ТМ в валовой и подвижной формах в почвах ландшафтов не является абсолютно стабильным. Однако сезонные и годовые колебания концентраций обменных форм составляют, как правило, менее 20 %, что позволяет употреблять по отношению к ним такие понятия, как фоновое содержание и региональный кларк.

9. Применение универсальных нормирующих величин (ПДК, ОДК) для оценки геоэкологического состояния почв края некорректно, как в области валовых, так и подвижных форм вследствие разнообразия природно-антропогенных условий и связанной с этим высокой степени их геохимической дифференциации. Необходимы региональные (локальные) показатели, в первую очередь, фоновые содержания и критерии аномальности ТМ в ландшафтах.

10. Для интегральной оценки степени трансформации почв ландшафтов в спектре подвижных форм (как и валового содержания), можно использовать коэффициент индивидуальности - Ки. Он достаточно объективно отражает природные и техногенные особенности ландшафтно-геохимической трансформации почв региона.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Ляшенко, Елена Александровна, Новороссийск

1. Агеев М.Н., Павлов В. А., Аристархова Г.Г., Горбачева О.В., Озерская Г.А. Определение Ъп, Си, Мл, Со в почве методом АЭС-ИСАП // Химия в сельском хозяйстве. 1985. Т. XXIII. - С. 65-68.

2. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. - 656 с.

3. Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края / Под ред. И.Т. Трубилина, Н.Г. Малюги. Краснодар, 1997. - 236 с.

4. Адерихин П.Г., Копаева М.Т. Марганец, медь, цинк и кобальт в илистой фракции почв ЦЧО // Агрохимия. -1979, №1. С. 90-94.

5. Акимцев В.В. и др. Содержание микроэлементов в почвах Ростовской области / Микроэлементы и естественная радиоактивность почв. -Ростов-на-Дону, 1962. С. 38-41.

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

7. Алексеенко В.А. Ландшафтно-геохимические исследования и окружающая среда. Ростов-на-Дону: Изд-во РТУ, 1989. - 142 с.

8. Анспок П.И. Микроудобрения. Л.: Агропромиздат, 1990. - 272 с.

9. Антипов-Каратаев И.Н. О подвижности меди в почвах // Почвоведение. 1947, № И.-С. 652-659.

10. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд. МТУ, 1970.-484 с.

11. Башкин В.Н. Биогеохимия. М.: Научный мир, 2004. - 584 с.

12. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2001. - 228 с.

13. Белицина Т.Д., Вертинский Ю.К., Дронова Н.Я., Чеботарь В.К. Геохимия свинца в почвах нечерноземной зоны с различной техногенной химической нагрузкой // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Тр. III Всесоюз. совещания / Под ред.

14. Ц. И. Бобовниковой, С.Г. Малахова. Д.: Гидрометеоиздат, 1985. -213 с.

15. Беус A.A., Григорян C.B. Геохимические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1975. — 280 с.

16. Блажний Е. С., Борисова А.Н. Содержание цинка в почвах предгорных районов краснодарского края // Тр. Куб. СХИ. 1973. Вып.70 (98). -С. 60-68.

17. Большаков В.А., Краснова Н.М., Борисочкина Т.И., Сорокин С.Е., Граковский В.Г. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами: источники, масштабы, рекультивация. М., 1993. -91 с.

18. Борисова А.Н. Цинк в почвах и растениях Кубани. Автореф. дис. . канд. сельхоз. наук. — Краснодар, 1965. 17 с.

19. Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Трубилин И.Т., Котляров Н.С., Соляник Г.М. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Ростов на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 1995.- 192 с.

20. Вартанянц Е.А. Динамика подвижных и валовых форм кадмия в системе агроландшафта (на примере изучения агроландшафтов колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края). Дис. . канд. биол. наук. Краснодар, 2004. - 142 с.

21. Варшал Г.М., Велюханова Т.К., Кощеев И.Я., Холин Ю.В., Хушвахтов С.Д. Формы миграции тяжелых металлов в объектах окружающей среды и методология их изучения // Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы. -М., 1999. С. 39-41.

22. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М., 1957.

23. Водяницкий Ю.Н., Добровольский В.В. Железистые минералы и тяжелые металлы в почвах. М., 1998. - 216 с.

24. Водяницкий Ю.Н., Рогова О.Б., Пинский Д.Л. Применение уравнений Лэнгмюра и Дубинина-Радушкевича для описания поглощения меди ицинка дерново-карбонатной почвой // Почвоведение. 2000, № 11.-С. 1391-1398.

25. Воробьев А.Е., Сарбаев В.И., Дьяченко В.В., Шилкова О.С. Транспортные магистрали как источник загрязнения окружающей среды / Под ред. В.И. Сарбаева. М.: МГИУ, 2000. - 52 с.

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

27. Высоцкая И.Ф. Динамика подвижных и валовых форм свинца в системе агроландшафта (на примере изучения агроландшафтов колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района Краснодарского края). Дис. . канд. биол. наук. — Краснодар, 2003. — 135 с.

28. Геннадиев А.Н. О почвообразовании под луговой и лесной растительностью в высокогорье Центрального Кавказа // Почвоведение. 1978, №4.-С. 122-131.

29. Глазовская М.А. Опыт изучения вторичных ореолов рассеяния при геохимических поисках. — М.: Недра, 1969. 83 с.

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

31. Глазовская М.А. Проблемы и методы оценки эколого-геохимической устойчивости почв и почвенного покрова к техногенным воздействиям // Почвоведение. 1999, № 1. - С. 114-124.

32. Глазовская М.А. Геохимические особенности типологии и методики исследования природных ландшафтов. М., 2002. - 288 с.

33. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. пособие для вузов. Изд. 7-е, стер. -М.: ВШ, 2001. -479 с.

34. Горбатов B.C. Устойчивость и трансформация оксидов тяжелых металлов (Zn, Pb, Cd) в почвах // Почвоведение. 1988, № 1. - С. 35-43

35. Давыдова СЛ. О токсичности ионов металлов. М.: Знание, 1991. -32 с.

36. Дараселия М.К., Воронцов В.В., Гвасалия В.П., Цанаева В.П. Культура чая в СССР. Тбилиси: Изд-во Мецниерба, 1989. - 560 с.

37. Джейнал Абедин, Корсунова М.И. Об эффективности микроудобрений при выращивании риса на Кубани // Тр. Куб. СХИ. 1988. Вып. 279. -С. 166-169.

38. Джейнал Абедин, Тонконоженко Е.В. Обеспеченность подвижными формами цинка луговых почв поймы р. Кубань и потребность в цинковых микроудобрениях при выращивании риса // Тр. Куб. ГАУ. -1992. Вып. 325.-С. 126-129.

39. Джейнал Абедин. Микроэлементы в луговых почвах поймы р. Кубань и влияние микроудобрений на продуктивность риса. Автореф. дис. . канд. сельхоз. наук. Краснодар, 1992. - 24 с.

40. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Высшая школа, 1998. -413 с.

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

42. Добровольский В.В. Роль гуминовых кислот в формировании миграционных массопотоков тяжелых металлов // Почвоведение. -2004, № 1.-С. 32-39.

43. Доклад «О состоянии природопользования и об охране окружающей среды Краснодарского края в 2007 г.». Краснодар: ГУ ЭСАЗ АКК, 2008.-364 с.

44. Дьяченко В.В. Основные закономерности формирования геохимического спектра почв Северного Кавказа // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2001, № 3. - С. 86-88.

45. Дьяченко В.В. Разработка региональных и локальных показателей состояния почв для экологического нормирования на ландшафтно-геохимической основе // Экологические системы и приборы. 2001, №8.-С. 3-7.

46. Дьяченко В.В. Геохимия, систематика и оценка состояния ландшафтов Северного Кавказа. Ростов-на-Дону: Изд-во «Комплекс», 2004. -268 с.

47. Дьяченко В.В., Жуков В.Д., Ляшенко Е.А., Суетов В.П. Металлы в почвах ландшафтов Краснодарского края // Наука Кубани, № 5> -Краснодар, 2005. С. 40-45.

48. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Малыхин Ю.А. Экосистемные принципы интегральной геоэкологической оценки селитебных и рекреационных ландшафтов // Научные чтения Института географии СО РАН. -Иркутск, 2005. С. 136-139.

49. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А. Эколого-геохимическая оценка ландшафтов Северного Кавказа // Геохимия биосферы: Доклады Междунар. научн. конференции. Москва, 15-18 ноября 2006 г. -Смоленск: Ойкумена, 2006. С. 127-129.

50. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Бургонский Д.Ю. Экосистемные принципы нормирования подвижных форм тяжелых металлов в почвах Краснодарского края // Вестник ТюмГУ. 2008, № 3. - С. 184-191.

51. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Максимова А.Г. Геоэкологические особенности аридных ландшафтов Северного Кавказа // Вестник ЮНЦ РАН. 2007, № 1. - С. 36-44.

52. Елпатьевский П.В., Луценко Т.Н. Роль водорастворимых органических веществ в переносе металлов техногенного происхождения по профилю горного бурозема // Почвоведение. 1990, № 6. - С. 30-42.

53. Елпатьевский П.В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно-техногенных геосистемах. М.: Наука, 1993. - 253 с.

54. Елькина Г.Я. Тяжелые металлы в arpo ландшафтах Средней тайги и их фитотоксичность / Геохимия биосферы: Доклады Междунар. научн. конференции. Москва, 15-18 ноября 2006 г. Смоленск: Ойкумена, 2006.-С. 131-135.

55. Жуков В.Д. Закономерности распределения некоторых тяжелых металлов в агроландшафтах Западного Предкавказья. Автореф. дис. . канд. сельхоз. наук. Краснодар, 2005. - 19 с.

56. Закруткин В.Е. Геохимия ландшафта и техногенез. Ростов-на-Дону, 2002.-308 с.

57. Закруткин В.Е., Шишкина Д.Ю. Распределение меди и цинка в почвах и растениях агроэкосистем Ростовской области / В.Н. Башкин (ред.). Тяжелые металлы в окружающей среде. Пущино: ОНТИ ПНЦ, 1997. -С. 101-117.

58. Заславский Е.М., Заславская Т.А. Система управления качеством окружающей среды. Основные принципы // Экологические системы и приборы. 2000, № 9. - С. 10-14.

59. Зырин Н.Г., Чеботарева Н.А. К вопросу о формах соединений меди, цинка, свинца в почвах и доступности их для растений. В кн.:

60. Содержание и формы соединений микроэлементов в почвах / Под ред. проф. Н.Г. Зырина. -М.: Изд. МГУ, 1979. С. 350-387.

61. Зырин Н.Г. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. -М.: Изд-во МГУ, 1985. 205 с.

62. Зырин Н.Г., Каплунова Е.В., Сердюкова A.B. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растение // Химия в сельском хозяйстве. 1985, т. XXIII, № 6. - С. 35-48.

63. Зырин Н.Г., Стойлов Г.П. Использование метода проростков для определения подвижности микроэлементов в почвах и оценки химических методов // Агрохимия. 1964, № 7. - С. 74-79.

64. Зырин Н.Г., Большаков В.А. Содержание марганца, цинка и молибдена в почвах виноградников Крыма // Агрохимия. -1964, № 7. С. 80-89.

65. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник: В 6 кн. / Под ред. Э.К. Буренкова. М.: Экология, 1996. - Кн. 4: Главные d-элементы. - 416 с.

66. Ильин В.Б. К вопросу о разработке предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в почвах // Агрохимия. 1985, № 10. -С. 94-101.

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

68. Ильин В.Б., Маслова И.Я. Содержание элементов-биофилов в иле черноземов и дерново-подзолистых почв // Почвоведение. 1979, № 9. -С. 61-68.

69. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Тяжелые металлы защитные возможности почв и растений / Химические элементы в системе почва-растение. -Новосибирск: Наука, 1982. — 112 с.

70. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений М.: Недра, 1983. — 192 с.

71. Карта геохимических ландшафтов Краснодарского края // Алексеенко В.А. и др. / Под редакцией А.И. Перельмана ГУГК при Совете Министров СССР. - 1988.

72. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. -М.: Мир, 1989.-430 с.

73. Каплунова Е.В. Трансформация соединений цинка, свинца и кадмия в почвах. Автореф. дис. . канд. биол. наук. М.: Почвенный ин-т им.

74. B.В. Докучаева, 1983. 18 с.

75. Каплунова Е.В., Большаков В.А. Оценка уровня загрязненности почв по содержанию подвижных форм меди, цинка, марганца // Химия в сельском хозяйстве. 1987, № 2. - С. 59-61.

76. Караванова Е.И. Шмидт С.Ю. Сорбция водорастворимых соединений меди и цинка лесной подстилкой // Почвоведение. 2001, № 9.1. C. 1083-1091.

77. Касимов Н.С. Геохимия степных и пустынных ландшафтов. М.: Изд-воМГУ, 1988.-254 с.

78. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Самонова O.A. Подвижные формы тяжелых металлов в почвах лесостепи Среднего Поволжья (опыт многофакторного регрессионного анализа) // Почвоведение. 1995, №6.-С. 705-713.

79. Каюмов Г.К. Влияние микроэлементов на урожайность риса // Тр. Тадж. СХИ. 1977, т. 32. - С. 103-107.

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

81. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. - 232 с.

82. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Биоэкологические принципы мониторинга и нормирования загрязнения почв. Ростов-на-Дону: Изд-во ЦВВР, 2001. - 64 с.

83. Корсунова М.И. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов на Кубани. Дис. . докт. биол. наук. Краснодар, 2004. - 485 с.

84. Крупский Н.К., Александрова В.М. К вопросу об определении подвижных форм микроэлементов / Микроэлементы в жизни растений, животных и человека: Сб. науч. трудов. Киев: Наукова думка, 1964. -С. 125-133.

85. Ладонин Д.В. Конкурентные взаимоотношения ионов при загрязнении почвы тяжелыми металлами // Почвоведение. 2000, № 10. — С. 1285-1293.

86. Ладонин Д.Л., Марголина С.Е. Взаимодействие гуминовых кислот с тяжелыми металлами // Почвоведение, 1997. № 2. - С. 806-811.

87. Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 270 с.

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

89. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: ВШ, 1998. - 287 с.

90. Лотош В.Е. Утилизация канализационных стоков и осадков // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды: Обзорная информация / ВИНИТИ. 2002, № 6. - С. 93-109.

91. Лотош В.Е. Антропогенные факторы деградации почв и рекультивации нарушенных земель // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов: Обзорная информация. 2004, № 2. - С. 2-16.

92. Лукшене Б.И., Дашаускене-Дуж Р.Ф. Изменение химических форм 2,0РЬ в наземных биогеоценозах после их поступления из атмосферного воздуха // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. Тр. УВсесоюз. совещания, 1989. С. 233.

93. Лях В.Г., Стрижова Г.П. Оценка содержания тяжелых металлов в карбонатном черноземе // Химия в сельском хозяйстве. 1985, т. XXIII, №6.-С. 51-52.

94. Ляшенко Е.А. Ландшафтная оценка степени антропогенной трансформации рекреационной зоны Причерноморья // Мат-лы междунар. школы-конференции «Пространственный анализ в ландшафтном планировании». М: Географический факультет МГУ, 2006.-С. 187-193.

95. Ляшенко Е.А., Дьяченко В.В., Жуков В.Д. Мониторинг подвижных форм тяжелых металлов в почвах Краснодарского края // XV Междунар. конф. «Высокие технологии в медицине, биологии и геоэкологии», 1014 сентября 2007. Абрау-Дюрсо, 2007. - С. 191-193.

96. Мажайский Ю.А. Агроэкология техногенно загрязненных ландшафтов: Монография / Ю.А. Мажайский, С.А. Тобратов, H.H. Дубенок, Ю.П. Пожогин. Смоленск: Маджента, 2003. - 384 с.

97. Малюга Н.Г., Гайдукова Н.Г., Кошеленко H.A. О влиянии интесификации земледелия на фракционный состав фосфатов и состояние тяжелых металлов в черноземах выщелоченных // Энтузиасты аграрной науки / Тр. Куб ГАУ. Краснодар, 2005. - Вып. 4. -С. 216-221.

98. Малюкова Л.С., Аргунова В.А., Юткина И.В., Губарева A.A. Влияние длительного применения минеральных удобрений на химический состав бурой лесной почвы чайной плантации влажных субтропиков России // Агрохимия 1999, № 10. - С. 33-40.

99. Малюкова Л.С., Малинина М.С. Особенности поведения металлов (Мл, Zn, Си) в бурой лесной кислой почве под чайной плантацией в условиях влажных субтропиков России // Агрохимия. 2001, № 3. - С. 62-68.

100. Местер И.М. Об эффективности микроэлементов при возделывании риса на болотно-луговых почвах Самаркандской области // Докл. АН Уз.' ССР. 1972, № 9. - С. 53-54.

101. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства. М., 1992. -68 с.

102. Микроэлементы в почвах Советского Союза / Под ред. В.М. Ковды. -М., 1973.-250 с.

103. ЮЗ.Минкина Т.М., Самохин А.П., Назаренко О.Г. Органическое вещество чернозема обыкновенного при техногенном воздействии // Известия вузов. Сев.-Кавказ. регион. Естественные науки. 2005, № 5. - С. 79-83.

104. Минкина Т.М. Соединения тяжелых металлов в почвах Нижнего Дона, их трансформация под влиянием природных и техногенных факторов. Дис. . док. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2008. - 441 с.

105. Мокриевич Л.Г., Шлавицкая З.И. Цинковые удобрения. Алма-Ата: Кайнар, 1972.- 140 с.

106. Мосияш A.C., Лугавцов A.M. Агроклиматическая характеристика Большого Сочи. Ростов-на-Дону, 1967. - 171 с.

107. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг. М.: Эдиториал УРСС, 1999.- 168 с.

108. Мотузова Г.В., Попова A.A. Определение равновесной концентрации цинка в почве по изотермам сорбции // Почвоведение. — 1990, № 4. -С. 38-46.

109. Мур Дж. В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах. М.: Мир, 1987.-286 с.

110. Никифорова Е.М. Свинец в ландшафтах придорожных систем // -Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. — М., 1983.-С. 220-229.

111. Ш.Никифорова Е.М., Смирнова P.C. Техногенная миграция РЬ и Hg в ландшафтах // Вестн. Моск. ун-та, 1976. С. 59-65.

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

113. Обухов А.И, Ефремова Л. Л. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающейсреде и охрана природы: Тр.2-й Всесоюз. Конф. М., 1988. 4.1. -С. 23-26.

114. Опекунов А.Ю. и др. Перспективы развития экологического нормирования в Российской Федерации // Экология и промышленность России. 2000, № 6. - С. 34-36.

115. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах. (Дополнение 1 к перечню ПДК и ОДК 6229-91). -Госкомсанэпиднадзор России, 1995.

116. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. - 376 с.

117. Островская JI.K. Физиологическая роль меди и основы применения медных удобрений. Киев: Изд-во АН УССР, 1961. - 285 с.

118. Отчет о НИР «Проведение обследований территории Краснодарского края с целью выявления характера, масштаба и уровней загрязнения земель тяжелыми металлами». Новороссийск, 1995. - 23 с.

119. Отчет о НИР «Расчет параметров фонового и аномального распределения тяжелых металлов в почвах основных геохимических ландшафтов Краснодарского края». Новороссийск, 1997. - 48 с.

120. Отчет о НИР «Тяжелые металлы в почвах рисосеящих районов Приазовья». Новороссийск, 1998. - 34 с.

121. Отчет о НИР (промежуточный) «Изучение особенностей фонового распределения подвижных форм тяжелых металлов в почвах техногенных и биогенных ландшафтов Краснодарского края». -Краснодар, 2004. 34 с.

122. Отчет о НИР (заключительный) «Изучение особенностей фонового распределения подвижных форм тяжелых металлов в почвах техногенных и биогенных ландшафтов Краснодарского края». -Краснодар, 2005. — 78 с.

123. Пампура Т.В. Сопряженный анализ изотерм адсорбции и форм сорбированных черноземами меди и цинка // Тяжелые металлы вокружающей среде: Мат-лы Междунар. Симпозиума. Пущино, 1997. -С. 266-281.

124. Панин М.С. Химическая экология. Алматы: Эверо, 2002. - 852 с.

125. Панин М.С., Бирюкова E.H. Некоторые особенности аккумуляции кадмия в ризосфере растений // Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды. — Новороссийск, 2003. С. 193-195.

126. Панин М.С., Сиромля Т.П. Адсорбция меди почвами Семипалатинского Прииртышья // Почвоведение. 2005, №4. - С. 416-426.

127. Перельман А.И. Геохимические принципы классификации ландшафтов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1960. Т 4.

128. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. Изд. 2-е. М.: Высшая школа, 1975.-342 с.

129. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999.-768 с.

130. Пейве Я.В., Ринькис Г.Я. Методы быстрого определения доступных растениям микроэлементов (Си, Zn, Мп, Со, В) в почве // Почвоведение. 1959, №9.-С. 35-42.

131. Пинский Д.Л. В кн.: Региональный экологический мониторинг. М.: Наука, 1983.- 114 с.

132. Пинский Д.Л. Ионообменные процессы в почвах. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1997.- 166 с.

133. Пинский Д.Л., Подгорина Л.Т. Изотермы ионообменной сорбции кальция и свинца почвами в модельных экспериментах // Агрохимия. -1986, №3.-С. 78-85.

134. Пинский Д.Л., Фиала К. Значение ионного обмена и образования труднорастворимых соединений в поглощении Си2+ и РЬ2+ почвами // Почвоведение. 1985, № 9. - С. 30-37.

135. Полынов Б.Б. Избранные труды. М.: Изд. АН СССР, 1956. - 751 с.

136. Потатуева Ю.А., Сомова И.К., Селиверстова И.А., Селевцова Г.А., Янчук И.А., Семанина Н.В., Рудакова Г.Л. Некоторые аспекты поведения в почвах и действие на растения микроэлеметов-металлов в комплексонатах // Агрохимия. 1985, № 11. - С. 76-81.

137. Почвенно-экологический атлас Краснодарского края. Краснодар, 1999.

138. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве //ГН 2.1.7.2041-06 от 1 апреля 2006 г.

139. Приваленко В.В. Техногенная геохимия и биогеохимия городов Нижнего Дона. Автореф. дис. . док. биол. наук. Москва, 1995. - 52 с.

140. Протасова H.A., Щербаков А.П. Особенности формирования микроэлементоного состава зональных почв Центрального Черноземья // Почвоведение. 2004, №1. - С. 50-59.

141. Прохоров В.М., Громова Е.А. Влияние pH и концентрации солей на сорбцию Zn почвами // Почвоведение. 1971, № 11. — С. 75-81.

142. Пряшников Д.Н. Агрохимия. Избр. соч. М., 1952, т.1- 692 с.

143. Романюк О. Л. Геохимия свинца и кадмия в агроландшафтах Ростовской области. Дис. . канд. геогр. наук. Ростов-на-Дону, 2005. -190 с.

144. Садовникова JI.K., Зырин Н.Г. Показатели загрязнения почв ТМ и неметаллами в почвенно-химическом мониторинге // Почвоведение. -1985, № 10.-С. 84-89.

145. Садовникова Л.К., Ладонин Д.В. Поглощение меди и цинка дерново-подзолистой почвой при разных уровнях техногенного загрязнения. Сообщение 1. Общая сорбция меди и цинка // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2000, № 3. - С. 33-36.

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

147. Саляев Р.К. Поглощение веществ растительной клеткой. М.: Наука, 1969.-206 с.

148. Санина Н.Б., Пройдакова O.A. Химический состав почв Байкальского Биосферного заповедника (к проблеме деградации пихтовых лесов) // Почвоведение. 2005, № 1. - С. 74-81.

149. Сергеева Н.Г. Некоторые микроэлементы в почвах и табаках Кубани // Агрохимия. 1966, № 3. - С. 89-94.

150. Сердюкова A.B. Свинец в почвах техногенного и природного ландшафтов и потребление элементов растениями. Автореф. дис. . канд. биол. наук. -М., 1984. -24 с.

151. Слюсарев В.Н. Содержание микроэлементов в почвах предгорий Краснодарского края и эффективность микроудобрений // Тр. Куб. СХИ. 1981. Вып.203 (231). - С.53-57.

152. Свинец в окружающей среде / АН СССР, науч. совет по проблемам биосферы; отв. ред. В.В. Добровольский. М.: Наука, 1987. - 181 с.

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

154. Соколов O.A., Черников В.А. О возможности использования критерия ПДУ как оценочного показателя качества продукции // Агрохимия. -2001, №5.-С. 87-94.

155. Солдатов В.П., Чумаченко И.Н. Обеспеченность почв РСФСР микроэлементами // Химия в сельском хозяйстве. 1987, т. XXV, № 1. -С. 30-32.

156. Соловьев Г.А. Использование комплексных вытяжек для определения доступности форм микроэлементов в почвах // Мониторинг фонового загрязнения природных сред. JL: Гидрометеоиздат, 1989. - № 5. -С. 215-227.

157. Тихомиров Ф.А, Рерих В.И., Зырин Н.Г. Накопление растениями природного и внесенного кобальта и цинка // Агрохимия. 1979, № 6. -С. 96-103.

158. Томпсон Л.М, Троу Ф.П. Почвы и их плодородие. М: Колос, 1982. -320 с.

159. Тонконоженко Е.В. Подвижные формы микроэлементов в почвах равнинной и предгорной части Краснодарского края // Тр. Куб. СХИ. -1964. Вып. 9.-С. 180-186.

160. Тонконоженко Е.В. Микроэлементы в почвах, водах, растениях Краснодарского края и применение микроудобрений. Автореф. дис. . докт. биол. наук. М., 1969. - 36 с.

161. Тонконоженко Е.В. Микроэлементы в почвах Краснодарского края. Краснодар, 1973,- 111 с.

162. Тонкопий Н.И. Гигиеническая оценка загрязнения почв медью, никелем и цинком // Химия в сельском хозяйстве. 1987, № 2. - С. 61-64.

163. Хомич B.C., Кухарчик Т.И., Какарека C.B. Цинк в почвах городов Белоруссии//Почвоведение. 2004, № 4. - С. 430-440.

164. Хорошев A.B. Ландшафтно-геохимическая индикация антропогенных изменений ландшафтов Центрального Кавказа (на примере р. Баксан) // В сб.: Геохимия биосферы (тезисы докладов). Новороссийск, 1994. -С. 81-82.

165. Хрусталева М.А. Геохимия агроландшафтов / Геохимия биосферы: Доклады Междуиар. научи, конференции. Москва, 15-18 ноября 2006 г. Смоленск: Ойкумена, 2006. - С. 376-377.

166. Цинк и кадмий в окружающей среде / Под ред. A.JL Яншина. М.: Наука, 1992.- 199 с.

167. Черных H.A., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. — М.: Агроконсалт, 1999.- 175 с.

168. Шандала М.Г., Кондрусев А.И., Беляев E.H. и др. Гигиеническое и экологическое нормирование: методологические подходы и пути интеграции // Гигиена и санитария. 1992, № 4. - С. 3-24.

169. Шеуджен А.Х. Удобрения, почвенные грунты и регуляторы роста растений: уч. пособ. для вузов. / А.Х. Шеуджен, Л.М. Онищенко, В.В. Прокопенко. Майкоп, 2005. - 404 с.

170. Шеуджен А.Х., Алешин Н.Е. Теория и практика применения микроудобрений в рисоводстве. Майкоп, 1996. - 313 с.

171. Ягодин Б.А., Виноградова С.Б., Говорина В.В. Кадмий в системе почва-удобрения-растения-животные организмы и человек // Агрохимия. -1989, №5.-С. 118-130

172. Яковлева М.Н. Экспериментальные исследования к вопросу накопления меди в осадочных породах / Бюл. МОИП., отд., геол., вып. 27. -1952, №6.

173. Якушевская И.В. Микроэлементы в природных ландшафтах. М.: Изд-во МГУ, 1973.- 100 с.

174. Abd-Elfattah A., Wada К. Adsorption of lead, copper, zinc, cobalt and cadmium by soils that differ in cation-exchange materias // J. Soil Sei. -1981. V. 32.-P. 271-275.

175. Alloway B.J. Heavy metals in soils. Blackie, London, 1990. - 332 p.

176. Beveridge A., Pickering W.F. Influens of humate-solute interaction on agueous heavy metal ion levels // Water. Air and Soil Pollut. 1980. V. 14, №2.-P. 171-185.

177. Brummer G. W. Heavy metal species, mobility and availability in soil // Importence Chem. Environ. Process. Rept. Berlin, 1986. P. 169-192.

178. Brummer G.W., Herms U. Influence of soil reaction and oranic matter on the solubility of heavy metals in soils // Eds. B. Urlich, J. Pankrath. Effects of Accumulation of Air Pollutants in Forest Ecosystem, 1983. P. 233-243.

179. Chaney R. L., Homick S.B. Accomullation and effects of cadmium on crops, paper presented at Int. cadmium conf., San Francisco, 1977. P. 125.

180. Golden D.C., Dixon J.B., Chen C.C. Ion exchange, thermal transformation and oxidizing properties of birnessite// Clays Clay Miner. 1986. V. 34. -P. 511-520.

181. Kiboi T., Noguchi A. Use of plants to evaluate the difference in available cadmium between soils // Commun. Soil. Sci. and Plant Anal. 1987. V. 18, №4. p. 445-456.

182. Kio S., Mikkelsen D.S. Zinc adsorption by two alkaline soils // Soil Sci. -1979. V. 128, № 5. P. 274-279.

183. Le Rich H.H., Wear A.N. A method of studying trace elements in soil fractions // Soil Sci. 1965. V. 14.

184. McBridge M.B. Chemosorption of Cd2+ on calcite surfaces // Soil Sci. Soc. Amer. J. 1980. V. 44, № 1. - P. 26-28.

185. Menzel R.G., Jackson M.L. Mechanism of sorption of hydroxyl cupric ion by clay // Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1951. V. 1, № 5. - P. 4-8.

186. Micera C. Metal ion in soil environment // Proc. 2 Symp. Inorg. Biochem. And Molec. Biophys. Wroclaw, 1989. - P. 80-83.

187. Petruzzeli G., Guildi G., Lubrano L. Organic matter as an influencing factor on copper and cadmium adsorption by soils // Water, Air and Soil Pollut. -1978. V. 9., № 3 P. 263-269.

188. Radojevic M. and Bashkin V.N. Practical environmental analysis. -Cambridge, UK: RSC, 1999. 466 p.

189. Ridley W.P., Dizikes L.G, Wood J.M. Biomethylation of toxic elements in the environment // Science. 1977. V. 197, № 4301. - P. 329-332.

190. Riffaldi R., Levi-Ninzi R., Soldatini G. F. Pb absorbtion by soils. II. Specific adsorbtion // Water, Air and Soil Pollut. 1976. V. 6. - P. 119-128.

191. Shuman L.M. Effect of ionic strength and anions on zinc adsorption by two soils // Soil Sci. Soc. Am. J. 1986. V. 50. - P. 1438-1442.

192. Singh B., Sekhon G.S. Adsorption, desorption and solubility relationships of lead and cadmium in some alkaline soils // J. Soil Sci. 1977. V. 28, № 2. -P. 271-276.

193. Smeyers-Verbeke J., de Graeve L., Francois M., de Jaegere R., Massart D.L. Cd uptake by intact wheat plants / Plant Cell Environ., 1978. 29 lp.

194. Tills A., Alloway B.J. The speciation of cadmium and lead in soil solution from polluted soils // Int. conf. heavy metals in the environment. Heidelberg, 1983.-P. 1211-1214.

195. Tiwary R.S., Kumar B.M. Specific adsorption of copper and zinc in different soils // Proc. Indian Nat. Acad. 1980. V. 46, № 4. - P. 41-54.

196. White M.L. The occurrence of Zn in soil // Econ. Geol. 1957. V. 52, № 6.

197. Xian X. Effect of pH chemical forms and plant availability of cadmium, zinc and lead in polluted soils // Water, Air and Soil Pollut. 1989. V. 45. -P. 265-273.