Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Содержание и распределение фтора в природных и антропогенных ландшафтах и зонах загрязнения урбанизированных территорий Мордовии
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Содержание и распределение фтора в природных и антропогенных ландшафтах и зонах загрязнения урбанизированных территорий Мордовии"

На правах рукописи

Аникин Вячеслав Владимирович

Содержание и распределение фтора в природных и антропогенных ландшафтах и зонах загрязнения урбанизированных территорий Мордовии.

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

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Ярославль 2004

Работа выполнена на кафедре физической географии и туризма Мордовского госуниверситета им. Н.П. Огарева

Научные руководители: доктор географических наук,

профессор Б.И. Кочуров

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.С. Щетинина

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических

наук, профессор В.И. Преснухин

кандидат географических наук, доцент В.А. Беляев

Ведущая организация: Рязанский государственный

педагогический университет

Защита состоится на заседании диссертационного совета

К.212.307.07 при Ярославском государственном педагогическом университете по адресу: 150000, Ярославль. Которосльная набережная 46, в аудитории 201. Телефон 30-55-22; факс (0852) 72-78-21

Отзыв посылать по эмейлу: kolbowsky@mail.ru

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Ярославского государственного педагогического университета им. К.Д. Ушинского

Автореферат разослан

2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.г.н. А. В. Кулаков

Актуальность темы. Одной из острейших проблем нашего времени является нарушение и деградация окружающей природной среды. Рост индустриального производства в условиях бурного научно-технического прогресса и активного вовлечения природных ресурсов в хозяйственный оборот, увеличение транспортных единиц и магистралей, урбанизация и многие другие антропогенные факторы оказывают все возрастающее влияние на состояние окружающей природной среды.

Основной принцип решения проблемы взаимодействия природы и общества состоит в проведении профилактических мероприятий, направленных на предотвращение или ослабление антропогенного воздействия на среду обитания человека. Это положение становится все более важным и по мере роста количества и ассортимента химических соединений, используемых в народном хозяйстве.

Важнейшая роль почвы в сохранении биосферы обуславливает необходимость контроля за состоянием почвенного покрова. За последние десятилетия увеличилось поступление в почву химических веществ, большинство которых обладают высокой стойкостью, могут накапливаться в ней и при определенных условиях переходить через воду, воздух в растения, создавая очаги загрязнения, опасные для здоровья человека. Одними из таких соединений являются фториды.

Фтор среди химических элементов занимает особое место. Он характеризуется как одновалентный и самый активный металлоид. Уже при обычной температуре фтор соединяется почти со всеми металлами и большинством металлоидов. Фтор очень ядовит. Ничтожные его количества в воздухе атмосферы, в питьевой воде, в пищевых продуктах опасны для здоровья и жизни людей и животных. Предельно допустимая концентрация (ПДК) фтора в питьевой воде - 1 - 1,5 мг/л, в воздухе 0,05 мг/м3, в почве - 10 мг/кг (воднорастворимого).

Исследованиями, проведенными в различных почвенно-климатических зонах, установлено, что токсические действия фтора у растений ведут к общему растройству обмена веществ, задерживают рост корней, снижают дыхание листьев и интенсивность фотосинтеза; урожай сельскохозяйственных культур при этом снижается в среднем на 30 %.

Высокие концентрации фтора вносят существенные изменения в химические свойства почв: увеличивается содержание водорастворимого гумуса, снижается окислительно-востановительный потенциал и биологическая активность почв, что ведет к снижению плодородия почв. В почвы фтор поступает из атмосферы в виде летучих выбросов предприятий химической и металлургической промышленности. Однако основным источником поступления фтора в почву являются фторсодержащие фосфорные удобрения.

Республика Мордовия - крупный аграрно-индустриальный регион с развитым зерново-свекловичным сельским хозяйством и мясо-молочным животноводством. Интенсивное использование земельных ресурсов сопровождается применением большого количества удобрений, в том числе фосфорных. Только за 1970-1990 гг. совместно с удобрениями п помои_Мрцдицц|цпод сельскохозяйственные культуры внесено свыше 1

это требует проведения комплексных ландшафтно-геохимических и геоэколо-гическх исследований возможных последствий воздействия на окружающую среду фтора.

Цель и задачи исследования.

Цель работы - изучение основных особенностей миграции и накопления фтора в различных компонентах природных и антропогенных ландшафтов Мордовии и в зонах загрязнения урбанизированных территорий.

Для этого в работе решались следующие задачи:

1. Изучить ландшафтно-геохимические условия Республики Мордовии, влияющие на содержание фтора в различных компонентах ландшафта.

2. Установить уровни концентрации фтора в почвообразующих породах, почвах, растениях и в подземных водах Мордовии.

3. Выявить миграцию фтора в геохимически сопряженных ландшафтах.

4. Определить поступление фтора в растения люцерны в условиях севооборота и длительного применения минеральных удобрений.

5. Изучить содержание фтора в питьевых, оросительных, грунтовых и дренажных водах Мордовии.

6. Выявить особенности техногенного воздействия фтора на растительность (береза и сосна) г. Саранска и природную среду города и пригородной зоны, в целом.

Защищаемые положения.

1. Содержание и распределение фтора в природных ландшафтах Мордовии зависит от характера и особенностей различных компонентов этих природных комплексов.

2. Территория Республики Мордовии относится к биогеохимической провинции с повышенным содержанием фтора в почвах и природных водах.

3. Значительное влияние на содержание и распределение фтора в природных ландшафтах Мордовии оказывает сельское хозяйство (применение фосфорных удобрений и орошение артезианскими водами) и промышленное производство с высоким уровнем фторсодержащих выбросов.

4. Экологическое состояние лесных насаждений в зоне фторсодержа-щих промышленных выбросов характеризуется изменением биохимического состава и ускорением процессов старения.

Научная новизна.

1. Установлено что территория Республики Мордовии относится к биогеохимической провинции с повышенным содержанием фтора в почвах и природных водах.

2. Выявлены ландшафтно-геохимические особенности содержания и распределения фтора в природных, антропогенных и техногенных ландшафтах Мордовии.

3. Установлено влияние фторсодержащих выбросов на биохимический состав растений (береза и сосна) и ускорение процессов старения древесной растительности.

Практическое значение. Полученные в диссертации результаты по изучению содержания и распространения фтора в различных компонентах ландшафтов территории Мордовии имеют большое значение для решения проблем сохранения природной среды и здоровья населения республики.

Полученные данные могут быть использованы для прогнозирования трансформации природных систем в сфере воздействия фторзагрязняющих производств Саранска.

Часть материалов по распространению фтора в ландшафтах Мордовии передана в госсанэпедемстанцию г. Саранска и Комитет по охране окружающей среды Республики Мордовии.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных межвузовских конференциях молодых ученых в городе Саранске (1998 -2002гг.), на первой межрегиональной, бассейновой научно-практической конференции «Изучение природы и биоразнообразия Присурья» в г. Чебоксары (1998), на заседаниях отдела Института географии РАН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Объем и структура работы. Диссертация на 161 странице, состоит из введения, 5 глав, заключения и приложения на 14 страницах, содержит 60 таблиц и 34 рисунков. Список литературы включает 195 наименований, в том числе 53 на иностранных языках.

Объекты и методы исследования. Для решения поставленных в диссертации задач были исследованы и проанализированы компоненты ландшафтов смешанных лесов водно-ледниковых равнин (Заалатырский, Мокша-Алатырский, Мокша-Сивинский, Варма-Кивчейский, Шокшинский, Вадский); широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин (Прируд-нинский, Инсаро-Нуйский, Игнатово-Алатырский, Исса-Инсарский, Мокша-Иссинский, Мокша-Сивинский, Мокша-Вадский); широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин (Сарка-Инсарский, Присурский, Меня-Игнатовский); долинные ландшафты (Сурский, Инсарский, Алатырский, Руднинский, Иссинский, Мокшанский, Вадский, Верхнесивинский, Вышан-ский).

Методологической основой исследования явился комплексный эколого-геохимический подход. В ходе исследования применялись традиционные методы оценки содержания и распространения фтора в компонентах ландшафта и расчеты геохимических коэффициентов в условиях проведения пространственного анализа и картографирования.

Степень смытости почв определяли по номенклатуре Х.М. Махсудова (1982) с учетом методики М.Н. Заславского (1972). Всего было заложено 60 почвенных разрезов. Кроме того, в зависимости от степени смытости почв и рельефа, закладывались полуямы и прикопки. Почвенные разрезы были заложены осенью после окончания вегетационных поливов и внесения минеральных удобрений, перед уборкой культуры. Образцы почв отбирались по генети-

ческим горизонтам до почвообразующих пород, в гидроморфных почвах - до грунтовых вод.

Для изучения влияния систематического и длительного применения минеральных удобрений и накопления фтора в почвах и растениях были отобраны образцы с различными вариантами многолетних полевых опытов на староорошаемой серой лесной, орошаемой луговой, староорошаемой типичной луго-во-черноземной, дерновой и черноземной почвах.

Анализ почв, пород, растений и речных вод производили с учетом общепринятых методических разработок (Аринушкина Е.В., 1970; Веригина, 1974; Тюрин И.В., 1966 а, б).

Микробиологические исследования почв проводились по общепринятым методикам (Руководство практических занятий по микробиол., 1983).

Повреждаемость растений при действии фторводорода определялась по методу предложенному В. П. Тарабриным с соавт. (Фитотоксичность органических и неорганических загрязнителей, 1986).

Валовое содержание фтора определялось сплавлением смесью солей Ка^О,, + К2СО3 в соотношении 1:10. Водорастворимый фтор устанавливается в водной вытяжке 1:5. Фтор в растениях определялся методом сухого озоления, а фтор в водах - методом концентрирования.

Все определения фтора проведены потенциометрически с конечным определением его фторселективным электродом на рН-метре: рН-121 (Хаземова с соавт., 1983).

Для установления закономерностей распределения миграции фтора были использованы геохимические коэффициенты: кларк концентрации КК (Вернадский, 1954), кларк рассеяния КР (Перельман, 1975); коэффициента водной миграции К, (Перельман, 1956 и др.), коэффициент радиальной дифференциации Я (Глазовская, 1964), коэффициент латеральной дифференциации а (Ильин, 1979; Глазовская, 1964, 1965), специальная или частная биогенность Бс по А.И. Перельману (1989) и показатель предложенный Б.Б. Полыновым (1944) названый А.И. Перельманом (1961) коэффициентом биологического накопления А

Основное содержание работы Фтор в основных компонентах природных ландшафтов Мордовии.

За последние годы большое внимание уделяется изучению миграции и накопления фтора. Подобный интерес к нему вызван тем, что этот распространенный в почвах и природных водах микроэлемент характеризуется сравнительно резким переходом от физиологически полезных концентраций до концентраций, токсичных для растений и животных.

Основные особенности ландшафтно-геохимической специфики Республики Мордовии обусловлены, прежде всего, ее географическим положением. Приграничное положение республики в бореальной умеренно холодной и центральной лесостепной и степной областях обусловливает сложную структуру почвенного покрова, растительности и других компонентов природных ландшафтов Мордовии.

Содержание фтора в почвообразующих породах. Полученные данные позволяют отметить, что лессовидные суглинки Республики Мордовии характеризуются более высоким уровнем содержания фтора по сравнению с древними аллювиальными отложениями, что повидимому, связано с резким увеличением количества кварца в песчаных отложениях и уменьшением (или полным исчезновением) карбонатов. В свою очередь, карбонаты уменьшают мобильность фтора за счет образования труднорастворимых солей кальция фторида.

Содержание водорастворимого фтора в покровных лесовидных суглинках варьирует в довольно широких пределах - от 0,1 мг/кг до 6,17 мг/кг. Среднее содержание составляет 2,5 мг/кг в покровных лессовидных суглинках и 0,4 в аллювиальных отложениях.

Концентрация фтора в кислотных экстракциях в покровных лессовидных суглинках составляет в среднем 4 мг/кг, это в два раза больше, чем содержание фтора в водных вытяжках. Среднее содержание фтора в щелочных экстракциях составляет 3,34 мг/кг.

Статистическое изучение особенностей распределения всех форм фтора в почвообразующих породах показало, что оно согласуется с логнормальным законом.

Содержание фтора в почвах. Содержание фтора в разных типах почв и на разной глубине почвенного профиля неодинаково. Нами была выявлена закономерность в распределении фтора по почвенному профилю (таблица 1). Самое высокое содержание фтора отмечается в пойменных почвах. В верхнем -горизонте А дерновой тяжелосуглинистой почвы поймы реки Мокши фтора содержится до 162 мг/кг почвы. Вниз по профилю количество его уменьшается и составляет 118 - 122 мг/кг почвы. В почвообразующей породе С наблюдается повышенное содержание фтора 131 мг/кг по сравнению с горизонтом В. В пойменных почвах количество фтора с глубиной убывает и снова возрастает его количество в почвобразующей породе, повидемому это связано с количеством фракции физической глины и изменением рН среды в почвенных горизонтах.

В горизонте А дерновой среднесуглинистой почвы поймы реки Суры содержание фтора 85 мг/кг. В ниже лежащем горизонте В отмечается равномерное распределение фтора в пределах 40 - 45 мг/кг почвы. В горизонте С наблюдается повышенное содержание фтора (83 мг/кг) по сравнению с горизонтом В. Здесь мы наблюдаем туже закономерность, что и в предыдущем случае. Следовательно, мы можем сделать вывод, что в пойменных почвах количество фтора с глубиной убывает и только в почвообразующей породе его концентрация возрастает.

В верхней части горизонта А дерновой пылевато--супесчаной почвы поймы реки Мокша содержание фтора составляет 28-36 мг/кг почвы. В ниже лежащем горизонте В отмечается увеличение концентрации фтора до величин 40 - 43 мг/кг и равномерное распределение его по горизонту. В почвообразую-щем горизонте отмечается пониженное содержание фтора по сравнению с верхними горизонтами почвы (20 - 22 мг/кг).

В лугово-черноземных тяжелосуглинистых почвах (гумусовый горизонт) содержание фтора составляет 86 мг/кг почвы, в средней части профиля (В) 124 - 127 мг/кг, в нижележащих горизонтах (В2 - С) 158 - 200 мг/кг почвы. Из анализа видно, что концентрация фтора с глубиной возрастает.

Таблица 1.

Радиальное распределение фтора в почвах ландшафтов Мордовии

Название почвы Гори- Глубина Содержание рн Кларк Коэффици-

зонт образца. фтора. физиче- гумуса. рассеи- ент ради-

почвы см мг/кг ской гли- % вания. альной

ны, % КР дифферен-

циации, И

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ландшафты широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин

Луговая оглеенная тяжело- А 0-6 118 40 4.0 6.8 5.51 0.77

суглинистая почва 10-20 110 44 3.0 6.6 5.91 0,71

В 20-30 90 40 5.8 7.22 0,58

40-50 122 46 6,0 5.33 0,79

70-80 134 48 6,2 4.85 0,87

С 100-110 162 53 6.8 4,01 1,05

150-160 154 50 7,0 4,22

Лугово-черноземная средне- А 0-20 68 30 2.5 7.1 9.56 0.56

суглинистая почва в, 20-30 116 42 13 6,7 5,60 0,96

в 40-50 86 35 6,4 7.56 0,71

70-80 72 34 6,2 9.03 0.60

С 130-140 120 43 7,0 5.42

Лугово-черноземная тяже- А 0-20 86 40 3.5 12 7,55 0.43

лосуглинистая почва В 20-30 124 46 2,0 6.7 5,24 0,60

45-55 127 47 6,4 5.12 0.63

С 70-80 158 49 6.8 4,11 0,79

150-160 200 52 7.0 3,25

Чернозем оподзоленный А. 0-20 10 40 7.7 7,1 65,00 0.23

среди ее углинистый А 25-35 22 42 7.5 6,8 29.54 031

в. 60-70 25 46 6,4 26,00 038

В. 95 - 105 35 46 6.0 18.57 0.81

С 140-150 43 44 6.4 15,12

Чернозем выщелоченный А. 0-20 12 43 7.4 7.1 54,17 0.10

среднесуглинистый А 25-35 20 46 6.0 6.8 32.50 0,16

в, 50-60 50 48 6,6 13.00 0,42

в„ 70-80 84 50 6,4 7.74 0,70

С2 150-160 120 50 6.2 5.42

Ландшафт широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин

Серая лесная глинистая А. 0-20 82 55 4.3 4,9 7.93 0,67

почва В/А2 25-30 51 57 0.4 4,4 12.74 0,41

в, 35-45 44 60 0,3 2,6 14.77 0,36

в 70-80 43 61 23 14.77 0.35

в/С 90-140 112 61 6,0 5,80 0,91

С 150-160 122 55 6,2 5,33

Серая лесная тяжелосугли- А. 0-20 76 45 4,34 6,8 8.55 0.64

нистая почва В/А2 20-27 60 55 0,4 6,0 10.83 031

в, 40-50 82 61 0,3 5,6 7,93 0,69

в, 80-90 84 56 5,4 7,74 0.71

в/С 100-140 84 54 5.4 7.74 0.71

с 150-160 118 49 7.0 5.51

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Темно-серая лесная оподзо- Ая 0-25 120 45 6,4 6,1 5.41 0,75

ленная тяжелосуглинистая А,/А, 25-35 138 47 3,7 5,7 4.71 0,86

В1 35-45 140 53 2.0 5.5 4,64 0,87

в 70-80 146 49 6.5 4,45 0,91

В/С2 130-140 148 47 6.8 4.39 0.92

С 200 - 220 160 46 7,0 4,06

Дерновая среднесуглини- А 0-10 85 30 2.5 5.1 7.64 1,02

стая почва поймы В/А2 10-20 65 35 1,2 4,7 10,00 0,78

р. Сура в, 20-30 45 38 0.3 4.4 14,44 0.54

в 50-60 42 36 4.2 15,47 0.50

90-100 40 35 4,3 16.25 0,48

С 150-160 83 44 6,0 7,83

Ландшафты смешанных лесов водно-ледниковых равнин

Светло-серая лесная А. 0-20 50 27 2,4 5.9 13.00 0.52

легкосуглинистая В/А2 20-30 41 26 0.4 5.3 15,85 0,43

50-60 36 37 0,3 4.5 18.05 0,37

в! 70-80 32 27 0.2 4.3 20,31 033

С2 110-130 84 33 4,2 7,73 0,87

130-220 96 36 6,6 6,77

Дерново-среднеподзолистая Ая 0-20 10 4,2 1,8 5.1 65,0 0,33

сепесчаная почва А2 20-30 14 5,2 0.2 4.6 46,42 0,46

в 30-45 20 6.3 4.4 32,50 0,66

в,1 50-70 24 7,8 4.4 27,08 0.80

75-110 30 7,4 5,8 21,66

Дерново-подзолистая глее- А2 0-20 16 7,8 1.5 7.4 40.6 0.50

вая песчаная А2 20-30 20 7.8 0,8 6,4 32,50 0,62

в, 40-50 30 8.6 0.5 6.0 21.66 0,94

В? 60-70 24 7.6 0.4 5.6 27.08 0,75

С 80-100 32 7,4 0,2 7,0 20,31

Дерново-среднеподзолистая А, 0-20 42 29 1,8 5,1 15,47 0,93

пылеватопесчанно- А2 20-30 24 27 0,2 4,6 27,08 0.53

суглннистая почва в 45-55 22 32 4,4 29,54 0,48

в1 90-100 20 30 4,4 32,50 0.44

С2 160-170 45 22 5,8 14,44

Слабогумусированные А 0-10 36 10 1,5 5,5 18,05 1,80

пески В/А2 10-20 28 12 0,3 5,1 23,21 1,40

в 20-30 40 19 0,2 5.0 16,25 2,00

50-60 43 21 4.8 15,11 2,15

В/С 80-90 42 20 4.6 15,47 2,10

С 150-160 22 15 4.4 29,54 1,10

160-170 20 10 4,4 32,50

Аллювиальная болотная А 0-30 60 4 5.8 4 10.83 0,60

иловато-перегнойно-глеевая в 35-70 140 8 2,5 5,4 4,64 1,40

1 в 80-100 210 16 0,2 6,2 3,09 2,40

С2 110-150 100 6 6.50

Долинный ландшафт

Дерновая тяжелосуглини- А 0-10 162 40 4,0 6.0 4.01 1,23

стая почва поймы 10-20 143 48 3,0 5.6 4,54 1,09

р. Мокша В 40-50 122 44 0.3 4.8 5,32 0.93

80-90 118 43 4,8 5,50 0,90

С 160-170 131 50 5,8 4,96

Дерновая пылевато- А 0-11 36 10 1,5 5.5 18,05 1,80

супесчаная почва поймы 15-25 28 12 0.3 5.1 23.21 1.40

р. Мокша В 35-45 40 19 0.2 5.0 16,25 2.00

60-70 43 21 4,8 15.11 2,15

80-90 42 20 4.6 15.47 2.10

С 130-140 22 15 4.4 29,54 1.10

180-190 20 10 4,4 32,50

В лугово-черноземных среднесуглинистых почвах (верхний гумусовый горизонт) содержание фтора составляет 68 мг/кг почвы, в средней части профиля от 72 до 116 мг/кг, в нижележащем горизонте 120 мг/кг почвы. Из вышеприведенных данных видно, что достаточно равномерно и обеднено по сравнению с почвообразующей породой за исключением нижней части горизонта А (или Б1), где фтор равен 116 мг/кг, что вероятно связано с увеличением физической глины в этом горизонте.

В луговых оглеенных почвах р. Мокши и Суры самое высокое содержание фтора отмечается в горизонте С на глубине 100 - 160 см от поверхности и составляет 154 - 162 мг/кг почвы, в верхних слоях горизонта -А 118- 110 мг/кг, в средних - 90-134 мг/кг почвы. Мы наблюдаем количество фтора с глубиной возрастает и только в горизонте В1 его количество падает, из таблицы 4.2.1. видим, что это связано с уменьшение количества фракции физической глины до 40 % и рН до 5,8.

В выщелоченных и оподзоленных черноземах, серых лесных и дерново-подзолистых почвах фтора содержится несколько меньше по сравнению с вышеописанными почвами. Так, в пахотном слое горизонта А выщелоченных и оподзоленных черноземах содержание фтора колеблется от 10 до 20 мг/кг почвы, в иллювиальном горизонте В 25 - 50 мг/кг, в почвообразующей породе С до 120 мг/кг почвы. В этих почвах мы наблюдаем рост количества фтора с глубиной, это связано с высоким содержанием гумуса в горизонте А и увеличение содержания фракции физической глины вниз по почвенному профилю.

В оподзоленных горизонтах серых лесных и дерново-подзолистых почвах фтора содержится, как правило, меньше по сравнению с пахотным слоем и ниже лежащем горизонтом.

Содержание фтора в почвах определяется его концентрацией в материнских породах, что же касается особенностей его распределения в почвенном профиле, то они зависят от почвообразующих процессов, из которых наибольшее значение имеют интенсивность выветривания и содержание глинистых частиц. Очевидно, фтор выносится из верхних горизонтов большинства почв, что отчасти свидетельствует о его инертности к органическому веществу например, концентрации фтора в органическом веществе верхних горизонтов почв были низкими, что согласуется с литературными данными (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

В латеральном распределении фтора в почвах автономных и подчиненных ландшафтов Мордовии наблюдается ряд закономерностей (таблица 2, рис. 1).

В почвах ландшафтов смешанных лесов водно-ледниковых равнин концентрация фтора в горизонте А колеблется от 10 мг/кг (в автономном ландшафте) до 60 мг/кг (в подчиненном ландшафте). Что касается радиального распределения фтора в горизонтах, то наблюдается закономерность увеличения его в понижениях рельефа.

В почвах ландшафтов широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин концентрация фтора в автономном ландшафте колеблется в пределах 10-43 мг/кг в зависимости от почвенного горизонта. В почвах под-

чиненных ландшафтов наблюдается закономерность в росте концентрации фтора, в понижениях рельефа до 210 мг/кг в горизонте (С).

Таблица 2.

Содержание

фтора, мг/кг физической глины, % гумуса, %

3 4 5

Горизонты почв

рн

Коэффициент латеральной дифференциации, а

2

6

7

Ландшафт смешанных лесов водно-ледниковых равнин

Дерн ово-среднеподз олистая А, 10 4,2 1.8 5,1

супесчаная почва А2 14 5,2 0,2 4.6

(автономная элювиальная В, 20 6,3 4,4

катена) в2 С2 24 30 7.8 7,4 4.4 5.8

Дерново-подзолистая А, 16 7.8 15 7.4 1,60

глеевая песчаная А2 20 7,8 0.8 6.4 1.43

(трансэлювиальная, транса- в, 30 8.6 0,4 6,0 140

кумулятивная катены) 1 в2 24 7.6 0,4 5.6 1.00

32 7.4 0.2 7.0 1.07

Аллювиальная болотная А 60 4 5.8 4.8 6,00

иловато-перегнойно-глеевая в. 140 8 2,5 5,9 7,00

(субаквальная катена) в 210 16 0.2 6.6 8,75

2 с 100 6 3.33

Слабогумусированные пески А 36 10 14 54 3,60

(трансэлювиальная, транса- В/А, 28 12 0,3 5.1 2,00

кумулятивная катены) 00 40 19 0,2 5.0 2,00

X 43 21 4,8 1,79

В/С С 42 22 20 20 15 10 4.6 4,4 4,4 0,73

Ландшафт широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин

Чернозем оподзоленный А„ 10 40 7,7 7.1

среднесуглинистый А 22 42 74 6.8

(автономная элювиальная в, В,1 25 46 6,4

катена) 35 46 6,0

С 43 44 6.4

Чернозем выщелоченный А„ 12 43 7,4 7.1 1,20

среднесуглинистый А 20 46 6,0 6,8 0,91

(трансэлювиальная, транса- в 50 48 6,6 2,00

кумулятивная катены) 1 в, 84 50 6.4 2,40

120 50 6,2 2,79

Овражно-балочный комплекс А 90 42 0,1 5,8 9,00

(супераквалная, субакваль- В 140 48 6.2 4,66

ная катены) С 210 54 6.9 4,88

Ландшафт широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин

Светло-серая лесная А, 50 27 2.4 5,9

легкосуглинистая В/А2 41 26 0.4 53

(автономная элювиальная Ввв/С21 36 37 0.3 44

катена) 32 84 27 33 0.2 43 4.2

С 96 36 6.6

Серая лесная оподзоленная А. 76 45 434 6,8 142

тяжелосуглинистая почва В/А2 60 55 0.4 6.0 1,46

(трансэлювиальная, транса- к 82 61 0,3 5.6 2,28

кумулятивная катены) 84 56 5.4 2,62

Вв/С2 84 54 5.4 1.00

С 118 49 7,0 1.23

1

I 2 3 4 5 6 7

Темно-серая лесная А, 120 45 6,4 6,1 2,40

оподзоленная тяжелосугли- А/А2 138 47 3,7 5,7 3,36

нистая 140 53 2.0 5,4 3,88

(супераквалная катена) в 146 49 6,5 4,56

В/С 148 47 6,8 1.76

С 160 46 7,0 1,66

Пойменная А 85 30 24 5,1 1,70

(субаквальная катена) в/4 63 35 1,2 4,7 1,58

45 38 0,3 4,4 1.25

В1 42 36 4.2 1,31

ВВС 40 35 4,3 0.48

С 83 44 6,0 0,96

Содержание фтора в почвах ландшафтов широколиственных лесов и ле-состепей эрозионно-денудационных равнин от 32 мг/кг до 160 мг/кг. Рост концентрации фтора наблюдается в подчиненных ландшафтах, в понижениях рельефа (зона накопления) до 160 мг/кг в горизонте (С), на возвышенностях в автономных ландшафтах (зона выноса) концентрация фтора составляет 32 - 50 мг/кг.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что его миграционные свойства весьма разнообразны, а уровень содержания в почвенном растворе зависит от присутствия глинистых минералов, величины рН и содержания гумуса в почвах. В целом наибольшая адсорбция фтора минеральными компонентами почв отмечается в кислых интервалах рН от 6 до 7, что согласуется с литературными данными (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Полученные данные позволяют отметить, что лессовидные суглинки Республики Мордовии характеризуются более высокими уровнями содержания элементов по сравнению с древними аллювиальными отложениями, что пови-димому, связано с резким увеличением количества кварца в песчаных отложениях и уменьшением (или полным исчезновением) карбонатов. В свою очередь, известкование уменьшает мобильность фтора за счет образования труднорастворимых солей кальция фторида.

Установлено, что содержание фтора в почвах Мордовии выше среднего показателя для почв Европейской части. Содержание фтора в почвах и почво-образующих породах увеличивается с утяжелением механического состава и увеличением в них водорастворимых солей и карбонатов.

Целинные почвы характеризуются наименьшим количеством фтора, особенно в дерновом горизонте, по сравнению с освоенными. При внесении фосфорных удобрений количество фтора в почве увеличивается. В содержании и распределении фтора в почвах значительную роль играет и степень подверженности эрозии: чем сильнее подвержена почва эрозии и ближе к поверхности находятся слои почвы, обогащенные карбонатами, активными фиксаторами фтористых соединений, тем больше концентрация фтора в них.

Результаты проведенных нами исследований позволяют сделать предварительный вывод о том, что территорию Мордовии следует отнести к биогеохимической провинции с повышенным содержанием фтора в почвах и природных водах.

Содержание фтора в почвах зависит, по-видимому, в первую очередь от характера почвообразующих пород и их минералогического, механического и химического состава, биологической аккумуляции растений, от уровня и состава грунтовых вод,а также количества и видов вносимых удобрений (особенно фосфорных).

Ш!^ £8чв5°~се1*"в Лвсмв И Ч° JfJ"0""1 оподаолен- |—j А шстшш« (аоямвш*)

Рис. 1. Распределение фтора в почвах Мордовии (описание в тексте), масштаб 1 : 500 000 (на основе почвенной карты Мордовии по Щетининой, Ивельскому, 1979г.).

Содержание фтора в растениях. Растворимые формы фтора поглощаются из почвы корнями растений пассивно и, по-видимому, легко переносятся в растительных тканях. Это подтверждается данными по извлечению фтора растениями на полях, орошаемых фтор-содержащими водами.

Содержание фтора в надземной части травянистых растений изменяется от 0,46 до 17,1 мг/кг. Максимальное содержание характерно для кукурузы обыкновенной (Zea mays L.K.) - 16,23 мг/кг. В пшенице мягкой (Triticum alsti-vum L.) содержание фтора составляет 2,87 мг/кг, в овсе посевном (Avena sayiva L.) - 2,29 мг/кг. Среднее содержание фтора в культурных злаках составляет 9,26 мг/кг, минимальное содержание 0,97 мг/кг, максимальное содержание 17,3 мг/кг. Содержание фтора в кормах не превышает предельно допустимых концентраций. В России утверждены следующие максимально допустимые уровни (МДУ) в кормах: зерно и зернофураж - 20 мг/кг, грубые корма - 20 мг/кг, корнеклубнеплоды - 20 мг/кг.

Изучение содержания фтора, по данным станции химизации п. Ялга, в условиях многолетних опытов показало, что применение в течение 40 - 65 лет фосфорных удобрений увеличивает в карбонатных почвах до 70 % водорастворимого и в 2 и более раз валового фтора. Применение органических удобрений в виде навоза снижает подвижность фторидов в почвах и защищает растения от избытка загрязнений фтористыми соединениями.

Накопление фтора в растениях (кукуруза, овес, клевер, горох, картофель, люцерна, пшеница), особенно в листьях, в значительной степени связано с содержанием водорастворимого фтора в почвах. Однако, четкую зависимость между содержанием фторидов в почвах и поступлением их в растения не отмечено.

Наблюдается увеличение концентрации фтора в чистых посевах люцерны при использовании фторсодержащих фосфорных удобрений. В первый год в посевах люцерны содержание фтора составило 116,83 мг/кг при внесении удобрений и 69,77 мг/кг без внесения удобрений, во второй год эти значения выросли до 141,82 и 69,77 мг/кг соответственно. Разница содержания фтора в растениях составила в первый год 63,08 мг/л, во второй год - 72,05 мг/кг. В посевах люцерны после кукурузы эти показатели составили в первый год 125,40 и 68,92 мг/кг соответственно, а во второй год эти значения составили 149,67 и 74,00 мг/кг соответственно. Разница содержания фтора в посевах люцерны после кукурузы составила в первый год 56,48 мг/кг, во второй год - 75,67 мг/кг. Но не на всех опытных участках эта закономерность подтверждалась.

Посевы люцерны по сравнению со злаками способствуют увеличению валового фтора в почве, чем дольше возделывание люцерны, тем больше обогащает почву фтором, особенно водорастворимой его формой.

Различия в концентрации фтора в листьях древесных пород достаточно большие. Из древесных пород наибольшее значение фтора отмечено в листьях дуба обыкновенного (Qutrcus robur L.) - 4,38 мг/кг и хвое сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) - 4,37 мг/кг. Наименьшее значение - 0,29 мг/кг характерно для листьев ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior L.). В целом ряд убывания концентрации фтора в древесных породах выглядит следующим образом: дуб обыкновенный (Qutrcus robur L.) > береза бородавчатая (Betula verrucosa Ehrh.) > тополь душистый (Populus suaveolens Fisch.) > вяз шершавый (Ulmus scabra Mill.) > липа сердцелистная (Tilia cordata Mill.) > клен обыкновенный (Acer pla-tanoides L.) > ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior L.).

Статистическая обработка данных по содержанию фтора в разнотравье показала следующие результаты. Минимальное содержание фтора составляет 0,03 мг/кг, максимальное - 19,1 мг/кг. Среднее значение 2,67 мг/кг.

В целом, растительность Республики Мордовия отличается пониженным относительно растительности суши содержанием фтора, что согласуется с литературными данными (Добровольский, 1983).

Содержание фтора в подземных водах. Для хозйственно-питьевого и производственного водоснабжения республики используются подземные воды верхне и среднекаменноугольного возраста карбонатных отложений Саранского артезианского бассейна. Водоносные комплексы указанных отложений находятся в зоне активного водообмена и представляют собой типичные трещин-но-пластовые и трещинно-карстовые воды. Производительность водоносных горизонтов обусловлена степенью разрушенности водовмещающих пород. Они характеризуются значениями удельного дебета скважин от десятых долей и до нескольких литров в секунду. Важнейшей гидрогеологической особенностью вод является сильная трещиноватость и закарстованность карбонатных пород,

что определяет условия интенсивного питания водоносных горизонтов и активную гидравлическую связь подземных и поверхностных вод.

Химический состав подземных вод центральной части Саранского бассейна довольно неоднороден в пространстве. Для вод каменноугольных отложений характерен преимущественно гидрокарбонатный кальциевый состав и минерализация в пределах 310 - 2088 мг/л. В связи с интенсивной эксплуатацией карбоновых вод и загрязнением верхних водоносных горизонтов, гидрологический режим и химический состав их за последние десятилетие заметно изменился.

Наблюдается сильное снижение уровня подземных вод и формирование депрессионной воронки с центром в г. Саранске. Срезка уровня подземных вод составила не менее 80 м, а скважины достигли водоносных горизонтов с повышенной минерализацией и с высоким содержанием фтора. Химический состав наиболее долго эксплуатируемых вод трансформировался из гидрокарбонатного кальциевого в хлоридный натриевый.

Активно формирующаяся депрессионная воронка способствует значительному ухудшению качества вод - повышению содержания хлоридов, сульфатов натрия, аммонийного азота.

Сезонное различие в химическом составе подземных вод во многом связано с типичным для данных напорных вод гидрогеологическим режимом. Несмотря на то, что в целом количество фтора в подземных водах в сумме общей минерализации не превышает 1%, характернейшей их особенностью с гигиенических позиций является именно повышенный уровень этого элемента. Причем, если проследить в динамике процесс эксплуатации водоносных горизонтов, то прослеживается явная тенденция роста содержания фтора в подземных и соответственно в питьевых водах.

Наиболее богатые фтором воды отличаются сравнительно невысоким содержанием кальция и магния и повышенными концентрациями натрия. В зависимости от содержания фтора в артезианских водах различные районы республики объединяются в три группы.

Предельно допустимые уровни фтора (1,0 - 1,5 мг/л) характерны для четырех ландшафтных районов (Заалатырьский ландшафт смешанных лесов водно-ледниковых равнин, Игнатово-Алатырьский ландшафт широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин, Меня-Игнатовский ландшафт широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денутационных равнин, Мокшанский долинные ландшафты).

Повышенные концентрации фтора (1,6 - 2,5 мг/л) фиксируются в восьми ландшафтных районах (ландшафты смешанных лесов водно-ледниковых равнин: Мокша-Алатырский, Варма-Кивчейский, Шокшинский; ландшафты широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин: Прируднин-ский, Мокша-Сивинский; долинные ландшафты: Инсарский, Алатырский, Руд-нинский, Верхнесивинский).

В остальных 12 ландшафтных районах отмечаются концентрации фтора выше 2,5 мг/л (таблица 4, рисунок 3).

В республике сформировалась биогеохимическая провинция, обусловленная повышенными содержанием фтора в природных, главным образом, подземных водах (таблица 3, рисунок 2). Поскольку концентрации фтора в водах весьма разнообразны, а водоисточники с повышенными уровнями его разбросаны по всей территории республики, то эндемия флюороза приуроченная к этим источникам, носит очаговый характер и отличается большой изменчивостью по тяжести поражения.

В первую очередь гиперфтороз находит свое выражение в специфическом поражении зубов у детей дошкольного возраста, а также в накоплении фтора в биосубстратах (моча, волосы). Результаты специализированных осмотров выбранных контингентов детей показали, что заболеваемость детей дошкольного возраста кариесом зубов составляет 55 - 65 %. У 12 % обследованных детей отмечен флюороз постоянных и молочных зубов, причем у 2,5 % - второй, а примерно I % - третей степени.

Интенсивность проявления этого заболевания в различных городах и разных микрорайонах в определенной степени отражает особенности концентрация фтора в биосубстратах, уровень его содержания в питьевой воде, а также характер экологического состояния городской среды и социальные и бытовые факторы жизни населения.

Наиболее интенсивное проявление флюороза зубов установлено в городе Саранске у детей, проживающих в наиболее загрязненных микрорайонах (Северном и Заречном) - 21,5 %. В центральных частях города флюороз фиксируется у 8,5 % обследованных детей и именно здесь у 3,3 % из них наблюдалось поражение зубов флюорозом третьей степени. С возрастом пораженность зубов возрастает.

В связи с тем, что в медицинской статотчетности не разграничены диагнозы флюороза и кариеса, то анализ пораженности зубов по отдельным нозологическим формам затруднен. При расчете на 1000 человек уровень пораженно-сти зубов у населения республики колеблется от 230 до 300 (Ст. Шайговский, Кочкуровский, Ичалковский, Краснослободский, Атяшевский районы, г. Саранск) при среднереспубликанском показателе 496,2 (в 1998 г. - 336,9, 1997г. -324,7).

■к |7>\

Рис. 2. Распределение фтора в подземных водах Мордовии: неогеновая система: N - миоцен, ] - плиоцен; палеогеновая система: Р1 - олигоцен; меловая система: К1 - нижний отдел, К2 - верхний отдел; юрская система: ,12 - средний отдел, ,13 -верхний отдел; пермская система: Р1 - нижний отдел; каменноугольная система: Сз - верхний отдел. Масштаб 1 : 500 000

Рис. 3. Содержание фтора в артезианских водах пермско-каменноугольного водоносного горизонта Мордовии, мг/л (составлено по материалам В.М. Сафонова): 1 - до 1,5; 2 - 1,5-2,5; 3 - более 2,5. Ландшафты (физико-географические районы): ландшафтов смешанных лесов водно-ледниковых равнин: 1 • Вадский, 2 - Шокшинский, 3 - Мокша-Алатырский, 4 - Варма-Кивчейский, 5 - Мокша-Сивинский, 6 - Заалатырский; широколиственных лесов и лесосте-пей вторичных моренных равнин: 7 - Мокша-Вадский, 8 - Прируднинский, 9 - Исса-Инсарский, 10 - Мокша-Иссинский, 11 - Инсаро-Нуйский, 12 - Игнатове-Алатырский; широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денудационных равнин: 13 - Сарка-Инсарский, 14 - Присурский, 15 - Меня-Игнатовский; долинные ландшафты: 16 - Вышинский, 17 - Вад-ский, 18 - Мокшанский, 19 - Верхнесивинский, 20 - Руднинский, 21 - Иссинский, 22 - Ин-сарский, 23 - Алатырский, 24 - Сурский. Масштаб 1 : 500 000

Таблица 3.

Содержание фтора в разных типах грунтовых вод Мордовии

Физико-географические районы По Щегловой Л.Л 1970г За период исследования 1999-20031Г

Содержание фтора, мг/л Среднее отклонение Минерализация, мг/л Содержание фтора, мг/л Среднее отклонение Коэффициент водной миграции, К,

Ландшафты смешанных лесов водно-ледниковых равнин

1 Валский 0.32 +0.30 1153 0.30 + 0.43 6.0

2 Шокшинский» 0.35 ±0,26 854 0,50 ±0.26 4.5

3 Мокша- Ал атырьски и 0.30 ±0,20 750 0.30 ±0,20 3.1

4 Варма-Кивчейский 0.32 ±0,22 1726 0,42 ±0,22 1.9

5 Мокша Сивинский 0.39 ±0.02 1640 0.50 ±0.02 2.3

6 Заалатырьскйй 0.48 ±0.26 2150 0.90 ±0.5 3.2

Ландшафты широколиственных лесов и лесостепей вторичных мо ренных равнин

7 Мокша Валский 0.60 ±0.36 2500 0.70 ±0.37 2.2

8 Прируднинский 0.32 ±0.22 1726 0.70 ±0.22 3.1

9 Исса Инсарский 0.80 ±0,37 2500 0.90 ±0.42 2,8

10 Мокша-Иссинский 0.80 ±0.37 2500 0.85 ±0.44 2.6

И Инсаро-Нуйский 0.60 ±0.17 2650 0.70 ±0.28 2.0

12 Игнатово-Алатырьский 0.18 ±0,26 2150 0.90 ±0.36 3.2

Ландшафты широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денутационных равнин

13 Сарко-Инсарский 0.60 ±0,17 2650 0,3 ±0,28 0,9

14 Присурский 0.67 ±0.31 1996 1.7 ±0,82 6.5

15 Меня-Игнатовский 0.48 ±0.26 2150 1.1 ±0.36 3.9

Долинные ландшафты

16 Вышанский 0.70 ±0,28 341 1,1 ±0,48 24.8

17 Вадский 0,90 ±0,28 1264 1,3 ±0,48 7,9

18 Мокшанский 1.00 ±0.26 854 1,3 ±0.26 11.7

19 Верхнесивинский 1.10 ±0.26 854 1,3 ±0.26 11.7

20 Руднинский 1.00 ±0.22 1726 1.2 ±0.22 5.3

21 Иссинский 0.80 ±0.37 2500 0.9 ±0.42 2.7

22 Инсарский 1.10 ±0,10 1398 1,6 ±0.32 8.8

23 Алатырьский 0.70 ±0.17 2176 1.1 ±0.32 3.9

24 СУРСКИЙ 1.00 ±0.31 1996 1.7 ±0.82 6.5

Таблица 4

Содержание фтора в разных типах артезианских вод Мордовии_

Физико-географические районы

По Щегловой ЛЛ., 1970г.

За период исследования 1999-2003гг.

Содержание фтора, мг/л

Среднее отклонение

Минерализация,

мг/л

Содержание фтора, мг/л

Среднее отклонение

Коэффициент водной миграции, К,

Ландшафты смешанных лесов водно-ледниковых равнин

1 Вадский 2.86 ±1.64 381 3,9 ±1.64 31.0

2 Шокшинский 1.00 ±0.50 340 1.7 ±0.58 15.1

3 Мокша-Алатырьски й 0.92 ±0.74 310 1.9 ±0.74 18.6

4 Варма-Кивчейский 0.90 ±0.57 435 1,6 ±0,57 11.4

5 Мокша-Сивинский 2.57 ±1.85 493 4.4 ±1.86 27.1

6 Заалатырьский 1.02 ±0,63 2088 1.3 ±0.68 1.8

Ландшафты широколиственных лесов и лесостепей вторичных моренных равнин

7 Мокша-Вадский 4.00 ±0.50 446 5.2 ±0.50 35.3

8 Прируднинский 0.90 ±0.57 550 1.6 ±0.57 8.8

9 Исса-Инсарский 3.10 ±0,20 493 4,6 ±0.12 28.3

10 Мокша-Иссинский 3.10 ±0.20 493 4.7 ±0.12 28.3

11 Инсаро-Нуйский 2.60 ±0,69 1214 2,6 ±0.68 6.5

12 Игнатове-Алатырьский 1.02 ±0,63 2088 1.3 ±0.68 1.8

Ландшафты широколиственных лесов и лесостепей эрозионно-денутационных равнин

13 Сарко-Инсарский 1.60 ±0,69 1016 2,6 ±0,68 7.7

14 Присурский 2.5 ±0,64 950 2.8 ±0.44 8.9

15 Меня-Игнатовский 1.02 ±0.63 2088 1.5 ±0.68 2.7

Долинные ландшафты

16 Вышанский 3.40 ±1,64 552 3,9 ±1.64 21,4

17 Вадский 2.86 ±1,64 552 3,9 ±1,64 21,4

18 Мокшанский 1.0 ±0.50 502 1.5 ±0.50 9.1

19 Верхнесивинский 1.5 ±0,50 550 1.7 ±0.50 9.4

20 Руднинский 1.5 ±0.57 550 1.8 ±0.57 9.9

21 Иссинский 3.1 ±0.20 493 4.7 ±0.12 28.9

22 Инсарский 1.9 ±0.81 690 2.5 ±0.82 10.1

23 Алатырьский 1.4 ±0.650 2036 1.64 ±0.42 2.4

24 СУРСКИЙ 2.50 ±0.64 1533 2.60 ±0.44 5.14

Примечание: среднее содержание фтора в карбонатной породе 330 мг/кг (по данным А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас, 1989).

Экологическое состояние лесных насаждений в зоне фторсодержащих промышленных выбросов.

Интенсивное развитие промышленных предприятий и транспорта на территории Мордовии, выбросы от которых приобрели характер постоянно действующего экологического фактора, наносят большой экологический и экономический ущерб лесному хозяйству.

Комплексное изучение состояния лесных насаждений сосны обыкновенной (Ртш вЦуевМв) и березы (ВеМа ер.) (древостой, почва, лесная подстилка, почвенные микроорганизмы, живой почвенный покров), механизмов их повреждения и устойчивости в зоне преимущественного действия фторсодержа-щих промышленных выбросов, показало следующее.

Отмечается прямая зависимость между содержанием этого элемента в растениях и его распределением в почвах. Отношения содержания фтора в золе растений и в поверхностном слое почв составляет для культурной и природной растительности 0,2 и 0,6 соответственно. Эти данные свидетельствуют об относительно низкой биодоступности фтора и подтверждаются Беляковой (1987).

На основе данных о накоплении фтор-иона в снеговом покрове, лесной подстилке, почве, хвое, коре сосны, листьях березы, травянистых растениях на постоянных пробных площадях (ППП) условно выделены зоны сильного, среднего и слабого загрязнения фторсоединениями (табл. 5). В зависимости от зоны загрязнения и накопления фтор-иона выявлены в разной степени выраженные повреждения древостоя сосны и березы. Установлен некроз (побуре-ние) края листа березы и кончиков хвои старших возрастов на дальних (7-13 км), а молодой (двух- и трехлетней) - на ближних (до 2 км) расстояниях от завода. В зонах среднего (3,5-7 км) и, особенно, сильного загрязнения (0,7 - 2,0 км) увеличивается степень и доля некрозированной (побуревшей) части листа березы и хвои, сокращается продолжительность жизни последней. Продолжительность жизни хвои сокращается от 4 лет на ППП 7 км до 3 лет на ППП 2,2 км и 2 лет на ППП 0,7 км. Это приводит к разреживанию крон, увеличению числа суховершинных, сухостойных и фаутных деревьев, снижению их прироста по высоте и диаметру в зонах среднего и, особенно, сильного загрязнения.

Таблица 5.

Накопление фтор-иона в основных компонентах лесных насаждений

Объект исследований Расстояние до завода, км

0,7-1,2 1,3-2,0 2,2 3,5 7 13-15

Снеговой покров (март), кг/га 2,0 1.3 0,5 0,4 0,2 0,07

Почва (весна)

АО1 201,2 152,2 101,4 78,0 26,2 6,3

АО11-А1 1012,1 424,2 158,3 108,6 18,6 12,4

А1 303,3 42,6 23,6 14,6 7,5 7,2

Хвоя второго года жизни

Весна 304,0 96,7 56,4 24,2 12,9 12,2

Лето 50,2 42,4 18,8 12,3 7,2 -

Осень 116,3 52,6 36,9 18,2 10,0

Лист березы

Лето 92,2 82,1 60,1 18,7 10,0 8,2

Осень 134,4 120,3 72,9 25,8 16,5 15,1

Кора сосны (лето) 1220,0 906,5 290,6 162,0 28,8 9,9

Вейник надземный (лето) 102,0 43,7 33,2 14,5 4,0 0,8

Сныть обыкновенная (лето) - 26,7 18,2 14,8 8,2 4,8

На ближнем расстоянии от завода (0,7 - 1,2 км) популяция сосны представлена отдельно стоящими особями оставшимися от распавшихся культур. Это вызвано сильным снижением семенной продуктивность популяции, связанное с нарушение процессов опыления оплодотворения. У некоторых особей сосны с высоким баллом шишконосности (4 - 5) и низким выходом семян (3 -

10 шт.) на шишку, обнаружена высокая всхожесть семян (95 %) и митотическая активность (176 %0) в корешках их проростков.

В зоне сильного загрязнения Саранского Кирзавода (СКЗ) в сосновых и березовых насаждениях отсутствуют лишайники, в березовых насаждениях (ППП 1,2 км) - подлесок. В сосновых насаждениях ППП 0,7 км сокращено число видов типичных лесных растений и увеличена степень задернения за счет внедрения луговых и рудеральных растений. По мере удаления от завода в подросте возрастает доля сосны, встречаемость и видовой состав подлеска, лесных растений, лишайников.

Почвы под насаждениями сосны и березы в районе СКЗ отличаются большим разнообразием по морфологическому и химическому составу. Наиболее распространены серые лесные почвы разной степени оподзоленности, преимущественно со слабо подзолистым горизонтом, и черноземы с разной степенью оподзоленности. Для всех изученных почв характерно высокое содержание соединений фосфора и калия в подстилке и резкое их снижение вниз по профилю. В подстилке степень разложения повышается сверху вниз, снижается доля гумуса по профилю за счет увеличения подвижности водорастворимых его фракций, которые интенсивно выносятся за пределы почвенного профиля. По мере приближения к СКЗ повышается степень гумификации органических веществ с преобладанием бурых гуминовых кислот в верхних и черных гумино-вых кислот в нижних частях почвенного профиля. Под березовыми насаждениями в гумусе преобладают гуминовые кислоты, под сосновыми - фульвокис-лоты.

В лесной подстилке и почвах сосновых насаждений в районе СКЗ микробные ценозы сформированы в основном двумя группами микроорганизмов: бактериями, использующими азот органических соединений, и олигонитрофил-лами. Выявлены штаммы микромицетов, принадлежащих к 12 видам, с преобладанием видов родов Pénicillium, Trichoderma, Cladosporium. По мере приближения к СКЗ уменьшается число видов микромицетов, не выявляются типичные целлюлозоразрушающие грибы.

На всех исследуемых территориях довольно низкая интенсивность процессов минерализации органических соединений. Обеспеченность лесной подстилки и почвы элементами азотного питания невысокая. В связи со снижением вниз по профилю содержания органических веществ с глубиной почвенного горизонта убывает, как правило, активность ферментов. В лесной подстилке наиболее высокая активность каталазы и пероксидазы на ближних от СКЗ пробных площадях, а полифенолоксидазы - при значительном удалении от завода. Активность иинвертазы, протеазы, целлюлазы выявлена на всех пробных площадках, у двух последних ферментов она самая низкая.

Одной из причин, вызывающих нарушения лесных насаждений, является значительное накопление фтор-иона в основных компонентах лесного биоценоза (см. табл. 5). Установлен единый характер зависимости накопления подвижных и связанных форм фторсоединений в лесных почвах или под сосновыми и березовыми насаждениями, представляющих собой экспоненциальную убывающую функцию от точки наблюдения до источника загрязнения. Наи-

большее количество фтор-иона аккумулируется в лесной подстилке, преимущественно ее нижней части. Вниз по профилю содержание подвижных форм фтора резко снижается.

Лесная подстилка и почва являются мощным и активным поглотителем поступающих с промышленными выбросами и опадом веществ. Они способны трансформировать поступающие фтор-ионы и прочно связывать их, снижая поступление промышленных поллютантов в растения и почвенно-грунтовые воды. В почвенных горизонтах с повышенным содержанием глин, илистых частиц и коллоидов чаще наблюдается закрепление фтор-иона и переход в связанное, недоступное растениям состояние, что проявляется в резком снижении подвижных водорастворимых форм фтора. Фтор-ионы могут осаждаться присутствующими в почвенном растворе ионами кальция, железа, алюминия, образуя труднорастворимые комплексные соединения, и прочно закрепляться почвенными частицами, в результате чего снижается миграционная способность фторидов и ограничивается переход их в нижележащие горизонты.

Накоплению подвижных форм фтора в перегнойно-аккумулятивном горизонте А1 способствует анионно-обменный характер сорбции фтор- и гидро-окисилионов, а также подкисление почвы гуминовыми кислотами. В элювиальном горизонте повышение количества фтор-ионов связано с оподзоливанием почвы, одним из признаков которого является вынос ионов Са2+ и Mg2+ в нижние горизонты.

Характер ответных реакций почв на поступление фтора проявляется в изменении кислотно-щелочных свойствах лесной подстилки и почв (повышение рН), а также в изменении состава и свойств почвенно-поглощающего комплекса. Под влиянием фторида натрия происходит интенсивный вынос органо-минеральных веществ из перегнойно-аккумулятивного горизонта почв, преимущественно в форме гуматов натрия. С выносом органического вещества в нижние горизонты почв связано вымывание железа в коллоидной форме и марганца в растворимой, а также интенсивность ответных реакций почв на воздействие поллютанта в зависимости от почвенно-геохимических условий, определяющих прочность закрепления фтор-иона и гумуса. Одним из механизмов устойчивости почв к воздействию фторида является показатель закрепления гумуса, а также содержание в почве

Физиолого-биохимические исследования, проведенные в лаборатории биохимии Мордовского госуниверситета, хвои разных возрастов сосны показали изменения в ней метаболических процессов, наиболее выраженные на ближних от завода площадях: при высоком накоплении фтор-иона в хвое значительно возрастает уровень суммарных, полярных липидов, повышается содержание свободных жирных кислот (СЖК) и малонового диальдегида (МДА); изменяется жирнокислотный состав липидов.

В экстремальных условиях пониженной влажности и значительных положительных температур не только высокие, но и отрицательно низкие концентрации фтор-ионов в хвое инициируют нарушение липидного обмена, особенно на ближних от завода площадях, что ведет к значительному накоплению в клетках свободных жирных кислот (СЖК).

По мере удаления от завода и уменьшения накопления фтор-иона в хвое уровень малонового диальдегида (МДА) снижается до контрольных величин, незначительно возрастает содержание свободных жирных кислот (СЖК), липи-дов и их фракций, количество каротиноидов, флавонолов, катехинов, аскорбиновой кислоты в отдельные периоды вегетации превышает контрольные уровни, нормализуется содержание свободного пролина, хлорофилла и его фракций. Полученные результаты согласуются с литературными данными (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Уровень исследованных показателей липидного обмена, малонового ди-альдегида (МДА), антиоксидантов в хвое текущего года, как правило, ниже, чем в хвое второго года жизни. Можно предположить, что в зонах промышленных загрязнений для подавления процессов перикисного окисления липидов (ПОЛ) в хвое одновременно или последовательно включаются компоненты антиокислительной и других защитных систем клеток.

В отличие от хвои сосны в листьях березы высокие концентрации фтор-иона не изменяют синтез хлорофилла и его фракций, каротиноидов, уровень которых на всех пробных площадях не отличается от контрольного. По видимому, защитные механизмы в листьях березы более действенные, чем в хвое сосны, что генетически обусловливает большую устойчивость березы в условиях техногенных загрязнений.

Таким образом, проведенные исследования позволили выявить зависимость между степенью поражения хвои, степенью накопления в ней фтор-иона, изменением уровня хлорофилла, каротиноидов, прочности их связи с белково-липидным комплексом, активности пероксидазы, содержания свободных жирных кислот (СЖК), полифенолов, аскорбиновой кислоты, повышением количества пролина, малонового диальдегида (МДА), липидов и их фракций, изменением жирнокислотного состава липидов. Высокие концентрации накапливаемого в хвое фтор-иона подавляют в ней антиокислительную систему (полифенолы, аскорбиновая кислота, каротиноиды), синтез хлорофилла и инициируют процессы перикисного окисления липидов (ПОЛ), накопление липидов, проли-на, изменяют метаболизм оксипролинсодержащих структурных белков, то есть вызывают изменения в метаболизме, характерные для процесса старения. Ускорение процессов старения ассимиляционных органов и растения в целом, наблюдаемое по биохимическим показателям, появляется в раннем переходе (в 6 -7-летнем возрасте) в репродуктивное состояние отдельных особей, произрастающих в зоне сильного промышленного загрязнения.

На основании полученных данных подтверждается выдвинутая гипотеза о липопероксидационном механизме повреждения клеточных мембран хвои промышленными поллютантами, о мутагенном их действии и продуктов липо-пероксидации, в основе которого лежит нарушение липидного обмена, о защитной роли антиокислителыюй системы и пролина, об ускорении процесса старения растений поллютантами. Одним из первичных механизмов повреждения хвои являются стимулируемые фтором и другими поллютантами процессы перекисного окисления липидов клеточных мембран при недостаточности или истощении в них антиокислительной системы защиты клетки на фоне наруше-

ния липидного обмена в ней. Продукты перикисного окисления липидов (ПОЛ) обладают токсичным действием, вызывают при недостаточности антиокислительной системы и других защитных механизмов клетки деградации клеточных мембран, в частности хлоропластов, в связи, с чем снижается уровень хлорофилла в хвое, и в конечном итоге приводят к гибели клетки. Обладая мутагенным действием, продукты перикисного окисления липидов (ПОЛ) вызывают изменения генетического аппарата, которые можно расценивать как приспособительные реакции на действие экологически неблагоприятных факторов внешней среды. Стимулируемый фактором синтез антиоксидантов, пролина в хвое является, вероятно, одним из защитных механизмов при повреждающем действии неблагоприятных факторов внешней среды.

Наиболее выраженные нарушения соснового древостоя, его ассимиляционных и репродуктивных органов, видового состава травянистой растительности, почвы и лесной подстилки установлены на ближних расстояниях от источника фторсодержащих промышленных выбросов.

Рис. 4. Условно выделенные зоны сильного, среднего и слабого загрязнения фторсоедине-ниями на постоянных пробных площадях на территории г.Саранска и его окрестностей.

Выводы

Результаты проведенных исследований позволяют отнести территорию Мордовии к биогеохимической провинции с повышенным содержанием фтора в почвах и природных водах.

Нами установлено, что среднее содержание фтора в почвах Мордовии примерно 70 мг/кг. Наиболее низкое отмечено в песчаных и почвах (10 - 43 мг/кг), наиболее высокое - в тяжелосуглинистых (118 - 200 мг/кг). Более высокое содержание отмечено в районах с эндемией флюороза. Целинные почвы характеризуются наименьшим количеством фтора, особенно в дерновом горизонте, по сравнению с освоенными.

Нами установлено, что содержание фтора в почвах зависит в первую очередь от характера почвообразующих пород и их минералогического, механического и химического состава, биологической аккумуляции растений, от уровня и состава грунтовых вод, а также количества и видов вносимых удобрений (особенно фосфорных).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что миграционные свойства фтора весьма разнообразны, а уровень содержания в почвенном растворе зависит от присутствия глинистых минералов, величины рН и содержания гумуса в почвах. В целом наибольшая адсорбция фтора минеральными компонентами почв отмечается в кислых интервалах рН от 6 до 7.

Распространение фтора в ландшафтах напрямую связано с рельефом местности, на возвышенностях расположена зона выноса, а в понижениях - зона накопления. Большое значение на интенсивность миграции имеет крутизна склона, чем склон круче, тем интенсивней протекает процесс миграции приводящий к накапливанию его в понижениях рельефа.

Накопление фтора в растениях (кукуруза, овес, клевер, горох, картофель, люцерна, пшеница), особенно в листьях, в значительной степени связано с содержанием водорастворимого фтора в почвах.

Нами установлено, что посевы люцерны по сравнению со злаками способствуют увеличению валового фтора в почве.

Исследования показали, что концентрация фтора в природных водах Мордовии колеблется от 0,3 до 10 мг/л воды. Наличие фтора в питьевых водах обуславливается условиями формирования химического состава природных вод. Содержание фтора в артезианских водах увеличивается по мере погружения водоносного горизонта.

Концентрация фтора в подземных водах зависит от характера минерализации воды. Для богатых фтором вод, как правило, характерно невысокое содержание кальция и магния, преобладание щелочности над общей жесткостью и большое количество солей натрия.

Установлено, что в зоне сильного загрязнения г. Саранска (Кирзавод) для всех изученных почв, под насаждениями сосны и березы, характерно высокое содержание соединений фосфора и калия в подстилке и резкое их снижение вниз по профилю. В подстилке степень разложения повышается сверху вниз, снижается доля гумуса по профилю за счет увеличения подвижности водорастворимых его фракций, которые интенсивно выносятся за пределы почвенного профиля. По мере приближения к Саранскому Кирзаводу повышается степень гумификации органических веществ, с преобладанием бурых гуминовых кислот в верхних и черных гуминовых кислот в нижних частях почвенного профиля. Под березовыми насаждениями в гумусе преобладают гуминовые кислоты, под сосновыми - фульвокислоты.

Проведенные исследования позволили выявить зависимость между степенью поражения хвои, степенью накопления в ней фтор-иона, то есть вызывают изменения в метаболизме, характерные для процесса старения. Ускорение процессов старения ассимиляционных органов и растения в целом, наблюдаемое по биохимическим показателям, появляется в раннем переходе (в 6 - 7-

летнем возрасте) в репродуктивное состояние отдельных особей, произрастающих в зоне сильного промышленного загрязнения.

На основании полученных данных подтверждается выдвинутая гипотеза о липопероксидационном механизме повреждения клеточных мембран хвои промышленными поллютантами, о мутагенном их действии и продуктов липо-пероксидации, в основе которого лежит нарушение липидного обмена, о защитной роли антиокислительной системы и пролина, об ускорении процесса старения растений поллютантами.

В связи с выше изложенным, можно сделать следующие рекомендации: В Мордовской республике, где почвообразующие породы богаты карбонатами, обогащенными фторами, и применяются высокие нормы минеральных удобрений, в целях охраны почв от загрязнения фторидами целесообразно применять обесфториванные фосфорные удобрения.

В зоне загрязнения природной среды фторидами не рекомендуется возделывание люцерны, так как растение интенсивно накапливает фториды и становится токсичным для корма скота.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Значение эколого-географического аспекта в решении проблемы охраны почв// Сборник научных трудов III конференции молодых ученых Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева / Изд-во НИИ регио-нологии, Саранск, 1998., 69с.

2. Эколого-геохимическое состояние природных вод Мордовии// Научные труды государственного природного заповедника «Присурский». Том 1. Материалы Первой межрегиональной, бассейновой научно-практической конференции «Изучение природы и видообразования Присурья» (26-28 марта 1998г., г. Чебоксары Чувашской Республики). Ответственный за выпуск Димитриев А.В. Изд-во «Клио» Чебоксары-Атрат. 1999. 152 с.

3. Экологическое значение фтора и его ландшафтное распределение в почвах, водах и растениях// Сборник трудов молодых исследователей географического факультета/ Отв. Ред.: СП. Евдокимов. - Саранск, 2000. - 88 с.

4. Распространение водорастворимого фтора по профилю почв Республики Мордовия // Сборник трудов молодых исследователей географического факультета/ Отв. Ред.: С.П. Евдокимов. - Саранск, 2000. - 98 с.

5. Биогеография с основами экологии (Биогеографическая характеристика природных зон на территории Голарктики): Учебное пособие/ Сост.: В.В. Аникин. Саранск: Изд-во Ковылкинской р-ой типографии, 2002. 64 с.

6. Влияние микроэлемента фтора на живые организмы // Проблемы экономического, социального и экологического развития города Саранска: Вып. 2 / Редкол.: СП. Евдокимов (отв. Ред.), А.И. Сухарев, М.В. Кустов, В.А. Нежданов / НИИ регионологии. Саранск, 2003. - 118 с.

7. Учебное пособие по экологии почв: Учебное пособие. / Сост.: В.В. Аникин. Морд, госуниверситет. - Саранск: Референт, 2004. -32с.

Подписано в печать 17.06.04. Объем 1,5 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1136.

Типография Издательства Мордовского университета 430000, Саранск, ул. Советская, 24

1132 ? 2

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Аникин, Вячеслав Владимирович

25.00.23. физическая география, биогеография, география почв и геохимия ландшафта.

Диссертация на соискание ученей степени кандидата географических наук

Научные руководители: доктор географических наук, профессор Б.И. Кочуров доктор сельскохозяйственных наук, профессор А .С. Щетинина

Ярославль

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ФТОРА В БИОСФЕРЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

1.1. Фтор и его свойства.

1.2. Физиологическая роль фтора.

1.3.Содержание фтора в почвообразующих породах и почвах.

1.4. Содержание фтора в подземных водах.

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

ФТОРА В ЛАНДШАФТАХ МОРДОВИИ.

2.1. Физико-географическое положение.

2.2. Характеристика природных условий Мордовии, влияющих на содержание и подвижность фтора в ландшафтах.

2.2.1. Геологическое строение.

2.2.2. Рельеф.

2.2.3. Почвообразующие породы. ч 2.2.4. Климатические процессы, влияющие на распределение фтора в

Ф ландшафтах.

2.2.5. Гидрологические условия, влияющие на распределение фтора в ландшафтах.

2.2.5.1. Поверхностные и подземные воды.

2.2.5.2. Характеристика грунтовых вод.

2.2.5.3. Характеристика артезианских вод.

2.2.6. Особенности почвенного покрова влияющего на распределение фтора в ландшафтах.

2.2.7. Растительность, как компонент ландшафта, влияющий на распределение фтора.

2.3. Морфологическая структура ландшафтов.

3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

4. ФТОР В ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТАХ ПРИРОДНЫХ ЛАНДШАФТОВ МОРДОВИИ.

4.1 .Содержание фтора в почвообразующих породах

4.2. Закономерности содержания и распределения фтора в почвах.

4.3. Распределение фтора в растениях.

4.4. Содержание фтора в водах.

5. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ЗОНЕ

ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСОВ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Содержание и распределение фтора в природных и антропогенных ландшафтах и зонах загрязнения урбанизированных территорий Мордовии"

Актуальность темы.

Одной из острейших проблем нашего времени является нарушение и деградация окружающей природной среды. Рост индустриального производства в усло-# виях бурного научно-технического прогресса и активного вовлечения природных ресурсов в хозяйственный оборот, увеличение транспортных единиц и магистралей, урбанизация и многие другие антропогенные факторы оказывают все возрастающее влияние на состояние окружающей природной среды.

Основной принцип решения проблемы взаимодействия природы и общества состоит в проведении профилактических мероприятий, направленных на предотвращение или ослабление антропогенного воздействия на среду обитания человека. Это положение становится все более важным и по мере роста количества и ассортимента химических соединений, используемых в народном хозяйстве.

Важнейшая роль почвы в сохранении биосферы обуславливает необходимость контроля за состоянием почвенного покрова. За последние десятилетия увеличилось поступление в почву химических веществ, большинство которых обла-Ф дают высокой стойкостью, могут накапливаться в ней и при определенных условиях переходить через воду, воздух в растения, создавая очаги загрязнения, опасные для здоровья человека. Одними из таких соединений являются фториды.

Фтор среди химических элементов занимает особое место. Он характеризуется как одновалентный и самый активный металлоид. Уже при обычной температуре фтор соединяется почти со всеми металлами и большинством металлоидов. Фтор очень ядовит. Ничтожные его количества в воздухе атмосферы, в питьевой воде, в пищевых продуктах опасны для здоровья и жизни людей и животных. Предельно допустимая концентрация (ПДК) фтора в питьевой воде - 1 - 1,5 мг/л, в воздухе 0,05 мг/м3, в почве - 10 мг/кг (воднорастворимого).

Исследованиями, проведенными в различных почвенно-климатических зонах, установлено, что токсические действия фтора у растений ведут к общему расстройству обмена веществ, задерживают рост корней, снижают дыхание листьев и интенсивность фотосинтеза; урожай сельскохозяйственных культур при этом снижается в среднем на 30 %.

Высокие концентрации фтора вносят существенные изменения в химические свойства почв: увеличивается содержание водорастворимого гумуса, снижается окислительно-востановительный потенциал и биологическая активность почв, что ведет к снижению плодородия почв. В почвы фтор поступает из атмосферы в виде летучих выбросов предприятий химической и металлургической промышленности. Однако основным источником поступления фтора в почву являются фторсодержащие фосфорные удобрения.

Республика Мордовия - крупный аграрно-индустриальный регион с развитым зерново-свекловичным сельским хозяйством и мясо-молочным животноводством. Интенсивное использование земельных ресурсов сопровождается применением большого количества удобрений, в том числе фосфорных. Только за 1970-1990 гг. совместно с удобрениями в почвы Мордовии под сельскохозяйственные культуры внесено свыше 1 мл. т. фторсодержащих удобрений. Все это требует проведения комплексных ландшафтно-геохимических и геоэкологических исследований возможных последствий воздействия на окружающую среду фтора.

Цель и задачи исследования.

Цель работы - изучение основных особенностей миграции и накопления фтора в различных компонентах природных и антропогенных ландшафтов Мордовии и в зонах загрязнения урбанизированных территорий.

Для этого в работе решались следующие задачи:

1. Изучить ландшафтно-геохимические условия Республики Мордовии, влияющие на содержание фтора в различных компонентах ландшафта.

2. Установить уровни концентрации фтора в почвообразующих породах, почвах, растениях и в подземных водах Мордовии.

3. Выявить миграцию фтора в геохимически сопряженных ландшафтах.

4. Определить поступление фтора в растения люцерны в условиях севооборота и длительного применения минеральных удобрений.

5. Изучить содержание фтора в питьевых, оросительных, грунтовых и дренажных водах Мордовии.

6. Выявить особенности техногенного воздействия фтора на растительность (береза и сосна) г. Саранска и природную среду города и пригородной зоны, в целом.

Защищаемые положения.

1. Содержание и распределение фтора в природных ландшафтах Мордовии зависит от характера и особенностей различных компонентов этих природных комплексов.

2. Территория Республики Мордовии относится к биогеохимической провинции с повышенным содержанием фтора в почвах и природных водах.

3. Значительное влияние на содержание и распределение фтора в природных ландшафтах Мордовии оказывает сельское хозяйство (применение фосфорных удобрений и орошение артезианскими водами) и промышленное производство с высоким уровнем фторсодержащих выбросов. 4. Экологическое состояние лесных насаждений в зоне фторсодержащих промышленных выбросов характеризуется изменением биохимического состава и ускорением процессов старения. Научная новизна.

1. Установлено что территория Республики Мордовии относится к биогеохимической провинции с повышенным содержанием фтора в почвах и природных водах.

2. Выявлены ландшафтно-геохимические особенности содержания и распределения фтора в природных, антропогенных и техногенных ландшафтах Мордовии.

3. Установлено влияние фторсодержащих выбросов на биохимический состав растений (береза и сосна) и ускорение процессов старения древесной растительности.

Практическое значение. Полученные в диссертации результаты по изучению содержания и распространения фтора в различных компонентах ландшафтов территории Мордовии имеют большое значение для решения проблем сохранения природной среды и здоровья населения республики.

Полученные данные могут быть использованы для прогнозирования трансформации природных систем в сфере воздействия фторзагрязняющих производств Саранска.

Часть материалов по распространению фтора в ландшафтах Мордовии передана в госсанэпедемстанцию г. Саранска и Комитет по охране окружающей среды Республики Мордовии.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных межвузовских конференциях молодых ученых в городе Саранске (1998 - 2002гг.), на первой межрегиональной, бассейновой научно-практической конференции «Изучение природы и биоразнообразия Присурья» в г. Чебоксары (1998), на заседаниях отдела Института географии РАН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ. Объем и структура работы. Диссертация на 163 странице, состоит из введения, 5 глав, заключения и приложения на 14 страницах, содержит 60 таблиц и 34 рисунков. Список литературы включает 204 наименований, в том числе 53 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Аникин, Вячеслав Владимирович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных исследований позволяют отнести территорию Мордовии к биогеохимической провинции с повышенным содержанием фтора в почвах и природных водах.

Нами установлено, что среднее содержание фтора в почвах Мордовии примерно 70 мг/кг. Наиболее низкое отмечено в песчаных почвах (10-43 мг/кг), наиболее высокое - в тяжелосуглинистых (118 - 200 мг/кг). Более высокое содержание отмечено в районах с эндемией флюороза. Целинные почвы характеризуются наименьшим количеством фтора, особенно в дерновом горизонте, по сравнению с освоенными.

Нами установлено, что содержание фтора в почвах зависит в первую очередь от характера почвообразующих пород и их минералогического, механического и химического состава, биологической аккумуляции растений, от уровня и состава грунтовых вод, а также количества и видов вносимых удобрений (особенно фосфорных).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что миграционные свойства фтора весьма разнообразны, а уровень содержания в почвенном растворе зависит от присутствия глинистых минералов, величины рН и содержания гумуса в почвах. В целом наибольшая адсорбция фтора минеральными компонентами почв отмечается в кислых интервалах рН от 6 до 7.

Распространение фтора в ландшафтах напрямую связано с рельефом местности, на возвышенностях расположена зона выноса, а в понижениях - зона накопления. Большое значение на интенсивность миграции имеет крутизна склона, чем склон круче, тем интенсивней протекает процесс миграции фтора приводящий к накапливанию его в понижениях рельефа.

Накопление фтора в растениях (кукуруза, овес, клевер, горох, картофель, люцерна, пшеница), особенно в листьях, в значительной степени связано с содержанием водорастворимого фтора в почвах.

Нами установлено, что посевы люцерны по сравнению со злаками способствуют увеличению валового фтора в почве.

Исследования показали, что концентрация фтора в природных водах Мордовии колеблется от 0,3 до 10 мг/л воды. Наличие фтора в питьевых водах обуславливается условиями формирования химического состава природных вод. Содержание фтора в артезианских водах увеличивается по мере глубины погружения водоносного горизонта.

Концентрация фтора в подземных водах зависит от характера минерализации воды. Для богатых фтором вод, как правило, характерно невысокое содержание кальция и магния, преобладание щелочности над общей жесткостью и большое количество солей натрия.

Установлено, что в зоне сильного загрязнения Саранского Кирзавода для всех изученных почв, под насаждениями сосны и березы, характерно высокое содержание соединений фосфора и калия в подстилке и резкое их снижение вниз по профилю. В подстилке степень разложения повышается сверху вниз, снижается доля гумуса по профилю за счет увеличения подвижности водорастворимых его фракций, которые интенсивно выносятся за пределы почвенного профиля. По мере приближения к Саранскому Кирзаводу повышается степень гумификации органических веществ, с преобладанием бурых гуминовых кислот в верхних и черных гуминовых кислот в нижних частях почвенного профиля. Под березовыми насаждениями в гумусе преобладают гуминовые кислоты, под сосновыми - фульвокисло-ты.

Проведенные исследования позволили выявить зависимость между степенью поражения хвои, степенью накопления в ней фтор-иона, то есть вызывают изменения в метаболизме, характерные для процесса старения. Ускорение процессов старения ассимиляционных органов и растения в целом, наблюдаемое по биохимическим показателям, появляется в раннем переходе (в 6 - 7-летнем возрасте) в репродуктивное состояние отдельных особей, произрастающих в зоне сильного промышленного загрязнения.

На основании полученных данных подтверждается выдвинутая гипотеза о липопероксидационном механизме повреждения клеточных мембран хвои промышленными поллютантами, о мутагенном их действии и продуктов липоперок-сидации, в основе которого лежит нарушение липидного обмена, о защитной роли антиокислительной системы и пролина, об ускорении процесса старения растений поллютантами.

В связи с выше изложенным, можно сделать следующие рекомендации:

В Мордовской республике, где почвообразующие породы богаты карбонатами, обогащенными фторами, и применяются высокие нормы минеральных удобрений, в целях охраны почв от загрязнения фторидами целесообразно применять обесфториванные фосфорные удобрения.

В зоне загрязнения природной среды фторидами не рекомендуется возделывание люцерны, так как растение интенсивно накапливает фториды и становится токсичным для корма скота.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Аникин, Вячеслав Владимирович, Ярославль

1. Авессаломовой И А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987. -108 с.

2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1970. -388 с.

3. Ахмедов Б.П. Пути повышения плодородия орошаемых эродированных сероземов. Автореф. канд. дисс., 1986.

4. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М.: Логос, 2000. -627 с.

5. Бабушкина Л.Г., Зуева Г.В., Луганский Н.А. и др. Экологическое состояний лесных насаждений в зоне фторсодержащих промышленных выбросов. Экология, 1993, № 1, С. 26 - 35.

6. Башкин В.А. Агрогеохимия азота. Пущино: ОНТИ НУБИ АН СССР, 1987, -270с.

7. Бохенская Т., Бродский А.К., Воронов А.Н. и др. Гидрогеология. Охрана водных ресурсов. Экология. Гидрология. Эколого-гидрологический словарь/ Под ред. А.Н. Воронова. СПб.: Изд-во С.- Петербургского ун-та, 1996. - 160 с.

8. Белякова Т.М. Почвоведение. № 8, 1977, С. 55.

9. Берштейн. Ф.Я. Успехи современной биологии. Т. 33, вып.2, 1953. 216 с.

10. Ю.Беседин П.Н., Валиев В.В., Шадманов К. Почвенный покров ЦЭБ СоюзНИХИ.

11. Ташкенгг: Узбекистан, вып. 18, 1970. -130 с.

12. Беседин П.Н., Сучков С.П. Почвенный покров Ак-Кавакской центральной агротехнической станции СоюзНИХИ. // Сб. научных статей комсомольцев Союз НИХИ.-УзССР: Сельхозгиз, 1939. С. 25.

13. Беседин П.Н., Валиев В.В., Шадманов К. Итоги почвенных исследований Союз НИХИ за 1965-1970 Гг. // Тр. Союз НИХИ, вып. 23, Химизация в хлопководстве, 1972. С. 35.

14. Беус А.А. Геохимия литосферы. М., 1981. -335 с.

15. Биогеохимия океана. / Под ред. А.С. Монина, А.П. Лисицина. М.: Наука, 1983, -368 с.

16. Богдановский Г.А. Химическая экология. М.: Изд-во МГУ, 1994. 326 с.

17. Васяев Г.В., Шевченко Т.П. Зап. Ленинг. СХИ., т. 218, 1974. -237 с.

18. Вайнштейн Е.А. Вестник Ленинградского ун-та, т. 9.- № 12. 1965. С. 46.

19. Власюк. П.А. Биохимические элементы в жизнедеятельности растений.- Киев, 1963.-120 с.

20. Власюк П.А., Мицко В.Н. Сб.: Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине. вып. 3,1967. С. 48.

21. Виноградов А.П. Геохимия живого вещества. JL, 1932. -67 с.

22. Виноградов А.П., Ронов А.Б. Состав осадочных пород Руской платформы в связи с историей ее тектонических движений // Геохимия. 1956. № 6. С. 3 24.

23. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеяных химических элементов в почвах // Геохимия. 1957. -286 с.

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

25. Ворошилов Ю.И., Жовинский Э.Я. Геохимия подземных вод. М.: «Наука», 1957.-148 с.

26. Вознесенский С.А. Химия фтора.- JL, 1977. 280 с.

27. Вернандер Т.Б. Очерки растительности Северо-Восточной части Автономной Мордовской области // Изд. Ассоц. Науч.-исслед. Ин-тов при физ.-мат. Фак. МГУ. 1930. Т. 3,№ 2а. С. 180-211.

28. Вернадский В.И. Избранные сочинения: В 6 т. Т. 1. М., 1954. -696 с.

29. Габович Р.Д. Фтор и его гигиеническое значение. М.: МГУ, 1957. -425 с.

30. Галахова Э.Н. Климат Мордовии и сопряженных с ней областей Нечерноземья в погодах (по материалам исследований в Мордовской АССР): Автореф. Дис. . канд. геогр. наук / Ин-т геогр. АН СССР. М.,1979. -25 с.

31. Гафуров Т.А. В кн. Гидрогеология и инженерная геология аридной зоны СССР. М.: Вып. шк. 3, 1966. -268 с.

32. Глазовская М.А. Геохимические основы типологий и методики исследований природных ландшафтов. М.: МГУ, 1964. -229 с.

33. Глазовская М.А. Опыт изучения вторичных ореолов рассеяния при геохимических поисках. М., 1965. -83 с.

34. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высш. шк., 1988, -324с.

35. Глазовская A.M. Методические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. М.: 1997, (88 ст.).

36. Глинка H.JI. Общая химия. М. Из-во «Химия», 1964. 688 с.

37. Геохимия окружающей среды / Сает Ю.Е. и др. М.: Недра, 1990. -289 с.

38. Горбунов Б.В. Почвы Андижанской области. // В кн. почвы Узбекской ССР. т. 2, 1957. С. 48-56.

39. Горцев В.И. Природа Мордовии. Саранск: Морд. кн. изд-во, 1958. -123 с.

40. Голубев Г.Н. Геоэкология. М.: Геос, 1999. -338 с.

41. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской федерации за 1991 и последующие годы.

42. Грекалов Г. В. О содержании микроэлементов в подземных и поверхностных водах Азербайджанской ССР.// Тезисы 6 Всесоюзного совещания. JL, 1970, С. 12.

43. Грошиков М.И., Патрикеев В.К. Учебное пособие по терапевтической стоматологии: Для стоматол. фак. мед. ин-тов. / М.И. Грошиков, В.К. Патрикеев — М.: «Медицина», 1989. -247 с.

44. Добровольский В.В. Проблемы геохимии в физической географии. М., Высш. шк., 1984. -143 с.

45. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Высш. шк., 1998. -413 с.

46. Елистратова-Щербакова А.С. Луга среднего течения реки Мокши в районе г. Темникова // Тр. Мордов. гос. заповедника. Саранск, 1960. Вып. 1. С. 221 275.

47. Елпатьевский П.В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно-техногенных геосистемах. М.: Наука, 1993. -266 с.

48. Заславский М.Н. Об отчете факторов, определяющих потенциальную опасность проявления эрозии. М., 1972. -212 с.

49. Земляницкая Е.Т. Оценка качества питьевых вод Марий-Эл. М.: «Медицина»,1988.-98 с.

50. Ильин В.И. Тяжелые металлы в системе почвы-растение. Новосибирск.: Наука Сибирское объединение, 1991, -232 с.

51. Ильин В.Б. Химические элементы в системе почва-растение. Новосибирск, 1982.-280 с.

52. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений. Новосибирск: Наука, 1985.-180 с.

53. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Почвоведение. Ж-л № 1, 1979. С. 78 90.

54. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Справочник: В 6 кн. М.: Недра, 1994 1996. Кн. 1 - 3 М.: Экология. 1996 - 1997. Кн. 4 - 6. С. 63-68.

55. Крейдман Ж.Е. Фтор в черноземах, лесных и пойменных почвах Юго-Запада СССР.- Автореферат канд. дисс., 1983. -160 с.

56. Кабата-Пендианс А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах, растениях. М.: Мир,1989.-245 с.

57. Крайнева С.Р., Петрова Н.Г. Геохимический анализ подземных вод. М.: «Наука», 1976. -143 с.

58. Крайнева С.Р., Швец В.М. Геохимия вод. М.: «Наука», 1987. -168 с.

59. Краснов А.Н. Материалы для знакомства с флорой северной границы черноземного пространства // Тр. Санкт-Петербург, о-ва естествоиспытателей. 1884. Т. 15, вып. 2. С. 637-666.

60. Красинцева В.В., Кузмина Н.П., Сенявин М.М. Формирование минерального состава речных вод. (На примере трех рек центр, р-нов Европейской части СССР) / АН СССР, Ин-т геохимии и аналит. химии им. В.И. Вернадского. М.: «Наука», 1977 С. - 176 с.

61. Крейдман Ж.Е. В кн.: Почвенно-мелиоративные проблемы орошаемого земледелия.- Кишинев: Штиинца, 1978, С. 49.

62. Ковда В.А. и др. Микроэлементы в почвах Советского Союза. М.: 1959. -240 с.

63. Кудзин Ю.К., Пашова В.Т. Агрохимия. № 12, 1978, С. 92.

64. Ланге O.K. Ферганская котловина.// Геология УзССР, т 1.- Л-М., 1937. С. 65.

65. Левин В.К. Достопримечательные участки природы в Мордовской АССР и их охрана // Проблемы природных и экономических ресурсов. Ч. 2. Природные ресурсы Мордовии и их охрана. Саранск, 1976. С. 54 58.

66. Линдберг З.Я. Вопросы питания. т 15, № 4, 1956. С. 62 - 70.

67. Махсудов Х.М. Эродированные почвы аридной зоны, повышения их плодородия и защиты от эрозии /на примере Узбекистана / докт. дисс., 1982. -230 с.

68. Мирзажанов К.М. Ветровая эрозия оршаемых почв Узбекистана и борьба с ней.-Ташкент: Фан, 1973. 218 с.

69. Макунина А.А. Физическая география ССР. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. -296с.

70. Мащенко Н.П. Геохимическая оценка природных вод Горьковской области //Проблемы геологии, ресурсы полезных ископаемых и охрана окружающей среды. Сборник статей Горький. 1994. С. 228 237.

71. Майструк П.Н. Качество грунтовых вод Винницкой области. Л.: Гирометеоиз-дат. 1964. С 65 76.

72. Мильков Ф.Н. Лесостепь Русской равнины: Опыт ландшафтной характеристики. М.: Изд-во АН СССР, 1950. -296 с.

73. Мильков Ф.Н., Гвоздецкий Н.А. Физическая география ССР. М.: Высш. шк., 1986. -376 с.

74. Моисеева Н.А. Оценка качества питьевой воды на территории Советского Союза. М.: «Медицина», 1957. -216 с.

75. Морщина Т.Н. Почвоведение № 8, 1980, С. 69-72.

76. Миних. А .Я. Стоматология.- № 2, 1953. С. 67 -72.

77. Нарежный В.П. Анализ ландшафтно-геохимической карты субальпийских лугов //Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, География. 1974. № 2. С. 121-123.

78. Нарежный В.П. Анализ ландшафтно-геохимической карты субальпийских лугов: Автореф. дис. канд. геогр. Наук. М., 1974. -24 с.

79. Нарежный В.П. Ландшафты // География Мордовской АССР: Учеб. Пособие / Редкол.: М.М. Голубчик, С.П. Евдокимов (отв. ред.) и др. Саранск, 1983. Гл. 8. С. 128-151.

80. Научно прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Многолетние данные. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. Ч. 1 6, вып. 29.

81. Назаров М.З. В кн.: Геология и инженерная геология аридной зоны СССР. -вып. 3, 1966. -236 с.

82. Николаева Т.А. Химический анализ вод Московской области. М.: Гидрометеоиздат, 1989.-189 с.

83. Пашов В.Т. Фтор в почве и растениях // Агрохимия. № 10, 1980. С. 89 -98.

84. Панков М.А.Почвы Ферганской области. // Кн.: Почвы Узбекской ССР. т. 2, 1957. С. 76-82.

85. Перельман А.И. Геохимия ландшафта.- М.: Географиздат, 1961. —340 с.

86. Перельман А.И. Геохимия ландшафтов. М.: Наука. 1975. -342 с.

87. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высш. шк., 1979, 423 с.

88. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астерия, 1999, -768 с.

89. Погребняк П.С. Обшее лесоводство. М.: Колос, 1968. -120 с.

90. Потатуева Ю.А., Канаева М.Н. Химия в сельском хозяйстве. № 9. 1978, С. 48 -62.

91. Полетаева Л.Б., Городкова А.Р. Гидрохимические материалы. Л., 1979, вып. 76, С. 108.

92. Полынов Б.Б. Валовой почвенный анализ и его толкование // Почвоведение. 1964. № 10. С. 482-490.

93. Полынов Б.Б. Избранные труды. М., 1956. -756 с.

94. Популярная библиотека химических элементов. М.: Изд-во «Наука», 1977. -224 с.

95. Пустовалов Л.В., Страхов Н.М., Ронов А.Б. Гидрохимические материалы. Л., 1978, вып. 75, С. 98.

96. Розанов А.Н. Сероземы Средней Азии.- М.: АН СССР, 1951. -210 с.

97. Розанов Б.Г. Генетическая морфология почв. М.: Изд-во МГУ, 1975. -294 с.

98. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Под ред. Н.С. Егорова. М.: Изд-во МГУ, 1983.-188 с.

99. Сает Ю.Е., Ревин Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. М.: Недра. 1990.- 134 с.

100. Садиков B.C. Биохимия фтора.- Природа, т. 12. № 94, 1937. С. 45.

101. Сидиков Н.В. В кн.: Эндемические болезни и микроэлементы,- Казань, 1977, С. 30.

102. Сафонов В.Н. Ресрсы подземных вод // Природные условия и ресурсы Мордовии и задачи регионального природопользования: Материалы семинара лаборатории регионологии / Мордов. ун-т. Саранск, 1983 С. 48-62. Деп. в ВИНИТИ, №6342- 1983.

103. Сафонов В.Н., Лютов В.Н., Алатырцева З.К. Подземные воды СССР: Обзор подземных вод Мордовской АССР. М.: Б. и., 1986. Т. 1. 82 с.

104. Силаева Т.Б. Флора басейна реки Мокши в пределах Мордовской АССР: Ав-тореф. дис. . канд. биол. наук. М., 1982. -22 с.

105. Силаева Т.Б., Тихомиров В.Н., Майоров С.Р. Редкие и исчезающие растения Мордовии. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1996. -70 с.

106. Солнцев Н.А. Природный географический ландшафт и некоторые его закономерности // Тр. II Всесоюз. Геогр. Съезда. М., 1948. Т. 1. С. 258 269.

107. Спрыгин И.И. Борьба леса со степью в Пензенской губерни // Тр. По изучению заповедников / Отд-ние охраны природы Главнауки НКП. М., 1925. Вып. 4. -242 с.

108. Спрыгин И.И. Из области Пензенской лесостепи Пензенской губерни // Тр. по изучению заповедников / Отд-ние охраны природы Главнауки НКП. М., 1925. Вып. 4.-242 с.

109. Спрыгин И.И. Растительный покров Средневолжского края / Средневолж. краев, науч.- исслед. ин-т сел. хоз-ва. Самара; М., 1931. С. 66.

110. Спрыгин И.И. Реликтовые растения Поволжья // Материалы по истории флоры и растительности СССР. М; Л., 1941. Вып. 1 С. 294 -314.

111. Старостенкова М.М. Растительные сообщества сосновых лесов // Учебно-полевая практика по ботанике. М., 1977. Ч. 2. С. 61 70.

112. Стрижова Г.А., Виннер И.М. и др. В кн.: Микроэлементы в сельском хозяйстве Молдавии.- Кишинев, 1977, С. 36.

113. Стрижова Г.А., Синькевич З.А. и др. В кн.: Бонитировка, генезис и химия почв Молдавии", Кишинев, 1979, С. 127.

114. Сукачев В.Н. Растительные сообщества сосновых лесов. М., 1970. -161 с.

115. Тамарченко М.Е. Оценка качества продукции растениводства // ВИЖ, М., 1989. С. 45 50.

116. Тарасов Ф.В. Ландшафтные районы и районы-аналоги территории Мордовской АССР // Тр. геогр. и геол. фак. Воронеж, ун-та. Воронеж, 1955. Т. 42, вып 4. С. 18-24.

117. Тарасов Ф.В. О ландшафтном районировании территории Мордовской АССР // Тр. геогр. и геол. фак. Воронеж, ун-та. Воронеж, 1955. Т. 42, вып 4. С. 15-17.

118. Тарасов Ф.В. Физико-географическое (ландшафтное) районирование территории Мордовской АССР // Зап. / НИИЯЛИЭ при СМ МАССР. Сер. Экономика. Саранск, 1956. №8(1). С. 114-118.

119. Тарабрин В.П. с соавт. Фитотоксичность органических и неорганических загрязнителей. М.: Наука, 1986. -120 с.

120. Тойкка М.А. и др. Микроэлементы в почвах и растениях окрестностей Петрозаводска.- IX Всесоюзная конференция по проблемам микроэлементов в биологии.- Кишинев, 1981, С. 55.

121. Творина Н.А. Микроэлементы в системе почва-растение Сурхан-дарьинского оазиса. // Автореф. дис. . канд. геогр. наук / Ташкент, 1988. -18 с.

122. Турецкий Э.С. Качество питьевых вод Львовской области // Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду, М.: НИИЭЧ и ГОС, 2002. С. 260.

123. Тюрин И.В. Вопросы генезиса и классификации лесостепных и лесных почв //Вопросы генезиса и плодородия почв. М., 1966 а. С. 120.

124. Тюрин И.В. Вопросы генезиса и плодородия почв. М.: Наука, 1966 б. С. 98.

125. Филиппова Г.Р.,Власова И.Л., Иванов А.В. В кн.: Микроэлементы в биосфере и применении их в сельском хозяйстве и медицине Сибири и Дальнего Востока.- Улан-Удэ, 1971, С. 102.

126. Физико-географическое районирование СССР: Характеристика региональных единиц /Под ред. Н.А. Гвоздецкого. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1968. -575 с.

127. Фитотоксичность органических и неорганических загрязнителей / Тарабрин В.П., Кондратюк Е.Н., Башкатов В.Г. и др. Киев: Наукова думка, 1986. -216 с.

128. Филиповский Т.П. Химический анализ подземных вод Башкирии. Башкирия: Наука, 1999.-112 с.

129. Флоринский М.А. К вопросу обобщения материалов агрохимического обследования почв.//Агрохимия. № 5, 1963. С. 102.

130. Ферсман А.Е. Геохимия. Л., Т. 1, 2. 1933. -280 с.

131. Ферсман А.Е. Геохимия. М. - т 6, 1939. -310 с.

132. Халишов А.Х., Родин В.И. В кн.: Интенсификация сельскохозяйственного производства и проблемы защиты окружающей среды. М.: 5, Наука, 1980, С. 90.

133. Хаземова JI.A., Родовская Т.Л., Селезнева А.В., Калинина Т.М. Определение фтор-иона в почвах // Почвоведение, 1979. № 1. С. 148 151.

134. Хаземова Л.А., Родовская Т.Л., Круглова Н.В., Качалова Т.К. Определение фтор-иона в растительном материале // Агрохимия, 1983. № 6. С. 66 72.

135. Ходаков Ю.В. Общая и неорганическая химия. М.: Из-во «Просвещение», 1965.-711 с.

136. Черков С.К. Содержание химических элементов в подземных водах Свердловской области. Сверд. Изд-во СГУ, 1979. -121 с.

137. Черкинский С.Н. Гигиенические вопросы водоснабжения сельских населенных мест. Изд. 2-е, доп. и пер. М., «Медицина», 1965. -315 с.

138. Черкинский С.Н., Беляев И.И., Габович Р.Д. и др. Руководство по гигиене водоснабжения. Под ред. чл. кор. АМН СССР, засл. деят. науки РСФСР, проф. С.Н. Черкинского. М., «Медицина», 1975. -328 с.

139. Черкинский С.Н., Заславская P.M. Гигиеническая оценка водоснабжения. Под ред. чл. кор. АМН СССР, засл. деят. Науки РСФСР, проф. С.Н. Черкинского. М., «Медицина», 1983. -338 с.

140. Чолак Д. Геохимические исследования природных вод. М.: Изд-во Мир, 1960. -206 с.

141. Шоу Дени М. Геохимия микроэлементов кристаллических пород. М., 1969. -207 с.

142. Шувалов С.А. Почвы Наманганской области. // В кн. Почвы Узбекской ССР. -т. 2, 1957.-276с.

143. Щетинина А. С. и др. Рекомендации по применению микроудобрений в Мордовской АССР.- Саранск: изд-во Госпрома МАССР, 1988, -48 с.

144. Щетинина А.С., Ивельский П.К. Актуальные проблемы охраны почв Мордовской АССР // Научные основы зональных систем земледелия. Саранск: изд-во Саратовского ун-та (Саранский филиал), 1988. -120 с.

145. Щетинина А.С. Почвенный покров и почвы Мордовии.- Саранск: изд-во Саратовского ун-та (Саранский филиал), 1988, -200 с.

146. Щетинина А.С. Почвы Мордовии: Справочник агронома. Саранск: Мордов. кн. изд-во, 1990. -256 с.

147. Янин Е.П. Введение в экологическую геохимию. М.: ИМГРЭ, 1999. -68 с.

148. Ямашкин А.А. Ландшафты Мордовской АССР и их изменение в условиях хозяйственного освоения: Автореф. дис. . канд. геогр. наук / Моск. ун-та. М., 1985.-19 с.

149. Ямашкин А.А. Физико-географические условия и ландшафты Мордовии.-Саранск: изд-во МГУ, 1998, -156 с.

150. Ямашкин А.А. Геоэкологический анализ процесса хозяйственного освоения ландшафтов Мордовии. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. -232 с.

151. Blugnu R. et al. Microse J. France, v. 17. № 2. - 1973. P. 28-34.

152. Cormis Z., Contuel J., Bonte J. Pollut atmos, v. 12. № 47. 1974. p. 33.38.

153. Chang L., Chou Т., Chinese J., Physio L. № 15. . 1940. P. 35-40.

154. Chang Chong W., Thompson C. Physiol. Plantarum. v. 19. № 4. - 1966. P. 2835.

155. Chang Chong W., Tompson C. Plant physiol, v 41, № 2. - 1966. P. 36-42.

156. Charabra R., Singh A., Abrol J.P. Sci. Soc. Amerj., y. 44. № 1. - 1980, P. 33.

157. Dzinbek Т., Gryna M. Roczniki wyzszej Szoly Rolniczey w. Poznani LIII wydzial koliczy. № 14. - 1972. P. 43-51.

158. Dzinbek Todensz, Fiksinsk Radmund. Prace komis nauk rolnilesk Poznan towarz przyjacialnau, v. 10. № 2. - 1961. P. 44-54.

159. Dzinber, R. Fikcinshi. Prace komus nauk roln i lesn Posnan Towarz przyaciol nauk, v. 10. № 2. - 1961. P. 48-54.

160. Freshow M. Ann. Rev. Phytopatology. № 9. - 1971. P. 45-58.

161. G.L.W. Fluoride, v. 11. -№ 1. 1978, P. 1.

162. Freshow M. Ann. Rep. Phytonathol. № 9. - 1971. P. 28-34.

163. Garrec J., Plebin R., Lhoste A., Acad C.L. Sei D., v. 251. № 5-8. - 1971.

164. Givan C., Torrey J. Physiol plantarum, v. 21.- № 5.-1968. P. 25-38.

165. Gisiger L. Landwirtsch. Monatsh, v. 44. № 6. -1966. P. 34-42.

166. Gisiger L. Fluoride, v. 1, july. -1968, 21 p.

167. Goldschmidt W.M. Geochemistry. Oxford. -1954. 89 p.

168. Harder H. Beitrag zur geochemie des Bors. Teil 1-3 Nachrichten der Academie der wissenschafiten in gottingen Mathematisch. Physikalische: klasse. Gotting. 19591960.

169. Houten J. Bull. OEPP. № 2. - 1972. P. 46-52.

170. Holub Z. Biologia CSSR, v. 28. № 4. - 1973. P. 32-45.

171. Holub Z., Navara J., Biologia CSSR. v. 21, № 3, 1966. P. 26-35.

172. Hitcheock O. Contribs. Boyce. Thompson, Just, v. 22. № 4. - 1963. P. 34-48.

173. Huang P., Jackson M. Nature, v. 211. № 50. - 1966. P. 62-68.

174. Heggestad H. Phytopathologue, v. 58. № 8. - 1968. P. 37-46.

175. Jonecu A., Serbanacu G., Pal G. Rev. roum biol ser bot ., v. 17.- № 2.-1972. P. 19-28.

176. Jurkowska H. Acta agric et silv. Ser agric, v. 11. № 1. - 1971, P. 5-16.

177. Jurkowska H. Acta agric et silv. Ser agric, v. 11. № 1. - 1971, P. 19-28.

178. Larsen S., Widdowson A.E., Soil J. Sceim, v. 22. № 2. - 1971, P. 210-223.

179. Leonard C., Graves H. Fluoride, v. 5. № 3. - 1972. P. 45-56.

180. Lockwood Т. H. Analyst. 62. 1937. 212 p.

181. Marx L. Jean scienco, v. 187.-№ 4187. 1975. P. 67-80.

182. Maze P. Compt. Rend, v. 160. № 5. - 1915.

183. Machle P. W„ Scott E., Treon J. Amer. J. Hud. № 29. - 1939. P. 27-64.

184. Ward. Fluoride, v. 6. № 4. - 1973. P. 28-41.

185. Macentire W., Hardin L., Hardison M. Agrio andfood chem., v. 2. № 16.-1954. P. 18-46.

186. Maclntire W., Hardin L., Hardison M., Agric J., and Food chem, v. 2. № 16. -1954. P. 29-42.

187. Ming- Ho Y., Miller Gene W. Plant and Call. Physiol, v. 8. № 3. - 1964. P. 2232.

188. Miller G., Yu M., Psenak M. Fluoride, v. 6. № 4. - 1973. P. 14-28.

189. Navara J., Kozinka V. Biologia CSSR, v. 22. № 3. - 1967. P. 29-38.

190. Navara J. Biologia CSSR, v. 27. № 7. - 1972. P. 64-72.

191. Navara J. Prob. biol. Krajing. № 8. - 1971. P. 34-48.

192. Omueti J.A., Jones R.L. Soil-Sci. Soc. Amerj., v. 44. № 2. - 1980, P. 247-261.

193. Omueti J.A., Jones R.L. Soil-Sci. Soc. Amerj., v. 41. № 4. - 1977, P. 771-792.

194. Oldschlager W. Fluoride, v. 4. № 2. - 1971. P. 124-140.

195. Pilet P.S., Poland J.E. Ber. Schweiz, bot. ges, v. 82. № 3. - 1976. P. 211-228.

196. Pilet P.E., Acad C.L. Sei. D. v. 271, № 3, 1970. P. 78-92.

197. Piotrowska M. Wiacek, Rocz K. Nauk roln. 1975, t. A. 101. № 2, s. 33.

198. Piotrowska M. Zesz. Problpostepownaukroln. № 179. - 1976, s. 459.

199. Sanda V. et al. Revroum biol serbot, v. 18. № 6. - 1973. P. 39-50.

200. Subido et al. Philipp. J. Sei., v. 98. № 3-4. - 1969. P. 128-148.

201. Treshow- Michael. Hamer Frances M. Central, v.46. № 10. - 1968. P. 64-80.

202. Vamzoe Tumio, Mazumi Hirokazu Bull. Nat Just. Agric Sei, v. 13. № 27. -1975. P. 231-248.

203. Vamzoe Tumio, Maziimi Hirokazu. Bull Nat. Just, v. 13. № 27. - 1973. P. 58-89.