Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Распределение ванадия в почвообразующих породах и почвах Алтая

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Распределение ванадия в почвообразующих породах и почвах Алтая"

На правах рукописи

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ В ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОДАХ И ПОЧВАХ АЛТАЯ

Специальность 25.00.23 -физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Барнаул 2005

Работа выполнена в лаборатории биогеохимии Института водных и экологических проблем СО РАН

Научный руководитель: кандидат биологических наук,

Пузанов Александр Васильевич

Официальные оппоненты' доктор географических наук,

Хабидов Александр Шамильевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Морковкин Геннадий Геннадьевич

Ведущая организация - Инггшуг пзчюведзния и агрохимии ООРАН

Защита состоится 26 мая в 1522 на заседании диссертационного совета Д 212.005 06 при Алтайском государственном университете по адресу. 656049, г. Барнаул, ул Димитрова 66, Малый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Алтайского государственного университета

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять в адрес университета (656049, г Барнаул, пр. Ленина, 61, географический факультет) на имя ученого секретаря Совета

Автореферат разослан » апреля 2005 г

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат географических наук В.П. Галахов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. По степени токсичности ванадий стоит в одном ряду с ртутью, мышьяком, и кадмием (Иванов, 1996) В то же время, это микроэлемент, участвующий в биологических процессах на всех уровнях, входит в состав или участвует в синтезе ряда биологически активных веществ, которые играют важную роль в развитии растений и регулярно протекающих в них биологических процессов. V5+ является ингибитором некоторых ферментов (в частности рибонуклеазы в рибосомах). Это связано с его ролью в биосинтезе белка и в торможении разрушающего действия этого фермента (Петербургский, 1975).

Техногенное загрязнение ванадием окружающей среды широко распространено и нередко значительно превышает ПДК различных сред (ПДКВ -0,1 мкг/л; ПДКп - 150 мг/кг) (Иванов, 1996). Значительное количество ванадия, часто превышающее ПДК, вносится в почву с удобрениями: в мелиорантах до 150-160 мг/кг.

Сложный геохимический цикл ванадия определяется переменной валентностью - близостью к Ti (V3+), С (V3+, V4+) и Р (V54).

Ландшафтно-геохимические и почвенно-геохимические исследования в системе высотных поясов Алтая являются приоритетными задачами региональной экологии Система почвообразующие породы - почвы во многом определяет биогеохимическое поведение элементов, в том числе и ванадия, в ландшафтах.

Цель исследования. Выявить закономерности пространственного и внутрипрофильного распределения валового и подвижного ванадия в почвенном покрове Алтая.

Задачи исследований:

1 Исследовать уровень содержания и особенности распределения ванадия в почвообразующих породах Алтая.

2 Выявить закономерности пространственного распределения ванадия в почвенном покрове биогеохимических поясов Алтая

3. Изучить характер внутрипрофильного распределения валового и подвижного ванадия в основных типах почв региона исследований.

Объекты исследований. Почвообразующие породы и почвы Алтая.

Методы исследований. В основу полевых исследований положены сравнительно-географический и сравнительно-генетический методы.

Физико-химические свойства почв были определены общепринятыми в почвоведении методами Общее содержание элемента определяли методом количественного плазменно-спектрального анализа в ИПА СО РАН, под-

вижные формы элемента - методом атомной абсорбции на приборе АА8 30 Полученная цифровая информация была обработана математико-статистическими методами.

Научная новизна. Впервые для территории Алтая получены вариационно-статистические параметры концентрации ванадия в основных типах почвообразующих пород и почв. Установлен региональный фон микроэлемента Оценено влияние ведущих почвообразовательных процессов и свойств почв на поведение ванадия в разных типах почв биогеохимических поясов Алтая

Практическая значимость работы. Работа выполнена в рамках тематических проектов лаборатории биогеохимии ИВЭП СО РАН, гранта ФЦП "Интеграция" М0369, грантов РФФИ' № 99-05-96017; № 00-05-79082, № 99-05-96017, N 98-05-03164; № 00-05-79097; № 98-05-03164, грантов РГНФ № 02-06-18009е, № 02-06-18006е; интеграционных проектов СО РАН № 33, 167 и 65,05-06-18001е, 05-06-18015е.

Апробация работы. Результаты работы были доложены на: Международной конференции "Горы и горцы" (Горно-Алтайск, 1999); 3-й Российской биогеохимической школе (Горно-Алтайск, 2000); Международной конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (Семипалатинск, 2000, 2002, 2004); на Конференциях молодых ученых ИВЭП СО РАН (2001, 2002, 2003, 2005); VI Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (2002), межлабораторных и внутрилабораторных семинарах ИВЭП СО РАН

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 4 глав, введения, заключения и приложений Основной текст изложен на 100 страницах, включает 17 рисунков и 35 таблиц Список литературы содержит 131 источник.

Автор выражает особую благодарность за поддержку при выполнении работ: коллективу лаборатории биогеохимии ИВЭП СО РАН (Г.М Медни-ковой, Т А Рождественской, Н П Цаплиной, Н В. Гуляевой) и коллективу аналитического центра ИВЭП СО РАН (А.Н. Эйрих и Т.Г. Серых).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ

1. Уровень содержания и характер распределения ванадия в почво-образующих породах Алтая определяется их гранулометрическим составом и генетической принадлежностью.

Ванадий концетрируется преимущественно в основных породах и сланцах - 100-250 мг/кг (Беус, 1976) Основная масса исследуемого элемента находится в рассеянном состоянии во всех минералах и горных породах В осадочных породах содержание микроэлемента снижается от глинистых сланцев - 150 мг/кг, к аргиллитам - 135, песчаникам - 35 и карбонатам - 20 мг/кг (Борисенко, 1973) В земной коре ванадий установлен в интрузивных и эффузивных породах различного состава - ультраосновных, основных, средних, кислых и щелочных.

Горные породы исследуемой территории представлены, в основном, породами магматического и осадочного происхождения Магматические интрузивные породы наиболее характерны для территорий СевероВосточного Алтая Интрузии диорит-гранодиоритового состава и калиевые граниты распространены в Западном Алтае Наиболее часто встречаются следующие типы коренных осадочных пород' кварцево-хлоритовый сланец, песчаник туфогенный среднезернистый, песчанистый алевролит гематизи-рованный, песчаник субаркозовый, гранит среднезернистый биотитовый, гранит крупнозернистый мусковитный

Почвообразующие породы Алтая представлены элювиальными, элю-вио-делювиальными, делювиальными, аллювиальными, озерно-аллювиальными, аллювиально-пролювиальными и флювиогляциальными отложениями (Почвы , 1973, Атлас , 1978) Уровень концентрации исследуемого элемента в почвообразующих породах различных регионов мира и Алтая отражен на рис. 1 (Архипов, Пузанов, Мальгин, 2000а).

ЕЭ Среднемировые ИЗ Европейская ч>П1 России Ш1 Алтай

Рис 1 Ванадий в почвообразующих породах Алтая и других регионов (мг/кг) 1 - глинистые отложения, 2 - суглинки 3 - лессовидные суглинки, 4 - песчаные отложения

Содержание ванадия в почвообразующих породах различного генезиса и гранулометрии физико-географических провинций Алтая существенно колеблется. Например, минимальное содержание ванадия выявлено в песчаных озерно-аллювиальных отложениях Чуйской котловины, максимальное - в бескарбонатных бурых глинах Северного и Северо-Восточного Алтая Достаточно контрастно выделяются повышенным содержанием ванадия почвообразующие породы Уймонской и Канской котловин Содержание элемента в одинаковых по генезису, но разных по гранулометрии почвообразующих породах может значительно варьировать (табл 1)

Таблица 1

Содержание ванадия в почвообразующих породах различного

генезиса, мг/кг

Тип отложений Гранулометрический состав Провинции Нт Среднее

Элювио делювиальные Глинистые и суглинистые Северный и Северо-Восточный Алтай 40-180 110

Суглинистые и супесчаные Центральный Алтай 65-200 100

Делювиальные и пролювиальные Глинистые Северный Алтай 80-120 90

Аллювиальные Озерно-аллю виаль нъте Песчаные и супесчаные Центральный Алтай Юго-Восточный Алтай 80-120 60-150 100 80

Суглинистые Центральный Алтай 70-273 180

Флювиогляци-альные Суглинистые Юго-Восточный Алтай 50-180 120

В целом, материнские породы Алтая по уровню содержания ванадия располагаются в следующем убывающем ряду: бурые бескарбонатные глины, тяжелые суглинки, аллювиальные песчано-галечниковые отложения, озерные отложения.

Степень дисперсности почвообразующих пород - один из ведущих факторов, определяющих уровень содержания ванадия (табл 2) Основными факторами, влияющими на процессы сорбции-десорбции элемента, являются содержание глинистых частиц и рН Значительная часть микроэлементов закрепляется в почвенных коллоидах, межплоскостном пространстве глинных минералов, адсорбируется на органических, органоминераль-ных и минеральных частицах.

Таблица 2

Коэффициент корреляции между содержанием ванадия и гранулометрическими фракциями почвообразующих пород

Тип отложений л Ил Физ глина Физ. песок

Бескарбонатные бурые глины 16 0,53 0,47 0,27

Суглинки 12 0,27 0,14 -0,22

Супеси 17 0Д9 0,22 -0,20

Песчаные отложения 15 0,39 0,20 -0,38

Почвообразующие породы Алтая в целом 60 0,35 0,18 0,16

Примечание, п - число коррелируемых пар.

Содержание микроэлемента в горных и почвообразующих породах на исследуемой территории не одинаковое. Различия обусловлены гранулометрическим составом пород и литохимическими особенностями. В связи с этим можно ожидать большую пестроту концентраций ванадия в почвах.

2. Структура биогеохимических поясов Алтая предопределяет пространственную дифференциацию содержаний ванадия в почвах.

Сочетание процессов разрушения и преобразования пород, биологическое, физико-химическое и механическое перемещение продуктов выветривания и почвообразования приводят к образованию почв, в каждой из которых могут проявиться как региональные, так и локальные черты элементного химического состава

Характер географического распределения различных типов почв на Алтае подчиняется закономерностям орографических и климатических условий.

В пределах одного и того же пояса к различным элементам рельефа обычно приурочены разные почвы Даже при условии одинакового содержания ванадия в почвообразующих породах концентрация и характер распределения его по профилю почв может существенно изменяться. Поэтому большой интерес представляет изучение распространения ванадия в сопряженных элементарных ландшафтах.

В различных ландшафтах существенно отличаются условия водного, кислотно-щелочного, окислительно-восстановительного режимов, характер растительности, почвообразующих пород и почв. Эти процессы в значительной степени определяют особенности миграции, аккумуляции и уровень концентрации изучаемого элемента (табл 3)

Таблица 3

Вариационно-статистические параметры содержания ванадия в почвах биогеохимических поясов Алтая (Архипов, Пузанов, Мальгин, 19996, Архипов, Пузанов. Мальгин, 2000в,г, Архипов, Пузанов, бОМальгин, 2004, Архипов,

Провинции Почвы п 1ип | Х±6 V, %

мг/кг

Пояс высокогорных тундр и альпийских лугов

Центральный Алтай Горно-тундровые 10 102-267 157+8 38

Центральный Алтай Горно-луговые 79 55-150 82±3 26

Горно-лесной пояс

Северо-Восточный и Центральный Алтай Горно-лесные бурые 62 75-220 129+4 26

Северо-Восточный Алтай Горно-лесные серые 53 70-180 127±5 23

Северный и Центральный Алтай Горно-лесные черноземовидные 43 70-150 103±4 23

Северо-Восточный Алтай Горно-лесные дерново-подзолистые 77 60-180 101±3 26

Пояс степных и сухостепных котловин

Центральный Алтай, Уймонская котловина Черноземы обыкновенные 72 60-180 106±3 23

Центральный Алтай, Канская котловина Черноземы южные 27 70-180 100±5 26

Центральный Алтай, Абайская котловина Черноземы обыкновенные 34 65-180 137±3 25

Юго-Восточный Алтай, Чуйская котловина Светло-каштановые 50 60-150 80±7 31

Юго-Восточный Алтай, Курайская котловина Каштановые и темно каштановые 34 55-120 88±4 31

При изучении пространственного распределения ванадия в почвенном покрове Алтая за основу взято биогеохимическое районирование исследуемой территории, предложенное МА Мальгиным (1978) По аналогии с природно-географическим районированием биогеохимическими поясами называются территории горных стран, отличающиеся от сопредельных территорий, расположенных выше или ниже в высотной поясности, характером поведения химических элементов, зависящим от комплекса природных факторов (рельефа, климата, почв, растительности) На Алтае достаточно четко выделено три биогеохимических пояса (рис 2)

Условные обозначения

Рис 2 Биогеохимические пояса Алтая (в границах Горного Алтая) (Мальгин, 1978)

1 - Биогеохимический пояс высокогорных тундр и альпийских лугов.

2 - Биогеохимический горно-лесной пояс

2а - Северо-восточный биогеохимический район

26 - Центральный биогеохимический район

3 - Биогеохимический пояс степных и сухостепных межгорных котловин и речных долин

Биогеохимический пояс высокогорных тундр и альпийских лугов

Пояс не имеет сплошного простирания и занимает верхние ярусы главных хребтов Алтая - Катунского, Теректинского, Северо- и Южно-Чуйских, Шапшальского, Сумультинского и др. Здесь получает развитие гравитационно-экзаратщонный высокогорный альпийский рельеф и экзара-ционно-нивальный и ледниковый аккумулятивный рельеф высокогорных плато Климат суровый, среднегодовое количество осадков - 600 - 900 мм Застой влаги и низкие температуры приводят к мерзлотным явлениям и широкому развитию процессов болотообразования (Ключников, 1963, Аг-

роклиматический .., 1982) Сомкнутый растительный покров альпийских лугов и тундр наблюдается не всегда В травостое лугов распространены многие представители злаков, образующие в почвах дерновый горизонт различной плотности (0гуреева,1980).

Формирование почв происходит на элювии и элювио-делювии коренных пород, представленных гранитами, гнейсами, порфиритами, серпентинитами, хлоритовыми и биотитовыми сланцами, песчаниками, а также на плохо отсортированных рыхлых отложениях, преимущественно ледникового происхождения (Щукина, 1956, 1960).

Высокий уровень концентрации ванадия в горно-тундровых почвах (см табл. 3) обусловлен следующими факторами: 1) наличие большого содержания органического вещества; 2) слабой степенью проявления гипергенеза минеральной фазы, преобладанием процессов физического выветривания над химическим превращением.

Биогеохимический горно-лесной пояс

Состоит из районов резко расчлененных долинами рек. Эрозионный размыв и развитие склонов создают большое разнообразие форм рельефа Долины рек имеют узкие полоски террас (Калецкая, 1948). Рассматриваемый пояс относится к прохладным территориям Количество осадков составляет 500-600 мм (Агроклиматический ., 1982) Растительный покров верхней части пояса представлен сильно угнетенными кедровыми, кедрово-лиственничными и лиственничными лесами с мохово-лишайниковым и травянистым напочвенным покровом. В среднем уровне пояса развиты кедровые, лиственнично -кедровые и пихтово-кедровые и лиственничные леса с хорошим травянистым и травянисто-моховым напочвенным покровом Растительность самой нижней части пояса представлена формациями черневой тайги (Куминова, 1960).

Особенности географического размещения почв определяются внутри пояса высотными уровнями и экспозицией склонов. Почвы пояса разнообразны, но для всех их характерна небольшая мощность гумусового горизонта.

В нижней части пояса преобладают горно-лесные серые почвы и горнолесные черноземовидные Самая нижняя часть пояса представлена дерново-глубокоподзолистыми почвами

Различия в содержании микроэлемента в почвах горно-лесных экосистем связаны с вариабельностью его концентраций в почвообразующих породах и неоднородностью гранулометрического состава (см. табл 3)

В верхней части лесного пояса распространены горно-лесные бурые почвы (Почвы ., 1973) Геохимическое поведение ванадия в исследуемых почвах обусловлено следующими особенностями- 1) аккумуляцией больших количеств органического веществ фульватного состава; 2) промывным

водным режимом; 3) в ряде случаев, наличием мерзлотных барьеров; 4) кислой реакцией среды (Архипов, Пузанов, Мальгин, 2004).

Горно-лесные черноземовидные почвы распространены в среднегорных районах Центрального и Северного Алтая на поверхностях пологих склонов, конусов речных выносов, котловин и наклонных террас долин рек Ка-тунь, Кокса, Абай, Сема, Урсул, Чарыш и Ануй, а также их притоков. Содержание ванадия в почвах этого типа довольно высокое, значения концентраций сильно варьируют (см табл 3). На поведение микроэлементов в толще горно-лесных черноземовидных почв могут оказывать влияние следующие их свойства и процессы: 1) вертикальный вынос химических элементов растительностью, образующей значительную биомассу; 2) наличие в профиле гумусовых горизонтов с большими запасами гумуса, 3) наличие мощных карбонатных горизонтов.

В северо-восточных и западных низкогорьях Алтая, под формациями черневой тайги, широко распространены горно-лесные серые почвы, которые занимают нижнюю часть горно-лесного пояса и горно-лесные дерново-глубокоподзолистые почвы, развитые на тяжелых покровных суглинках и бурых бескарбонатных глинах Преобладание кислой реакции среды и восстановительной обстановки в исследуемых почвах определяет наличие в них форм ванадия, связанных с органическим веществом и интенсивно поглощаемых корневой системой растений (У02+) (Добровольский, 1998).

Биогеохимический пояс степных и сухостепных межгорных котловин и речных долин

Степные котловины и речные долины - характерный элемент рельефа Алтая По схеме структурно-геоморфологического районирования они относятся к внутригорным эрозионно-тектоническим впадинам и располагаются на высотах 900-2500 м (Ерофеев, 1969). Различия в климатическом режиме разных гипсометрических уровней определяют формирование разнообразных по свойствам и признакам почв

Почвенный покров среднегорных котловин Центрального Алтая представлен южными и обыкновенными черноземами, развитыми на маломощных скелетных часто карбонатных покровных суглинках делювиального, пролювиального и аллювиального происхождения (Почвы, 1973). Степная растительность и почвы степного ряда предопределили характер поведения исследуемого элемента в ландшафте. Природная обстановка (незначительное количество осадков, нейтральная или щелочная реакция среды почвенного раствора, невысокое содержание гумуса, наличие карбонатного горизонта в профиле) не способствуют выносу элементов как вниз по профилю почвы, так и за пределы пояса. Водная миграция элементов, вследствие сухости климата котловин и выравненности их поверхностей, практически исключена (Мальгин, 1978) В условиях щелочных почв сухих степей, где

господствует ультраокислительная обстановка миграции, ванадий находится в форме иона У+5

Миграция и аккумуляция химических соединений происходит в условиях нейтральной и щелочной реакции среды и окислительной обстановки, которая способствует накоплению катионогенных элементов с переменной валентностью и увеличению растворимости анионогенных

В ландшафтах сухих степей и полупустынь со щелочными природными водами и высокой карбонатностью материнских пород развиваются каштановые почвы в комплексе с солонцами и солончаками под типчаковыми, мятликовыми, тонконоговыми, полынно-осочково-злаковыми, ковыльными опустыненнми и полукустарничковыми опустыненными формациями (Ку-минова, 1960, Огуреева, 1980) Они представляют основной фон почвенного покрова в сухих котловинах Юго-Восточного Алтая- Курайской и Чуй-ской, а также на древних террасах в долинах главных рек Алтая - Катуни, Чуй, Аргута, Урсула, Чулышмана, Башкауса и их притоков. В системе высотных почвенных поясов каштановые почвы занимают нижнюю ступень. В условиях сухих степей, вследствие малой влажности и окарбоначенности профиля почв, резко снижается подвижность микроэлементов, что обусловливает карбонатно-сульфидную аккумуляцию ванадия в солонцовых и гип-соносных горизонтах почв.

Для почвенного покрова Алтая в целом характерна значительная вариабельность содержаний исследуемого микроэлемента

В пределах границ Северного Алтая преимущественно встречаются глинистые и тяжелосуглинистые почвообразуюгцие субстраты, характеризующиеся значительным содержанием элемента В почвах, сформированных на этих породах, концентрация ванадия выше, чем в почвах образованных на песчаных породах В почвах сухостепных котловин Алтая наблюдается наиболее низкое содержание исследуемого элемента В почвах высокогорных ландшафтов отмечается высокий (до 267 мг/кг) уровень содержания ванадия

3. Физико-химические свойства почв и особенности почвообразовательных процессов наряду с ландшафтно-геохимическими условиями оказывают существенное влияние на внутрипрофильное распределение и геохимическое поведение элемента.

Анализ литературных (Добрицкая, 1969, 1972; Андрианова, 1971; Яку-шевская, 1972, 1973; Кабата-Пендиас, 1989, Воробьев, 1996; Эдлин, 1996, Добровольский, 1998, Ахтырцев, 1999; Хорошев, 2000; Протасова, 2000) и собственных данных по 189 полнопрофильным разрезам позволяет выделить 3 типа распределения ванадия в почвенном профиле (Архипов, Пузанов, 2002а)-

1) биогенное накопление,

2) накопление в карбонатных горизонтах;

3) распределение по элювиально-иллювиальному типу

Накопление микроэлементов в верхнем горизонте незагрязненных почв

есть результат биогенной аккумуляции Данный тип распределения характерен для горно-луговых, горно-тундровых и горно-лесных черноземо-видных почв (рис. 3).

Для горно-луговых почв свойственно ярко выраженное проявление дернового почвообразовательного процесса. Благоприятные гидротермические условия способствуют аккумуляции органического вещества и биогенному накоплению микроэлементов. Высокий уровень концентрации ванадия наблюдается в горизонтах с максимальным содержанием гумуса, ила и величиной рН, близкой к нейтральной. В тундровых ландшафтах, в условиях избыточного увлажнения, кислой реакции среды и продолжительного господства восстановительных условий, высокую подвижность приобретают элементы группы железа. Основная форма миграции - в составе органо-минеральных комплексов и коллоидов Геохимическая обстановка, свойственная исследуемым почвам, предполагает наличие ванадия в форме катиона У02+, легко доступного для корневой системы растений. Промывной водный режим повышает мобильность легкорастворимых соединений элемента. Дерновый макропроцесс предопределяет биогенное накопление ванадия (V3).

Основными факторами, влияющими на распределение ванадия по профилю черноземовидных почв, являются' высокое содержание гумуса и рН, обусловливающие процессы сорбции-десорбции элемента в почвах. В горно-лесных черноземовидных почвах поведение и характер миграции ванадия коррелирует с уровнем содержания карбонатов и гранулометрическим составом В горизонтах с легким гранулометрическим составом количество подвижных форм значительно увеличивается.

а б

Рис 3 Распределение валового ванадия в почвах пояса высокогорных тундр и альпийских лугов а - горно-тундровые почвы; б - горно-луговые почвы.

Накопление в карбонатных горизонтах наблюдается в профиле каштановых почв и черноземов южных (рис 4) Концентрация ванадия в гуму-сово-аккумулятивных горизонтах черноземов Алтая находится на уровне кларка Значительного накопления элемента и сорбции его органическим веществом почвы не наблюдается Черноземы Алтая формируются на мощных карбонатных аккумулятивных корах выветривания и отличаются высоким содержанием карбонатов кальция и магния. Глубина залегания карбонатных горизонтов определяется проявлением конкретных почвообразовательных процессов и положением почв в системе ландшафтной поясности « В черноземах южных, вследствие окарбоначенности профиля, снижается подвижность микроэлемента. Наличие щелочного барьера способствует накоплению элемента в горизонте В. Бескарбонатная верхняя часть профи- « ля черноземов отличается нейтральной реакцией среды, а нижняя, обогащенная карбонатами, - явно щелочной В связи с этим, в профиле черноземов четко выделяются две зоны Вертикальная мощность таких зон, определяется глубиной залегания иллювиально-карбонатного горизонта

В гумусовом горизонте черноземов количество подвижных форм ванадия резко увеличивается Непосредственное влияние на подвижность элемента оказывает повышенное содержание илистой фракции в средней части профиля. В окарбоначенных горизонтах степень подвижности элемента резко снижается. В горизонтах с легким гранулометрическим составом количество подвижных форм значительно увеличивается.

Рис 4. Распределение валового ванадия в почвах степных и сухостепных

котловин

а) черноземы южные б) светло-каштановые

Уровень содержания, аспекты миграции, аккумуляции и биологического поглощения микроэлемента в каштановых почвах определяет ряд факторов'

1) непромывной водный режим, осложняющий водную миграцию и ' способствующий накоплению элемента в верхних горизонтах;

2) окислительная обстановка;

3) сорбционный и испарительный геохимические барьеры; * 4) низкое содержание органического вещества;

5) наличие мощных карбонатных горизонтов.

Распределение карбонатов в профиле исследуемых почв неодинаково, в темно-каштановых почвах они обнаруживаются с глубины 30-40 см, в каштановых - с 15-30 см, а в светло-каштановых - начиная с поверхности, что влияет на распределение ванадия по профилю почв

Распределение ванадия по элювиально-иллювиальному типу

Основными почвообразовательными макропроцессами в горно-лесных почвах являются подзолообразование и лессиваж (Добровольский, 1998), которые обусловливают распределение ванадия по элювиально-иллювиальному типу Подзолообразование характерно для дерново-подзолистых и горно-лесных серых почв. В результате влияния этого процесса происходит аккумуляция микроэлемента в иллювиальном горизонте и вынос его из верхних горизонтов В процессе лессиважа ванадий мигрирует

по профилю на поверхности илистых частиц и аккумулируется на глубине, недоступной растениям.

В дерново-подзолистых почвах происходит обеднение верхней части профиля тонкодиснерсными частицами и соединениями иолу горных оксидов, которые выносятся и концентрируются в иллювиальном горизонте (рис 5) Вместе с ними по профилю мигрирует и ванадий

В юрно-лесных серых почвах, как правило, нроисходш накопление ванадия в иллювиальном горизоше. Иногда наблюдает ся увеличение содержания ванадия к материнской породе Миграция в сорбционном комплексе глин является главной формой транспортировки ванадия из зон минерального питания При разложении и каолинизации глин происходит освобождение ванадия в виде катионов V3' и УО2' и их взаимодействие с органическим веществом (Зырин, 1979; Химия , 1985) Д.гя дерпово-глубокоподзо.тастых почв характерно } величение количества подвижных и кислотно-растворимых соединений ванадия в иллювиальных горизонтах

В профиле серых лесных почв Алтая наблюдайся наиболее высокое содержание подвижных форм ванадия в элювиальном горизонте

140 160 180 200 СМ

Рис 5 Распределение валового ванадия в почвах шрно-лесного пояса а - горно-лесные дерново-глубокоподзолистые почвы; б - горно-лесные серые почвы.

В восстановительной обстановке, свойственной исследуемым почвам, ванадий мигрирует в составе органо-минеральных комплексных соединений.

Содержание валового ванадия в разной степени коррелирует с гранулометрическими фракциями и физико-химическими характеристиками почв (табл 4) Корреляционная связь между уровнем валового ванадия и его

подвижных форм очень слабая. Между содержанием валового ванадия и илистой фракции существует прямая корреляционная связь (г = 0,4)

Таблица 4

Корреляционная зависимость между физико-химическими параметрами почв и уровнем концентрации различных форм ванадия _ (Архипов Пузанов, Мальгин, 2001) _

Физико-химические параметры почв Число коррелируемых пар Валовой ванадий Подвижный ванадий (0,1нНС1) Обменный ванадий (СНзСООМЪ) рН 4,8

Коэффициент корреляции

Почвенный покров в целом

рН водный 90 0,16 0,12 0,33

Гумус 90 0,08 0,10 0,18

Ил 90 0,40 0,37 0,15

Физ глина 90 0,37 0,25 0,19

Емк поглощения 90 0,17 0,23 0,15

Валовой ванадий 90 1,0 0,15 -0,02

Прямой связи ванадия с органическим веществом не выявлено, но можно отметить более высокий элювиально-аккумулятивный коэффициент ванадия в черноземах и каштановых почвах, почвообразование в которых подчинено дерновому макропроцессу (рис. 6) Происходит совместное осаждение органических веществ с частицами глинистых минералов и полуторных оксидов, сорбирующих при этом и ванадий

1234(678910 11

I □ кларк концентрации Шэлювиально-аккумулятивный коэффициент |

Рис. 6. Кларк концентрации ванадия и элювиально-аккумулятивный

коэффициент в почвах Алтая 1 - горно-тундровые, 2 - горно-луговые; 3 - горно-лесные бурые; 4 - дерново-глубокоподзолистые, 5 - горно-лесные серые, 6 - горно-лесные черноземовидные, 7 - черноземы южные, 8 - черноземы обыкновенные, 9 - черноземы выщелоченные; 10 - черноземы оподзоленные; 11 - каштановые

В Алтайской горной области среднее содержание валового ванадия в почвенной толще равно 105 мг/кг, что близко к среднемировым показате-

лям Выявлены значительные колебания в концентрации ванадия - от 55 до 267 мг/кг Наибольшая средняя концентрация ванадия свойственна горнотундровым почвам, а наименьшая - горно-луговым и каштановым (табл 5)

Таблица 5

Статистические параметры содержания валового и подвижного ванадия в различных типах почв Алтая (Архипов, Пузанов, Мальгин, 2001, Архипов,

20026)

Почвы п 1Ш1 Х±8

мг/кг

В П В П В П В П

Горно-тундровые 10 10 102-267 1,3-5 157+8 3,1 29 38

Горно-луговые 81 14 55-150 0,56-3 82±3 1,6 26 26

Горно-лесные 235 26 60-220 2,1-15 129±4 7,2 26 23

Черноземы котловин 133 25 60-180 0,6-11 108±3 5,9 23 25

Каштановые котловин 84 23 55-150 0,6-11 82+7 4,4 31 27

Примечание: В - валовой ванадий, П - подвижный ванадий (0,1н НС1)

Подвижность ванадия в почвах достаточно высокая и составляет в среднем в почвенной толще 6 %, с колебаниями от 0,6 до 15 % в зависимости от типа почв.

Среднее содержание подвижного ванадия в почвенном покрове равно 7,2 ± 0,7 мг/кг, максимальные его концентрации обнаружены в почвах лесного пояса, минимальные - в шрно-тундровых и шрно-луговых почвах Содержание подвижного ванадия в почвах Алтайской горной страны варьирует несущественно (V = 27 %).

Вариабельность концентрации ванадия в почвах связана с исходно разным содержанием микроэлемента в почвообразующих породах и неоднородностью гранулометрического состава почв

Таким образом, основными факторами, влияющими на концентрацию, рассеяние и внутрипрофильное распределение ванадия в почвах, выступают- гранулометрический состав, уровень содержания его в почвообразующих породах, ландшафтные особенности территории и направление почвообразовательного процесса.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

1 Среднее содержание ванадия в почвообразующих породах Алтая в целом находится на уровне кларка, варьирование концентраций обусловлено гранулометрическим составом и исходными литохимическими различиями; генезис пород имеет незначительное влияние

2 Пространственное распределение ванадия в почвах Алтая обусловлено их положением в системе высотной поясности, особенностями почвообразования и сочетанием геохимических процессов. Хорошо прослеживается зависимость между валовым содержанием ванадия и гранулометрическим составом почв и пород глинистые и суглинистые почвы более богаты ванадием, чем супесчаные и песчаные.

3. В почвах Алтая преобладают три типа внутрипрофильного распределения ванадия:

а) концентрация в карбонатных горизонтах (свойственно почвам сухо-степных и полупустынных ландшафтов);

б) распределение по элювиально-иллювиальному типу (наблюдается в почвах горно-лесного пояса);

в) биогенное накопление (характерно для почв горно-тундровых и горно-луговых ландшафтов).

4. Средний уровень концентрации валового ванадия в почвенном покрове Алтая составляет 105 мг/кг, что не превышает санитарно-гигиенических норм Техногенного загрязнения почв исследуемым микроэлементом не выявлено

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Архипов И А. Ванадий в степных почвах долины Катуни / И А Архипов, А В.Пузанов, М А Мальгин // Александр Гумбольдт и российская география материалы между нар конф - Барнаул, 1999.-С. 189-190

2 Архипов И А. Поведение ванадия в дерново-подзолистых почвах Северо-восточного Алтая / И.А Архипов, А.В.Пузанов, М А Мальгин // Особо охраняемые территории Алтайского края и сопредельных регионов, тактика сохранения видового разнообразия и генофонда' материалы IV региональной конф. - Барнаул, 1999 -С. 8-9

3 Архипов И А Поведение ванадия в каштановых почвах Чуйской котловины / И.А Архипов, А В Пузанов, М.А.Мальгин // Горы и горцы, материалы междунар. конф -Г-Алтайск, 1999. -С. 3-4.

4 Архипов И А Ванадий в почвах Алтая / И.А. Архипов, А В.Пузанов, М А.Мальгин // Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде материалы междунар конф. - Семипалатинск, 2000 - С. 128-129.

5 Архипов И А. Ванадий в почвах сухостепных котловин Горного Алтая / И.А. Архипов, А.В.Пузанов, М.А.Мальгин, // Степи Северной Евразии. Стратегия сохранения природного разнообразия и степного природопользования в XXI веке материалы междунар симпозиума. - Оренбург, 2000.-С. 52-53.

6 Архипов И А Ванадий в почвах горно-лесных ландшафтов Алтая / И А Архипов, А В Пузанов, М.А. Мальгин // Ландшафтно-экологические проблемы Алтая и сопредельных территорий материалы VI междунар. межвузовской конф , посвященной Международному Дню Земли - Бийск, 2000 -С. 60-61.

7. Архипов И А Ванадий в горно-лесных черноземовидных почвах Алтая / И.А Архипов // Горы и человек: антропогенная трансформация горных геосистем: материалы Всероссийской науч конф - Барнаул, 2000. -С. 12-14

8. Архипов И А Биогеохимия радионуклидов и микроэлементов в экосистемах Алтая / И А Архипов, А В Пузанов, М А Мальгин, В Н Алейникова, О А Ельчининова, Т А Горюнова, Т М Майманова, В В Три-губ, МИ. Кузнецова // Фундаментальные проблемы охраны окружающей среды и экологии природно-территориальных комплексов Западной Сибири, материалы конф - Горно-Алтайск, 2000 -С. 137-138

9 Архипов И А Обменный ванадий в почвах Алтая / И А Архипов, А.В Пузанов, М А Мальгин // Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно преобразованных экосистем материалы междунар научно-практич конф - Иркутск, 2001 -С 91-92

10 Архипов И А Распределение ванадия в почвах Алтая / И А Архипов, А В Пузанов И Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы биофилы в окружающей среде- доклады 11 междунар научно-практич конф -Семипалатинск, 2002. - С. 278-283.

11 Архипов И А Ванадий в почвенном покрове Горного Алтая / И А Архипов И Сохранение почвенного разнообразия в естественных ландшафтах, тезисы докл V Докучаевских молодежных чтений - Санкт-Петербург, 2002. - С. 110-111.

12 Архипов И А Профильное распределение ванадия в черноземах межгорных котловин Центрального Алтая / И А Архипов // Биология -наука XXI века- материалы VI Путинской школы-конференции молодых ученых Т 3. - Пущино, 2002. - С. 84-86

13 Архипов И А Ванадий в горно-лесных почвах Алтая / И А Архипов, А В Пузанов, М А Мальгин // Ползуновский вестник - Барнаул, 2004. -№2.-С. 176-182.

14 Архипов И А. Ванадий в черноземах межгорных котловин Алтая / И.А. Архипов, А.В.Пузанов, М.А.Мальгин // География и природопользование Сибири. -Вып. 7. - Барнаул, 2004 -С. 21-29

15 Архипов И А Распределение ванадия в почвенном покрове Алтая / И А Архипов // География и природные ресурсы (в печати)

г

Подписано в печать 25.04.05 г. Формат 60><84 1/16 Печать - ризография. Усл.п.л. 1,39 Тираж 100 экз. Заказ 2005 -4Ф

Отпечатано в типографии АлтГТУ 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД№ 28-35 от 15.07.97 г.

г

чо - 6 8 19

РЫБ Русский фонд

2006-4 4798

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Архипов, Игорь Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Объекты исследований

1.1.1. Горно-тундровые почвы

1.1.2. Горно-луговые альпийские и субальпийские почвы

1.1.3. Горно-лесные бурые почвы

1.1.4. Горно-лесные серые почвы

1.1.5. Горно-лесные дерново-подзолистые почвы »

1.1.6. Горно-лесные черноземовидные почвы

1.1.7. Черноземы

1.1.8. Каштановые почвы

1.1.9. Полугидроморфные и гидроморфные почвы пойм рек

1.2. Методы исследований

1.2.1. Методы полевых исследований

1.2.2. Методы лабораторных исследований

ГЛАВА 2. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЛАНДШАФТНО-ГЕОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ВАНАДИЯ

2.1. Геохимическая характеристика ванадия

2.2. Биологическая роль ванадия

2.3. Основные черты биогеохимического районирования Алтая

2.3.1. Биогеохимический пояс высокогорных тундр и альпийских лугов

2.3.2. Биогеохимический горно-лесной пояс

2.3.3. Биогеохимический пояс степных и сухостепных межгорных котловин и речных долин

ГЛАВА 3. ВАНАДИЙ В ГОРНЫХ И ПОЧВ ООБРАЗУЮЩИХ

ПОРОДАХ

3.1. Ванадий в горных породах

3.2. Ванадий в почвообразующих породах

3.2.1. Содержание ванадия в различных по генезису почвообразующих породах

3.2.2. Содержание ванадия в различных по гранулометрическому составу почвообразующих породах

ГЛАВА 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ В ПОЧВАХ

4.1. Сравнительная оценка содержания валового ванадия в почвах различных регионов мира

4.2. Пространственное распределение ванадия и влияние ландшафтных особенностей территории на геохимическое поведение элемента

4.2.1. Биогеохимический пояс высокогорных тундр и альпийских лугов

4.2.2. Биогеохимический горно-лесной пояс

4.2.3. Биогеохимический пояс степных и сухостепных межгорных котловин и речных долин

4.3. Внутрипрофильное распределение ванадия в почвах

4.3.1. Биогенное накопление

4.3.2. Осаждение на карбонатных горизонтах

4.3.3. Распределение ванадия по элювиально-иллювиальному типу

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Распределение ванадия в почвообразующих породах и почвах Алтая"

Проблемы оценки состояния животного и растительного мира, а так же среды обитания человека непосредственно связаны с оценкой экологического состояния почв. Жизнедеятельность организмов в большой степени зависит от содержания и соотношения микроэлементов в естественной среде обитания, в частности в почвах. Поскольку почва является многофазной открытой системой, химические взаимодействия в которой происходят с участием твердых фаз, почвенного воздуха, корней растений и живых организмов, а так же испытывает влияние разнообразных ландшафтно-геохимических процессов, то, в отличие от оценки состояния других природных сред, оценка экологического состояния почвы, представляет более сложную задачу. Биологическое разнообразие и пестрота геохимических ситуаций на Земле способствовали использованию любого химического элемента с определенными метаболическими задачами (Вернадский, 1980, 1998, 2001). Исследуемый микроэлемент стимулирует окисление глюкозы в процессах обмена в организме, влияет на обмен холестерина и работу ферментов. Ванадий - микроэлемент, участвующий в биологических процессах на всех уровнях, входит в состав или участвует в синтезе ряда биологически активных веществ, которые играют важную роль в развитии растений и регулярно протекающих в них биологических процессов. V5+ является ингибитором некоторых ферментов (в частности, рибонуклеазы в рибосомах). Это связано с его ролью в биосинтезе белка и в торможении разрушающего действия этого фермента (Петербургский, 1975). Влияние высоких концентраций ванадия на человека всесторонне еще не изучено. Элемент включен в ряд веществ II класса опасности. Но для сходных с ним токсикантов мышьяк и др.) удовлетворительной считается ситуация, когда концентрация не превышает 1 ПДК, чрезвычайной - 5-10 ПДК, экологическое бедствие - более 10 ПДК; то же отмечено для поверхностных вод - 1 ПДК, 5-10 ПДК и больше 10 соответственно (Арене, 1972; Иванов, 1996). Техногенное загрязнение ванадием окружающей среды широко распространено и нередко значительно превышает ПДК различных сред (ПДКВ - 0,1 мкг/л; ПДКп - 150 мг/кг) (Иванов, 1996). Значительное количество ванадия, часто превышающее ПДК, вносится в почву с удобрениями: в мелиорантах до 150-160 мг/кг.

Актуальность темы: По степени токсичности ванадий стоит в одном ряду с ртутью, мышьяком, и кадмием (Иванов, 1996). В то же время, это микроэлемент, участвующий в биологических процессах на всех уровнях, входит в состав или участвует в синтезе ряда биологически активных веществ, которые играют важную роль в развитии растений и регулярно протекающих в них биологических процессов. V5+ является ингибитором некоторых ферментов (в частности рибонуклеазы в рибосомах). Это связано с его ролью в биосинтезе белка и в торможении разрушающего действия этого фермента (Петербургский, 1975).

Сложный геохимический цикл ванадия определяется переменной валентностью - близостью к Ti (V3+), С (V3+, V4+) и Р (V5+).

Ландшафтно-геохимические и почвенно-геохимические исследования в системе высотных поясов Алтая являются приоритетными задачами региональной экологии. Система почвообразующие породы - почвы во многом определяет биогеохимическое поведение элементов, в том числе и ванадия, в ландшафтах.

Цель исследования. Выявить закономерности пространственного и внутрипрофильного распределения валового и подвижного ванадия в почвенном покрове Алтая.

Задачи исследований:

1. Исследовать уровень содержания и особенности распределения ванадия в почвообразующих породах Алтая.

2. Выявить закономерности пространственного распределения ванадия в почвенном покрове биогеохимических поясов Алтая.

3. Изучить характер внутрипрофильного распределения валового и подвижного ванадия в основных типах почв региона исследований.

Объекты исследований. Почвообразующие породы и почвы Алтая.

Методы исследований. В основу полевых исследований положены сравнительно-географический и сравнительно-генетический методы.

Физико-химические свойства почв были определены общепринятыми в почвоведении методами. Общее содержание элемента определяли методом количественного плазменно-спектрального анализа в ИПА СО РАН, подвижные формы элемента - методом атомной абсорбции на приборе AAS 30. Полученная цифровая информация была обработана математико-статистическими методами.

Научная новизна. Впервые для территории Алтая получены вариационно-статистические параметры концентрации ванадия в основных типах почвообразующих пород и почв. Установлен региональный фон микроэлемента. Оценено влияние ведущих почвообразовательных процессов и свойств почв на поведение ванадия в разных типах почв биогеохимических поясов Алтая.

Практическая значимость работы. Работа была выполнена в рамках тематических проектов лаборатории биогеохимии ИВЭП СО РАН, грантов ФЦП "Интеграция" М0369 (1999-2000) "Биогеохимия элементов-биогенов, тяжелых металлов, радионуклидов и компонентов ракетного топлива на Алтае", грант РФФИ №99-05-96017 "Биогеохимия естественных и искусственных радионуклидов, микроэлементов, компонентов ракетных топлив в горно-лесных экосистемах бассейна Верхнего Енисея (Хакасия, Тува)", грант РФФИ №00-05-79082 "Организация и проведение экспедиционных работ к гранту РФФИ №99-05-96017 "Биогеохимия естественных и искусственных радионуклидов, микроэлементов, компонентов ракетных топлив в горно-лесных экосистемах бассейна Верхнего Енисея (Хакасия, Тува), грант РФФИ №98-05-03164 "Биогеохимия радионуклидов, тяжелых металлов, элементов-биогенов, фенолов и гидразина в Горном Алтае", грант РФФИ №00-05-79097 "Организация и проведение экспедиционных работ к гранту РФФИ №98-05-03164 "Биогеохимия радионуклидов, тяжелых металлов, элементов-биогенов, фенолов и гидразина в Горном Алтае"; гранты РГНФ: №02-06-18009е "Особенности эколого-биогеохимической ситуации на Алтае и ее влияние на здоровье населения", №02-06-18006е "Оценка экологических, медико-экологических и социально-психологических последствий ракетно-космической деятельности в Алтае-Саянском регионе", №05-06-18001е «Оценка влияния уничтожения ступеней твердотопливных ракет на окружающую среду, здоровье населения и социально-психологическую обстановку в Алтайском крае, Кемеровской и Челябинской областях», №05-06-18015е «Экспедиционные исследования по выявлению последствий ликвидации предприятий горно-добывающей промышленности в Алтайском крае: социально-экологические аспекты»; интеграционных проектов СО РАН№ 33 и 167.

Апробация работы. Результаты работы были доложены на: Международной конференции "Горы и горцы" (Горно-Алтайск, 1999); 3-й Российской биогеохимической школе (Горно-Алтайск, 2000); Международной конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (Семипалатинск, 2000, 2002, 2004); конференциях молодых ученых ИВЭП СО РАН (2001, 2002, 2003, 2005); VI Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (2002); межлабораторных и внутрилабораторных семинарах ИВЭП СО РАН.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 4 глав, введения, заключения и приложений. Основной текст изложен на 100 страницах, включает 17 рисунков и 35 таблиц. Список литературы содержит 131 источник.

Автор выражает особую благодарность за поддержку при выполнении работ: коллективу лаборатории биогеохимии ИВЭП СО РАН (Г.М. Медниковой, Т.А. Рождественской, Н.П. Цаплиной, Н.В. Гуляевой) и коллективу аналитического центра ИВЭП СО РАН (А.Н. Эйрих и Т.Г. Серых).

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Архипов, Игорь Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Средний уровень концентрации ванадия в почвенном покрове Алтая составляет 105 мг/кг, что не превышает ПДК почв. Загрязняющих производств на территории Республики Алтай не имеется. Горные экосистемы Алтая практически не испытывают антропогенной нагрузки. На территории района исследований не встречаются аномальные изменения в системе почвенных соединений химических элементов. Это позволяет рассматривать территорию Алтая в качестве эталона в смысле отсутствия токсико-экологической опасности.

Основные итоги исследования можно сформулировать в следующих положениях:

1. Среднее содержание ванадия в почвообразующих породах Алтая в целом находится на уровне кларка, варьирование концентраций обусловлено гранулометрическим составом и исходными литохимическими различиями; генезис пород имеет незначительное влияние.

2. Пространственное распределение ванадия в почвах Алтая обусловлено их положением в системе высотной поясности, особенностями почвообразования и сочетанием геохимических процессов. Хорошо прослеживается зависимость между валовым содержанием ванадия и гранулометрическим составом почв и пород: глинистые и суглинистые почвы более богаты ванадием, чем супесчаные и песчаные.

3. В почвах Алтая преобладают три типа внутрипрофильного распределения ванадия: а) концентрация в карбонатных горизонтах (свойственно почвам сухостепных и полупустынных ландшафтов); б) распределение по элювиально-иллювиальному типу (наблюдается в почвах горно-лесного пояса); в) биогенное накопление (характерно для почв горно-тундровых и горно-луговых ландшафтов).

4. Средний уровень концентрации валового ванадия в почвенном покрове Алтая составляет 105 мг/кг, что не превышает санитарно-гигиенических норм. Техногенного загрязнения почв исследуемым микроэлементом не выявлено.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Архипов, Игорь Александрович, Барнаул

1. Агроклиматический справочник по Горно-Алтайской автономной области. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1982. — 311 с.

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

3. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. / Ю.В. Алексеев, Ленинград: Агропромиздат, 1987. - 142 с.

4. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. / В.А. Алексеенко — Москва: Лотос. 2000. 626 с.

5. Алтайский край. Атлас. — М. — Барнаул: Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1978. Т. 1.- 222 с.

6. Андрианова Г.А. Содержание микроэлементов в почвообразующих породах и почвах Центральной Якутии. / Г.А. Андрианова, // Геохимия 1971.-№4. С.-48-56.

7. Арене Л. Распространенность элементов в земной коре. / Л. Арене. — Москва: Мир, 1972. 274 с.

8. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому Анализу почв. / Е.В. Аринушкина. -М.; Изд-во Моск. ун-та, 1970. 488 с.

9. Ю.Архипов И.А. Ванадий в почвах Алтая. / И.А. Архипов, А.В .Пузанов, М.А.Мальгин, // Материалы Междунар. конф. Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде. Семипалатинск, 2000. - С. 128129.

10. Архипов И. А. Ванадий в черноземах межгорных котловин Центрального Алтая / И.А. Архипов, // Материалы IV Пущинской шк.-конф. Т.З. Пущино, 2002. С. 84-86.

11. Архипов И.А. Ванадий в горно-лесных почвах Алтая / И.А. Архипов, А.В. Пузанов, М.А. Мальгин, // Ползуновский вестник. Барнаул, 2004, №2. С. 176-182.

12. Архипов И.А. Ванадий в черноземах межгорных котловин Алтая. / И.А. Архипов, А.В. Пузанов, М.А. Мальгин, // География и природопользование Сибири. Барнаул, 2004. Вып. 7. -С. 21 —29.

13. Ахтырцев Б.П. Тяжелые металлы и радионуклиды в гидроморфных почвах Русской равнины и их профильное распределение. / Б.П. Ахтырцев, // Почвоведение, 1999. № 4 , -С. 435 444

14. Барышников Г.Я. Развитие рельефа переходных зон горных стран в кайнозое (на примере Горного Алтая). / Г.Я. Барышников, Томск: Изд-во Том. ун-та, 1992. - 182 с.

15. Барышников Г.Я. Морфология и рыхлые отложения долины р. Бии. / Г.Я. Барышников, / Вопросы геоморфологии Алтайского края. JL, 1976. -С. 14-17.

16. Барышников Г.Я. Купольные и кольцевые морфоструктуры Алтая. Новые данные по геологии и полезным ископаемым Алтайского края: / Г.Я. Барышников. // Тез. докл. науч.-практ. конф. Барнаул, 1982. С. 6568.

17. Белостоцкий И.И. О некоторых общих вопросах геологии Горного Алтая. / И.И. Белостоцкий, В кн. Материалы по региональной геологии, 1956.-294 с.

18. Беус А.А. Геохимия литосферы. / А.А. Беус. -М., Недра, 1981. 335 с.

19. Беус А. А. Геохимия окружающей среды / А. А. Беус; Л.И. Грабовская; Н.В Тихонова. Москва: Недра, 1976. — 248 с.

20. Богачкин В.М. История тектонического развития Горного Алтая в Кайнозое / В.М. Богачкин. -М.: Наука, 1981. 183 с.

21. Борисенко Л.Ф. Ванадий / Л.Ф. Борисенко. -М.: Недра, 1973. 192 с.

22. Браунлоу А.Х. Геохимия / А.Х. Браунлоу. -М.: Недра, 1984. 436 с.

23. Брукс P.P. Химия окружающей среды / P.P. Брукс, М.: Химия, 1982. -С. 371-413

24. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии / В.И. Вернадский, Труды биогеохимической лаборатории. -М.: Наука, 1980. — 320 с.

25. Вернадский В.И. Труды по биогеохимии и геохимии почв. / В.И. Вернадский. М.: Наука, 1998. - 437 с.

26. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения / В.И. Вернадский. М.: Наука, 2001. - 367 с.

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

28. Виноградов А.П. Основные закономерности распределения микроэлементов между растениями и средой / А.П. Виноградов // Микроэлементы в жизни растений и животных. -М.: Изд-во АН СССР, 1952.-С. 7-20.

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

30. Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии / Б.В. Виноградов. — М.-.ГЕОС, 1998.-418 с.

31. Волковинцер В.И. Агрохимическая характеристика серых лесных почв Горного Алтая / В.И. Волковинцер. Барнаул. 1967. - 197 с.

32. Волковинцер В.И. Степные криоаридные почвы / В.И. Волковинцер. Новосибирск: Наука, 1978. - 208 с.

33. Волковинцер В.И. Характеристики почвенного покрова межгорных котловин Юго-Восточного Алтая / В.И. Волковинцер. Горно-Алтайск, 1962.-216 с.

34. Воробьев Г.Т. Тяжелые металлы в почвах Брянской области / Г.Т. Воробьев // Химия в сельском хозяйстве. 1996. - № 3. — С.39 — 40.

35. Геохимия окружающей среды / Под ред. Ю.Е. Сает. М.,: Недра, 1990.-335 с.

36. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР / М.А. Глазовская. М.; Высшая школа, 1988. -328 с.

37. Глазовская М.А. Микроэлементы в ландшафтах Советского Союза / М.А. Глазовская. М., 1969. - 320 с.

38. Глинка К.Д. Минералогия, генезис и география почв / К. Д. Глинка. — М.: Наука, 1978.-279 с.

39. Девяткин Е.В. Кайнозойские отложения и неотектоника Юго-Восточного Алтая / Е.В. Девяткин // Труды ГИН АН СССР. -М., -Вып. 126. 1965.-189 с.

40. Динамика растительного вещества и современные почвенные процессы в травянистых экосистемах. -Пущино, Пущинский научный центр АН СССР, 1991. 23 6 с.

41. Дмитриев В.А. Математическая систематика в почвоведении / В.А. Дмитриев, М.: Издательство МГУ, 1972. -292с.

42. Добрицкая Ю.И. Некоторые закономерности распространения ванадия в разных типах почв / Ю.И. Добрицкая, // Почвоведение, 1972 — №9. С 51-61.

43. Добрицкая Ю.И. Распределение ванадия в природных объектах. / Ю.И. Добрицкая, // Агрохимия, 1969. № 3 С 143 - 151.

44. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние / В.В. Добровольский. М.: Мысль, 1983. - 378 с.

45. Добровольский В.В. Основы биогеохимии / В.В. Добровольский. — М.: Высшая школа, 1998.-413 с.

46. Добровольский Г.В. Функции почв в биосфере и экосистемах / Г.В. Добровольский. М.: Наука, 1990. - 429 с.

47. Дробков А.А. Микроэлементы и радионуклиды в жизни растений и животных / А.А. Дробков / М.: Изд-во АН СССР, 1958. 208 с.

48. Ермоленко Н.Ф. Микроэлементы и коллоиды почв / Н.Ф. Ермоленко. -Минск: 1966.-321 с.

49. Ерофеев B.C. Геологическая история южной периферии Алтая в палеогене и неогене / B.C. Ерофеев. -Алма-Ата, 1969. -147 с.

50. Западная Сибирь // Серия Природные условия и естественные ресурсы СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 487 с.

51. Зырин Н.Г. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растение / Н.Г. Зырин, Е.В. Каплунова // Химия в сельском хозяйстве. 1985. № 6. С. 45-48.

52. Зырин Н.Г. Содержание и формы соединений микроэлементов в почвах / Н.Г. Зырин, А.А. Титова. М.: Изд-во МГУ, 1979. - 320 с.

53. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. / В.В. Иванов. — М.: Экология, 1996.- 190 с.

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

55. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растение. / В.Б. Ильин. — Новосибирск: Наука, 1991. — 151 с.

56. Ильин В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области / В.Б. Ильин, А.И. Сысо; Отв. Ред. В.А. Хмелев; Рос. Акад. Наук Сиб. Отд-ние, Ин-т Почвоведения и агрохимии. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 228 с.

57. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М.: Мир, 1989. - 439 с.

58. Калецкая М.С. Развитие рельефа Северо-Восточного Алтая / М.С. Калецкая // Труды ин-та Географии АН СССР. 1948. Вып 39. -С. 71-81.

59. Касимов Н.С. Латеральная миграция микроэлементов в степных и пустынных ландшафтах / Н.С. Касимов // Вестник МГУ. 1981. — № 5. Серия география. - С. 69-74

60. Кленов Б.М. Гумус почв Западной Сибири / Б.М. Кленов. — М.: Наука, 1981. -144 с.

61. Ключников Ю.С. Важнейшие черты климата Алтая в погодах В кн. Вопросы комплексной климатологии / Ю.С. Ключников, — М.: Изд-во АН СССР, 1963.-245 с.

62. Ковалев Р.В. Общая характеристика почвенного покрова Западной Сибири / Р.В. Ковалев, С.С. Трофимов // В кн. Агрохимическая характеристика почвенного покрова СССР. — М.: Наука, 1968. — 440 с.

63. Ковальский В.В. Микроэлементы в почвах СССР / В.В. Ковальский, Г.А. Ариаднова. -М.: Наука, 1970. 179 с.

64. Ковальский В.В. Геохимическая экология / В.В. Ковальский. — М.: Наука, 1974.-187 с.

65. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова / В.А. Ковда, — М.: Наука, 1985.-263 с.

66. Ковда В.А. Основы учения о почвах / В.А. Ковда, М.: Наука, 1973. -324 с.

67. Ковда, В.А. Проблемы почвоведения / В.А. Ковда // Сб. науч. трудов. -М., 1990.-203 с.

68. Ковда В.А. Микроэлементы в почвах Советского Союза / В.А. Ковда; И.В. Якушевская; A.M. Тюрюканов, М.: Изд-во МГУ, 1959. - 67 с.

69. Корж В.Д. Геохимия элементного состава гидросферы / В.Д. Корж. — М.: Наука, 1991.-143 с.

70. Куминова А.В. Растительный покров Алтая / А.В. Куминова. Новосибирск, 1960. - 447 с.

71. Кузнецова А.И. Определение элементов в природных средах / А.И. Кузнецова, JI.J1. Петров, В.А. Ветров; отв. ред. Г.Н. Аношин, Росс. Акад. Наук. Сибирское отделение. Ин-т Геохимии. Серия «Экология» Вып. 30, Новосибирск, 1994. - 90 с.

72. Лебедев В.И. Ионно-атомные радиусы и их значение для геохимии / В.И. Лебедев. -М.: Наука, 1969. 156 с.

73. Лукашев К.И. Геохимическое изучение земной коры / К.И. Лукашев, В.К. Лукашев; В.А. Кузнецов. Минск: Наука и техника, 1977. - 176 с.

74. Лукашев К.И. Биосфера и биогеохимические провинции / К.И. Лукашев, И.К. Владковская. Минск: Наука и техника, 1973. - 240 с.

75. Лукашев К.И. Геохимия ландшафтов. / К.И. Лукашев, В.К. Лукашев. -Минск: Вышейная школа, 1972. -358 с.

76. Макеев О.В. Микроэлементы в почвах Сибири и Дальнего Востока. / О.В. Макеев. -М.: Наука, 1973. 150 с.

77. Мальгин М.А. Биогеохимия микроэлементов в Горном Алтае / М.А. Мальгин. Новосибирск: Наука, 1978. -272 с.

78. Манн А.У. Химия окружающей среды / А.У. Манн. М.: Химия, 1982.- 104 с.

79. Марусенко Я.И. Гидрография Западной Сибири, т.1. Общая характеристика вод / Я.И. Марусенко, А.А. Земцов. Томск. 1961. - 169 с.

80. Микроэлементы в почвах СССР / Под ред. Н.Г. Зырина, Г.Д. Белициной. М.; Изд-во МГУ, 1981. -252 с.

81. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг / Г.В. Мотузова. М.: Эдиториал УРСС, 1999. - 166 с.

82. Нерпин С.В. Энерго и массообмен в системе почва-растение-воздух / С.В. Нерпин. -JL: Гидрометеоиздат, 1975. — 358 с.86,Огуреева Г.Н. Ботаническая география Алтая / Г.Н. Огуреева. —М.: Наука, 1980.- 189 с.

83. Пейве Я.В. Биохимия почв / Я.В. Пейве. М.: Гос. Изд-во с.-х. Лит., 1961.-422 с.

84. Пейве Я.В. Об основных закономерностях распределения валовых запасов и подвижных форм микроэлементов в почвах СССР / Я.В. Пейве // Тез докладов VIII Международного конгресса почвоведов. М.: Изд-во МГУ, 1964.-С. 126-136

85. Пейве Я.В. Содержание доступных растениям форм микроэлементов в почвах СССР. В кн.: Микроэлементы в растениеводстве / Я.В. Пейве. — Рига: 1958.-480 с.

86. Перельман А.И. Геохимия ландшафта / А.И. Перельман, Н.С. Касимов. М.: Астерея, 2000. - 768 с.

87. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза / А.И. Перельман. М.: Недра, 1972. -324 с.

88. Перельман А.И. Геохимия / А.И. Перельман. М.: Высшая школа, 1989.-423 с.

89. Петербургский А.В. Сельскохозяйственное значение ванадия / А.В. Петербургский // Агрохимия. № 2, 1975. -С. 142 152.

90. Петров Б.Ф. Почвы Алтае-Саянской горной области / Б.Ф. Петров. — Москва: Изд-во АН СССР, 1952 б. 247 с.

91. Почвы Горно-Алтайской автономной области / Под ред. Р.В. Ковалева. Новосибирск: Наука, 1973. — 352 с.

92. Приходько А.Н. Ванадий, хром, никель и свинец в почвах Притиссенской низменности и предгорий Закарпатья / А.Н. Приходько // Агрохимия. 1977, № 4. -С 95 100.

93. Протасова Н.А. Макро- и микроэлементы в почвах ЦентральноЧерноземной зоны и почвенно-геохимическое районирование ее территории / Н.А. Протасова // Почвоведение. 2000, -№ 2. -С. 204 — 211.

94. Рагим-Заде, Ф.К. О горных лугово-степных почвах Горного Алтая / Ф.К. Рагим-Заде. В кн.: Генезис почв Западной Сибири. Новосибирск:, 1964.-184 с.

95. Ревушкин А.С. Высокогорная флора Алтая / А.С. Ревушкин. -Томск: Изд-во Томского ун-та, 1988. 319 с.

96. Роде А.А. Система методов исследований в почвоведении / А.А. Роде. -Новосибирск: Наука, 1971. — 92 с.

97. Самойлова Г.С. Типы ландшафтов гор Южной Сибири. / Г.С. Самойлова. — М., 1973.

98. Самойлова Г.С. Ландшафтная структура физико-географических регионов Горного Алтая / Г.С. Самойлова // Вопросы географии. № 121, 1982.-С. 154-164.

99. Самойлова Г.С. Ландшафтная структура физико-географических регионов Алтае-Саянской горной страны / Г.С. Самойлова // Землеведение, Т. XYII, 1990. С. 53-65.

100. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы / Ф.Я. Сапрыкин. -Ленинград: Недра, 1984. 231 с.

101. Седельников В.П. Высокогорная растительность Алтае-Саянской горной области / В.П. Седельников. -Новосибирск: Наука, 1988. 222 с.

102. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь — справочник. / Ред. Ю.М. Лейкина. М.: Агропромиздат. 1991. - 303 с.

103. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / Под ред. Н.Г.Зырина и JI.K. Садовниковой. М.; Изд-во МГУ, 1985. -208 с.

104. Ферсман А.Е. Избранные труды / А.Е. Ферсман. М.: АН СССР, 1953-1959. Т. 1.-С. 243-248.

105. Хмелев В.А. Лессовые черноземы Западной Сибири. / Отв. Ред. В.М. Кауричев / — Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1989. 201 с.

106. Хмелев В.А. Черноземы Горно-Алтайской Автономной области. / В.А. Хмелев. Новосибирск: Наука, 1968. — 115 с.

107. Хмелев В.А. Почвы низкогорий Северного Алтая / В.А. Хмелев. -Новосибирск: Наука, 1982. 124 с.

108. Хорошев А.В. Факторы дифференциации микроэлементов в почвах Центрального Кавказа / А.В. Хорошев // Известия АН. Серия географическая, 2000, № 6. -С. 77 82.

109. Чернов Г.А. Рельеф Алтае-Саянской горной области / Г.А. Чернов. — Новосибирск: Наука, 1988.- 211 с.

110. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений / М.Я. Школьник. М.: Изд-во Наука, 1974. - 370 с.

111. Школьник М.Я. Микроэлементы в сельском хозяйстве / М.Я. Школьник. М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 292 с.

112. Щукин Е.Д. Коллоидная химия / Е.Д. Щукин М.: Высшая школа, 1992.-114 с.

113. Щукина Е.Н. Закономерности размещения четвертичных отложений на территории Алтая / Е.Н. Щукина /Тр. ГИНа АН СССР. Вып. 26. -М., 1960.- 106 с.

114. Щукина Е.Н. Древняя кора выветривания в Алтайском крае и ее значение для определения возраста и генезиса рельефа / Е.Н. Щукина / В кн.: Кора выветривания. Вып. 2. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 214 с.

115. Эдлин М.Г. Поведение галлия и ванадия в латеритных корах выветривания Гвинеи, развитых по различным исходным породам. / М.Г. Эдлин // Геохимия. 1996, № 2. С 134 - 138.

116. Экогеохимия Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1996. — 215 с.

117. Эмсли Дж. Элементы / Дж. Эмсли. -М.; Мир., 1993.- 184 с.

118. Якушевская И.В. Микроэлементы в ландшафтах колочной лесостепи / И.В. Якушевская, // Почвоведение. 1972, № 4. С 44- 53.

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

120. Arnon, D. Trase element. / D. Arnon, // New York, London. 1958.

121. Arnon, D., Wessel G. Vanadium as an essential element for green plants. Text. / D. Arnon, G. Wessel,// Nature, v. 172, 1953.

122. Bertrand, The biogeochemistry of vanadium. / Bertrand, // Bull. Amer. Museum Natur. History, v. 94, No 7, 1950.

123. Bertrand, Vanadium et Astergillus niger. / Bertrand, C.r. Acad. Sci. t. 262, No 22, 1966.

124. Becking, J.H. Species differences in Mo and V requirements and combined nitrogen utilization by Azotobacteriaceace. / J.H. Becking, // Plant and Soil 16, N2 1962.

125. Cannon, H.L. The biogeochemistry of vanadium. / H.L. Cannon, Soil Sci, v. 96, N3, 1963.

126. Mangrich, A.S. Bonding parameters of vanadul ion in humic acids from the Jucu River estuarine region, Brazil. / A.S. Mangrich, N.V. Vugman, //Science of the Total Enviroment N 75 1988 (p. 235-241).

127. Nalovic, L. Recherches sur les elements traces dans les sols tropicaux; etude de quelques sols de Madagascar / L. Nalovic, M. Pinta,// Geoderma, N 3, p. 117, 1970.

128. Stendahl, D.H. Effect of water hardness and vanadium lethality to rainbow trouth. / D.H. Stendahl, J.B. Sprague, //Water research 16: 1982 (p. 1479-1488).

129. Taylor, D. The acute taxicity of nine «greylist» metals (As, Cr, B, Ni, V, Zn) to two marine fist species: dab (Limanda limanda) and grey mullet. (Chelon labrosus). / D. Taylor, B.G. Maddock, //Aquatic toxicology 7 1985 (p. 135-144).