Свинцовое загрязнение и изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай

Любимов, Роман Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Свинцовое загрязнение и изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Свинцовое загрязнение и изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай"

На правах рукописи

ЛЮБИМОВ РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

СВИНЦОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ РЕСПУБЛИКИ АЛТАЙ

Специальность 25.00.36 Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Томск, 2005

Работа выполнена в Институте водных и экологических проблем СО РАН

Научный руководитель:

кандидат геолого-минералогических наук Робертус Юрий Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Рихванов Леонид Петрович кандидат геолого-минералогических наук Ковалев Сергей Иванович

Ведущая организация:

Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Защита состоится "15" июня 2005 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.265.02 при Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003, Томск, Соляная пл. 2, корпус 2, в Студенческом читальном зале, ауд. 303

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан .Б" ил ал. 2005 г. Ученый секретарь

диссертационного совета

Недавний О И.

¿/</50590

Введение

Актуальность темы. Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями во воем мире признается одной из главных проблем экологии и охраны здоровья населения

В настоящее время промышленные предприятия, урбанизированные территории и транспортные артерии являются значительными источниками образования и накопления в объектах окружающей среды, главным образом, в почвах, соединений свинца - токсичного металла 1-го класса опасности. Доля техногенного свинца в природных средах, в том числе и в почвах индустриальных центров на один - два порядка превышает его природный фон. Среднегодовой прирост концентраций свинца в промышленных центрах составляет 3-5 и более процентов (Доклад.., 1997).

Прогрессирующий уровень техногенного использования свинца, его способность накапливаться в трофических цепях, в сочетании с высокой токсичностью и патологачностыо, обусловливают его высокую экологическую опасность и неблагоприятное воздействие на здоровье человека (Иванов, 1996).

Несмотря на то, что в Республике Алтай (РА) нет значительных промышленных производств, ее населенные пункты также подвержены локальному свинцовому загрязнению, в основном, со стороны многочисленных котельных и автотранспортных средств. В меньшей степени, источниками поступления техногенного свинца являются промышленные и горнодобывающие предприятия, АЗС, полигоны твердых бытовых отходов (Любимов, 2003).

Бурный рост числа автотранспортных средств в республике (до 15-20 % в год) в сочетании с ограниченной дорожной сетью, горно-долинными условиями местности и вытянуто-стью преобладающей части населенных пунктов вдоль автомагистралей обусловливает повышенную загрязненность почв и других природных сред на их территории (Доклад о состоянии.., 2004).

Из региональных источников многолетнего свинцового загрязнения территории РА существенная роль принадлежит трансграничному аэрогенному переносу комплекса тяжелых металлов, содержащихся в отходах горнодобывающих и металлургических предприятий Восточного Казахстана (Робертус, Кац, 1998).

До настоящего времени какого либо специализированного изучения особенностей техногенеза свинца и изменений физико-химических свойств почв на территории населенных пунктов РА не проводилось, не считая пилотных работ, проведенных в конце 90-х годов на ряж объектов (Чуйский тракт, г. Горно-Алтайск, пос. Сейка) сотрудниками Томского и Горно-Алтайского университетов (Тодожокова, 1998; Легувнинкас и др., 2000).

Цель работы. Выявление антропогенных изменений физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай и изучение особенностей сопряженного с ними свинцового загрязнения. Для ее достижения решались следующие основные задачи.

1. Изучение уровней, характера распределения в связей валовой и подвижных форм свинца в почвах населенных пунктов с его алропогашыми источниками.

2. Установление взаимосвязи концентраций свинца в

с уровнем и спектром их загрязнения другими тяжсльыи метаВИВЯ НОТЕЦф ( |

ШМВДИОТЕКА , 1

' ' " ПМФ

3 Выявление характера поведения и связей валовой и подвижных форм свинца в системе сопряженных сред "снег - почва - растение".

4 Уточнение особенностей распределения физико-химических свойств почв населенных пунктов РА и изучение их связей со свинцовым загрязнением

5 Выявление тенденций изменения физико-химических свойств почв при воздействии различных антропогенных источников

6 Изучение уровней присутствия свинца в объектах окружающей среды и оценка эколого-гигиенической ситуации по свинцу в населенных пунктах РА

Фактическим материалом для написания диссертации послужили результаты НИР по теме "Изучение уровней свинцового загрязнения почв населенных пунктов Республики Алтай", выполненной в 2002-2004 гг при личном участии автора Алтайским региональным институтом экологии и рационального природопользования МПР РФ по заказу Центра науки и технологий при Правительстве РА.

В рамках темы во всех физико-географических районах Горного Алтая было взято 450 проб целинных и пахотных почв в 31 населенном пункте РА, а также 30 сопряженных с ними проб растительности и 10 снеговых проб. Для них в ФГУП "Березовгеология" был выполнен полуколичественный эмиссионный спектральный анализ на 30 элементов, а в Аналитическом центре ОИГГиМ СО РАН проведено 150 определений валового содержания свинца и 133 анализа его подвижных форм методом атомной абсорбции Для всех 450 почвенных проб в ФГУ САС "Горно-Алтайская" было определено содержание гумуса и емкости поглощения, а в АРИ "Экология" - величина рН и магнитная восприимчивость проб Для 100 проб в ИВЭП СО РАН определен механический состав и карбонатность Все пробы просмотрены автором под микроскопом на предмет определения степени "техноземистости" почв Кроме этих данных, при подготовке работы были использованы имеющиеся фондовые научные и производственные отчеты, а также многочисленные публикации по теме исследования

Научная новизна работы Достоверно оценен характер распределения свинца и его подвижных форм в почвах и сопряженных с ними природных средах населенных пунктов РА Впервые выявлены и детально изучены закономерности поведения комплекса физико-химических свойств антропогенно измененных почв. Установлена специфика воздействия и оценен вклад антропогенных источников в свинцовое загрязнение и уровень физико-химических свойств почв населенных пунктов Намечены типоморфные ассоциации химических элементов при антропогенном загрязнении почв Впервые систематизированы данные по уровню присутствия свинца в объектах окружающей среды и дала обоснованная оценка эколого-гигиенической ситуации по свинцу на территории населенных пунктов республики

Практическая ценность работы. Результаты, полученные в процессе исследования, позволяют более достоверно оценить эколого-гигиеническую обстановку в населенных пунктах Республики Алтай и выявить на их территории локальные очаги опасно повышенного свинцового загрязнения

Полученные данные по комплексу физико-химических свойств почв и содержанию в них валовых и подвижных форм свинца, сведенные в единую базу данных, отвечают требо-.ваниям ГЙС-технодогай и могут использоваться для геоэкологического картировании терри. . ' 4

тории республики и других целей Они включены в оперативную базу данных социально-гигиенического мониторинга Республики Алтай на 2002-2007 гг и в банк данных территориальной Системы комплексного экологического мониторинга РА

Результаты исследования были переданы в ЦНТ при Правительстве РА (акт о внедрении X» 24 от 11 04 05 I-), а также в природоохранные органы республики

Апробации работы и публикации. Основные положения диссертации отражены в составленных с участием автора двух научно-технических отчетах, рассмотренных на НТС Центра науки и технологий при Правительстве РА и Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Республике Алтай Результаты работы по теме докладывались на Седьмом (2003 г.) и Девятом (2005 г.) Международных симпозиумах студентов , аспирантов и молодых ученых им академика МА Усова в ТПУ, на научно-практической конференции Горно-Алтайского регионального отделения Российского геологического общества (2004 г), а также на научных семинарах ИВЭП СО РАН Кроме того, автором опубликовано 15 статей, в том числе 10 статей по теме диссертации Основные защищаемые положения.

1 Уровень накопления и характер распределения свинца и его подвижных форм в почвах населенных пунктов Республики Алтай определяется спецификой антропогенной нагрузки, создаваемой, в основном, автотранспортом и котельными.

2 Антропогенные изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай носят комплексный направленный характер и имеют локальное распространение, сопряженное с очагами свинцового загрязнения почв

3 Концентрации свинца в основных депонирующих его природных средах на территории населенных пунктов Республики Алтай за исключением ряда локальных очагов загрязнения в настоящее время не превышают действующих эколого-гигиенических нормативов и не представляют опасности для здоровья населения

Структура и объем работы. Диссертация объемом 160 страниц состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы из 120 наименований Работа содержит 73 таблицы и 26 рисунков.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность к г.-м н директору АРИ "Экология" Роберту су Ю В и заместителю директора по научной работе ИВЭП СО РАН д б.н Пузанову А В за научное руководство данной работой

При подготовке работы автор пользовался полезными советами и помощью сотрудников лаборатории биогеохимии ИВЭП СО РАН д б н Мальгина М А, к.б.н. Горюновой Т.А., Медниковой Г М., Балыкина С Н, Балыки на Д Н , Салтыкова А В, Архипова И А., а также сотрудников кафедры геоэкологии и геохимии ИГДН Томского политехнического университета к г -м н. Арбузова С И , к г -м н Язикова Е Г, к г.-м н. Волостнова А В, к г -м.н. Шатилова А Ю., к г.-м.и Соболева И А , к г -м н. Архангельской Т А, к б н Барановской IIВ, аспиранта Усмановой Т В , Котеговой М В , которым выражает свою признательность Автор также благодарит руководителя 'ГЦ "Алтайгеомониторинг" Кац В Е и коллектив Алтайского регионального института экологии за большую помощь в процессе подготовки работы на всех ее этапах.

Основное содержание работы

В первой главе "Состояние проблемы" охарактеризовано состояние изученности изменений физико-химических свойств (ФХС) почв при антропогенезе, проанализированы основные аспекты геохимии свинца в почвах в условиях техногенеза, рассмотрены источники его антропогенного поступления, масштабы и медико-экологические последствия свинцового загрязнения окружающей среды

Во второй главе "Природные условия и факторы антропогенеза на территории Республики Алтай" приведена развернутая характеристика физико-географических и климатических условий, особенностей гидрологии, геологического строения, гидрогеологии и металлогении, почв и растительности Горного Алтая Кратко охарактеризованы основные региональные и локальные факторы антропогенеза на территории Республики Алтай и современное экологическое состояние основных объектов окружающей среды в пределах ее населенных пунктов.

В третьей главе "Изученность территории. Методы исследования" приведено краткое описание ранее проведенных на территории республики геоэкологических работ и их основных результатов Дана характеристика видов, объемов, методов и методик полевых и лабораторных работ, а также использованных методов обработки и интерпретации полученных аналитических данных.

В четвертой главе "Особенности распределения свинца в почвах населенных пунктов Республики Алтай" рассмотрены вопросы распространенности свинца в почвооб-разующих породах и фоновых почвах, изучены уровни и характер распределения его валовых и подвижных форм в антропогенно измененных почвах, охарактеризованы особенности поведения свинца и его подвижных форм в системе "снег-почва-растение", намечены ассоциации свинца с другими тяжелыми металлами в почвах населенных пунктов РА

В пятой главе "Характеристика физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай" охарактеризованы тенденции антропогенных изменений комплекса физико-химических свойств почв населенных пунктов РА (рН, гумус, емкость поглощения, магнитная восприимчивость, гранулометрический состав, карбонатность) Установлены главные особенности их латерального и вертикального распределения в зависимости от степени влияния основных источников антропогенного воздействия Проведен анализ связи изменений физико-химических свойств почв с их загрязнением свинцом и ассоциацией других тяжелых металлов.

В шестой главе "Оценка экологической ситуации, обусловленной свинцовым загрязнением населенных пунктов Республики Алтай" проанализированы уровни накопления свинца в объектах окружающей среды населенных пунктов РА, подверженных антропогенному воздействию, приведена характеристика свинцовой нагрузки на их территории Дана развернутая характеристика эколого-гигиенической обстановки в пределах населенных пунктов республики, обусловленной свинцовым загрязнением депонирующих природных сред и намечены мероприятия по ее оздоровлению

Обоснование защищаемых положений

Первое защищаемое положение: Уровень накопления и характер распределения свинца и его подвижных форм в почвах населенных пунктов Республики Алтай определяется спецификой антропогенной нагрузки, создаваемой, в основном, автотранспортом и котельными

Проведенным исследованием установлено, что валовое содержание свинца в почвах населенных пунктов РА варьирует в больших пределах от 6 до 2000 мг/кг и в среднем составляет 30.5 мг/кг при региональном фоне 14.5 мг/кг и ПДК 32 мг/кг. Установлены небольшие различия среднего содержания свинца в почвах различных физико-географических районов на фоне его высокой вариабельности (V = 83.9-127.1 %), которая для незагрязненных почв составляет, по разным авторам, 30-50 % Максимальное превышение фона проявлено в почвах г. Горно-Алтайска (Кс = 3.5, что соответствует 71 6 % доли антропогенного свинца), а минимальное (Кс = 2 0) в населенных пунктах Юго-Восточного Алтая (табл. 1)

Таблица 1

Параметры распределения свинца в почвах (горизонт А) населенных пунктов РА

Физико-географические районы Фон, мг/кг п Нгп, мг/кг X ± х, мг/кг Кс, ед фона Доля РЬ техн,%

Северо-Восточный Алтай 120 58 6-150 27 9±7.6 103 1 23 57 0

Северный Алтай 12 7 269 6-2000 30 4±4.3 1147 2.4 58 2

в т. ч. г. Горно-Алтайск 127 83 6-2000 44.7*11.4 127 1 35 71.6

Центральный Алтай 140 78 6-200 29.4±6.6 98 9 2 1 52 4

Юго-Восточный Алтай 158 45 6-300 36.7±9 7 83 9 20 56 9

Республика Алтай в целом 14 5 450 6-2000 30.5±3.1 107.6 2.1 52 4

Установлено, что для всех типов почв населенных пунктов, кроме фоновых почв, проявлено два закона распределения свинца - логнормальный в области его концентраций 0-30 мг/кг и нормальный в области концентраций 30-100 мг/кг и более. Следовательно, природная составляющая содержания свинца в почвах населенных пунктов РА подчиняется логнормапьному распределению, а его антропогенная добавка - нормальному закону

Преобладающие в почвах населенных пунктов республики низкие и умеренно повышенные концентрации свинца увеличиваются до высоких при усилении антропогенного воздействия, основными источниками которого являются в порядке значимости' автотранспорт - котельные - промышленные и автотранспортные предприятия - полигоны ТБО (табл. 2)

Таблица 2

Зависимость содержания свинца (мг/кг) в почвах населенных пунктов РА от интенсивности антропогенного воздействия

Объекты изучения Степень воздействия* основных антропогенных источников

автодороги(п-189) котельные (п-82) полигоны ТБО (п-26)

1 2 3 1 2 3 1 2 3

Сельские пункты РА 19.7 24 7 40 2 194 30 5 63 3 150 468 68 0

г. Горно-Алтайск 20.0 28.1 52 3 21 6 41.3 72 8 183 65 0 1000

* Степень воздействия 1 - слабая, 2 - средняя, 3 - сильная, н д - нет данных

Из таблицы 2 следует, что наиболее высокие концентрации свинца проявлены в почвах вблизи полигонов ТБО, а минимальные - вблизи автодорог Уровень свинцового загрязнения почв в зоне влияния вышеотмеченных источников воздействия в г Горно-Алтайске на 10-30 % выше, чем в населенных пунктах сельского типа

При анализе латерального и профильного распределения свинца в почвах вблизи автодорог установлена приуроченность его максимальных концентраций к верхней части разреза почв (горизонт А) непосредственно вблизи полотна дорог (табл 3) Эта же закономерность в целом проявлена и для других источников антропогенного воздействия

Таблица 3

Вариации концентраций свинца почв населенных пунктов РА вблизи автодорог

Объекты изучения Расстояние от полотна дороги Интервалы глубин, см

5м 15м 30 м 5 м/15 м 0-10 10-20 20-30 0-10/20-30

Сельские пункты РА 28 2 25 1 24 2 1.2 24 9 193 180 1 4

г Горно-Алтайск 33.0 31 5 27 5 1 2 30 5 20 6 185 1.6

Для всех подвижпых форм свинца (водорастворимой, ацетатно-аммонийной, кислото-растворимой) установлена однотипная прямая зависимость от его валового содержания в почвах, аппроксимируемая линейным уравнением типа С подв. = К*(Свал -С»), где К - коэффициент перехода свинца в вьппеотмеченные вытяжки - 0 001, 0 5 и 0 97 соответственно, а Со - постоянная величина, равная его фоновому содержанию 15 мг/кг (рис 1)

А Б В

Рис. 1 Зависимость кислоторастворимой (А), ацетатно-аммонийной (Б) и водорастворимой (В) форм свинца от его валового содержания в почвах г. Горно-Алтайска

О существовании тесной связи валовой и подвижных форм свинца свидетельствует также закономерное нарастание содержания и доли последних от 6 9 % в фоновых почвах до 46 9-60 1 % в сильно загрязненных почвах (табл 4).

Таблица 4

Концентрации валовых и подвижных форм свинца в почвах населенных пунктов РА

Тип почв Среднее содержание подвижных форм свинца в почвенном горизонте А, мг/кг

Слабозагрязненные<30мг/кг Загрязненные 30-100 мг/кг Сильнозап р*зненные> I ООмг/кг

Р^вал РЬполв. %РЬпОЛ» РЬмл РЬпОДВ % РЬ„0ДВ РЬвал РЬПОДВ %РЬ„од.

Целинные 219 3 2 150 51 6 15 7 30 4 182 9 85 7 46 9

Пахотные 213 | 33 150 50 3 18 3 36 4 188 0 1130 60 1

Фоновые РЬюл=14 5 мг/кг, РЬпоав=1 мг/кг, РЬ1ЮДВ/ РЬ^ - 6 9 %

Установлено, что особенности распределения подвижной формы свинца вблизи источников воздействия практически идентичны поведению его валовой концентрации (рис 2) РЬ под», мг/кг „

20 25

Область значений Средние значения

5 10

Z 20

<о

с 30

РЬ подв, мг/кг

целинные почвы пахотные почвы

15 20 25 30

Рис 2 Особенности латерального и профильного распределения подвижной формы свинца в почвах населенных пунктов РА вблизи крупных автомагистралей

Сопряженное опробование снегового покрова и почв в зонах влияния основных источников загрязнения показало, на примере г. Горно-Алтайска, наличие тесной связи свинца в почвах и твердом остатке снега, существенно отличающейся в зонах влияния котельных и автотранспорта и имеющей промежуточный характер при их совместном влиянии (рис 3)

РЬаал мг/кг (тосп)

200 150 100 S0

РЬ вал, мг/кг

(ТОСП)

200 л

-у/__■ " -

* _____ -»- - - -e-РЬвал .мг/и

-'---■---'-> (почва)

50 100 150 200 250 300

автотранспорт

150 100 50

0,5 1 1,5

2,5

РЬ, мг/дм1 "" (вода снеговая)

котельные с участием автотранспорта

Рис 3 Характер связей свинца в сопряженных пробах почв и снега г Горно-Алтайска

Характерно, что в ТОСП вблизи автодорог проявлены более высокие концентрации свинца и более значимая их связь с его содержанием в почвах, в то время как диапазон и уровень концентраций свинца в ТОСП вблизи котельных менее значителен (Любимов, 2004) Сходная специфика проявлена в поведении свинца в снеговой воде В частности, отмечены разные тенденции его распределения вблизи основных источников загрязнения, что подтверждают данные о преобладании легкообменных карбонатных форм свинца вблизи автодорог и повышенной роли его сульфатных форм в выбросах котельных (Игнатенко, 1992)

Для оценки влияния загрязненных почв на растительный покров авторами проведен анализ связи концентраций валовых и подвижных форм свинца в сопряженных пробах почв и одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale), являющегося хорошим индикатором загрязнения почв тяжелыми металлами (Кабата-Пендиас А., Пендиас X., 1989)

Полученные данные указывают на невысокое содержание свинца, как в листьях, так и в корнях одуванчика Несмотря на то, что пробы растений отбирались на участках с повышенной концентрацией свинца в почвах, его переход в растения оказался незначительным.

При анализе зависимости распределения валовых и подвижных форм свинца в системе почва-растение была установлена значительная специфика их поведения в зоне влияния основных источников антропогенного воздействия, выражающаяся в более активном поглощении растениями свинца, содержащегося в выбросах автотранспорта (рис 4)

РЬ вал, мг/кг 5 (растения)

Л-

РЬвал.мг/кг (расгания)

Ч-

автотранспорт

' ■ ' ' '(почва) 100 160 200 250 300

■ автотранспорт

А корни

РЬпадв мгЛт 1 (почез)

• листья

Рис 4 Зависимость концентраций свинца в растениях от содержания его валовых и подвижных форм в почвах населенных пунктов РА

Выяснено, что коэффициент биологического поглощения растениями валовой и подвижной форм свинца уменьшается при нарастании их концентраций в почвах, а также при увеличении буферности почв по отношению к тяжелым металлам, в результате чего свинец переходит в слабоподвижное малодоступное для растений состояние (Ильин, 1995) (рис 5)

РЬ, мг/кг

РЬ. мг/кг

Листья Taraxacum officinale

• •

Бу^ерность, баллы

• Корни Taraxacum officinale

Буферность, баллы

Рис 5 Характер зависимости содержания свинца в растениях от буферности почв

Для выявления специфических ассоциаций химических элементов в почвах населенных пунктов РА, находящихся в зоне влияния основных источников антропогенного воздействия, было изучено превышение их средних концентраций над фоновым уровнем (табл 5)

Таблица 5

Ассоциации тяжелых металлов в почвах населенных пунктов РА

Почвы,объекты Концентрации элементов в единицах фона

Целинные почвы Zn 3 1-Сг 2 9-Ве 2 8-(Мп, Мо) 2 7HSt(8£<Ni,Cu) 2 4-V 2 З-Со 2 l-(Ba,Li) 2 0 (Sn,P)l 7

Пахотные почвы (Be, Мп) 2 8-(Р, Сг, Zn) 2 7-Мо 2 5-№ 2 4-V 2 З-Ва 2 0-(Cu, Со, L¡) 1 8-Fi$4ü-Sn 1 4

Почвы г Г-Алтайска Zn 3 3-Cr 3 O-РЬ S.8-Be 2 7-<Mn,Mo) 2 í-Ni 2 4-V 2 2-ÍBa,Li) 2 <WCu,Co) 1 94P,Sn) 1 7

Почвы сел РА Zn 3 I-Be 2 9-Cr 2 R-(Mn,Mo) 2 7-Cu 2 6-Ni 2 54®.V) 2 4-Co 2 2-<Ba,Li) 2 0 (P,Sn) 1 7

Автотранспорт Cr 3 1-Be 2 9-(Zn,Mo) 2 8-Mo 2.7-(Ni,V) 2 5-Со 2 1-Li 2 0-(Cu,Ba) 1 9-ebM4p.Sn) 11

Авпоиредпршгтия ífeáií-Zn 3 2-Cr 3 O-(Mo.Be) 2 8-Mn 2 5-Ni 2 4-V 2 3-Co 2 i-Cu 2 0-Ba 1 9-(Li,Sn,P) I 7

Котельные (Bc,Mo) 2 8-Zn 2 7-Mn 2 6-Ba 2 5-(f$,Cr) 2 34Lu,Ni) 2 2 Cu 2 1-Co I 9-P 1 8-(Sn,V)l 7

Как видно из таблицы 5, свинец входит в число приоритетных ТМ, загрязняющих почвы населенных пунктов РЛ, и является чутким индикатором интенсивности антропогенного воздействия Это подтверждается его более высокими концентрациями в почвах г. Горно-Алтайска по сравнению с менее урбанизированными сельскими пунктами республики

При анализе корреляционных связей ТМ установлено, что наибольшее число значимых связей свинец имеет в почвах в зоне влияния автодорог, в меньшей степени, близ котельных, но имеется своя специфика этих связей В частности, в почвах вблизи автодорог его связи с большинством сидеро- и литофильных микроэлементов имеют отрицательный знак

Суммарный показатель загрязнения (СПЗ) почв населенных пунктов РА тяжелыми металлами находится на допустимом и умеренно опасном уровне, а вклад свинца в СПЗ является одним из ведущих и составляет 11 4 -23 2 %, причем в почвах г. Горно-Алтайска он выше, чем для сельских пунктов (табл. 6)

Таблица 6

СПЗ почв населенных пунктов в зоне влияния основных источников загрязнения

Параметры Котельные Автотранспорт Автотранспорт и котельные Автопредприятия, АЗС Полигоны ТБО

РА Г-А РА Г-А РА Г-А РА Г-А РА Г-А

Число проб 61 19 122 23 48 31 59 13 25 7

СПЗ (11 эл-тов) 14 6 15.2 16 6 16.7 175 19 7 17 5 190 22.9 26 9

Доля РЬ в СПЗ, % 15.1 180 114 127 13 6 14 2 18 8 23 2 12 3 176

РА - ссла Республики Алтай, Г-А - г Горно-Алтайск

На этом же относительно невысоком уровне находится интегральная загрязненность ТМ почв отдельных населенных пунктов республики. Доля свинца в показателе их СПЗ варьирует в пределах 9 2-23.0 %, а его превышение над фоном в I 3-4 1 раза Намечается прямая зависимость СПЗ почв населенных пунктов РА от содержания в них свинца, которая свидетельствует о наличии тесной связи между свинцом и другими тяжелыми металлами, поступающими в результате воздействия единых источников загрязнения (табл. 7).

Таблица 7

Суммарный показатель загрязнения тяжелыми металлами почв населенных пунктов РА

Населенный пункт п СПЗ Доля РЬ вСПЗ,% РЬ, ед фона Населенный пункт п СПЗ Доля РЬ в СПЗ, % РЬ, ед. фона

Горно-Алтайск 60 171 172 4 1 Акташ 23 316 23 0 34

Майма 32 180 12 9 33 Кош-Агач 20 16.5 12 1 1.9

Кызыл-Озек 7 140 10 9 28 Усть-Кан 21 16 6 13 0 1.7

Немал 16 180 14 6 27 Усть-Кокса 14 183 92 1 6

Шебалино 33 14 3 107 25 Сейка 16 30 6 11 1 28

Онгудай 25 17 1 132 33 Турочак 18 16 7 13 2 1 3

Наиболее высокими значениями СПЗ выделяются почвы рабочих поселков Акташ и Сейка, что объясняется влиянием Акташского горно-металлургического предприятия и рудника "Веселый", на территории которых сформировались значительные очаги химического загрязнения комплексом тяжелых металлов

Второе защищаемое положение: Антропогенные изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай носят комплексный направленный характер и имеют локальное распространение, сопряженное с очагами свинцового загрязнения почв

Известно, что почвенный покров - наиболее информативная среда для изучения последствий многолетнего антропогенного воздействия на экосистему урбанизированных территорий В частности, уровни физико-химических свойств почв (ФХС) и тенденции их изменения являются чуткими индикаторами интенсивности и специфики антропогенного воздействия Так, при изучении последствий урбанизации на территории Москвы, Новосибирска, Воронежа и других мегаполисов было установлено, что антропогенные изменения физико-химических свойств почв носят комплексный характер и сопровождаются загрязнением тяжелыми металлами (Ларина, Обухов, 1996; Ильин, Сысо, 1997; Мягкова, Строганова, 1997)

Большинство исследователей отмечает локальность и мозаичносгь проявления моно-или поликомпонентных изменений ФХС урбанизированных почв, а также их прямую связь с загрязнением разнообразными ассоциациями тяжелых металлов антропогенного происхождения (Брукс, 1982; Экологическая геохимия.., 1991; Глазовская, 1997)

Приведенные в таблице 8 параметры распределения ФХС почв населенных пунктов РА показывают заметное превышение фона для pH (на 2 5 %), магнитной восприимчивости (34-45 %), физического песка (19-28 %) и более низкие величины емкости поглощения (на 21-36 %) и содержания гумуса (3 %).

Таблица 8

Параметры распределения ФХС целинных почв (горизонт А) населенных пунктов РА

Параметры pH водн, ел Гумус, % ЕП,мг-экв/100г ге, 10'елСИ Физич песок, % Карбонатность,%

РА Г-А РА Г-А РА Г-А РА Г-А РА Г-А РА Г-А

п 272 58 271 58 252 57 272 58 64 И 49 14

lim 5 9-9 3 68-8 9 0 2-15 12-15 4-150 4-88 10-1140 40-760 31 8-91.2 57 8-89 7 0 1-15 9 1 4-15 3

X ± х 7.9±0 1 7.8±0Д 7.5±0 4 7 9±0 8 33 8±2.8 36 4±54 183±16 245±37 72.9±3.1 74.9±6.9 6Э±1.1 6.6±1.8

V,% 85 58 40 7 36 8 65 3 55 9 73 8 57 5 16 8 153 616 50 7

Кс 1.13 1 16 0 97 0 94 0 98 0 81 3 05 4 08 1 05 1 25 3 15 3 30

РА - сельские населенные пункты Республики Алтай, Г-А - г Горно-Алтайск

При сравнении параметров распределения ФХС целинных и пахотных почв для последних устанавливаются более низкие средние значения изученных свойств и в целом более равномерное их распределение как в сельских пунктах, так и в г Горно-Алтайске В то же время в обрабатываемых почвах проявлено более высокое, чем в целинных почвах, содержание физического песка, гумуса и величины емкости поглощения Эта ситуация объясняется многолетней глубокой обработкой почв и внесением в них органических удобрений

Для распределения ФХС целинных почв характерны существенные отличия от их поведения в фоновых почвах В них для большинства изученных свойств проявлен правоасим-метричный характер распределения и более высокие их медианные значения, обусловленные заметным участием антропогенно измененных почв с повышенными величинами ФХС

Особенность распределения ФХС пахотных почв состоит в том, что оно в целом отвечает нормальному закону с более высокими по сравнению с фоновыми почвами медианными значениями изученных свойств. В то же время они заметно ниже, чем у ФХС целинных почв Интенсивность изменений ФХС почв населенных пунктов РА и корреспондирующих с ними концентраций свинца нарастает в следующем ряду антропогенных источников воздействия- автодороги - рудники - полигоны ТБО - котельные - автопредприятия. На фоне этой последовательности имеются отдельные исключения, присущие почвам, находящимся в зоне влияния котельных Для уточнения изменений ФХС были изучены параметры их распределения в зависимости от интенсивности антропогенного воздействия (табл 9)

Таблица 9

Зависимость ФХС почв населенных пунктов РА от специфики источников воздействия

Показатели Фон РА Степень воздействия* основных антропогенных источников (число проб)

автодороги(189) котельные (82) а/предприятия(46) полигоны ТБО(26)

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

рН, сд 70 75 80 8 1 78 79 8 1 80 8 1 8 1 78 81 83

Гумус, % 77 75 72 53 9.0 9.4 97 68 67 5.7 75 66 41 0 63

ЕП, мг-экв/100 40 9 42 7 35 7 30 3 47 1 35 8 34 5 38 0 36 5 23 7 49 2 33 0

ж, 10"5едСИ 60 8 151.5 172 8 184 3 188 1 211.7 258 2 95 7 195 6 2183 109 5 182 3 186 0

Физ песок, % 69 1 65 9 71 3 86 3 61 2 74 5 77 2 70 0 76 1 81 0 нд и Д н д

СаСОз, % 1 9 44 55 70 52 62 72 50 73 96 н л Н.Д нд

* Степень воздействия 1 - слабая, 2 - средняя, 3 - сильная н д - нет данных

Полученные результаты указывают на наличие двух отчетливо выраженных тенденций комплексною направленного изменения ФХС почв при нарастании интенсивности антропогенеза. Одна из них проявлена в совместном увеличении значений комплекса следующих ФХС - рН, карбонатности, магнитной восприимчивости, содержания физического песка, а вторая - в сопряженном уменьшении содержания гумуса в почвах и их емкости поглощения При этом амплитуда изменений отдельных ФХС, как это показывают данные по почвам Горно-Алтайска, варьирует в больших пределах - минимальная для рН и гумуса (первые десятки процентов), умеренная для физического песка и емкости поглощения (до 30-60 %), максимальная для карбонатности и магнитной восприимчивости почв (в 1 5-10 раз) Нарас-тапис влияния всех источников сопровождается увеличением содержания свинца в почвах

Для выяснения особенностей пространственных изменений изученною комплекса ФХС был проведен детальный анализ их вертикального и латерального распределения для почв разных населенных пунктов и различных источников антропогенного воздействия

Анализ латерального распределения ФХС изучен по характеру их изменения при приближении к автомагистралям - широко распространенному в республике источнику антро-п01енного воздействия В результате установлено, что значения ФХС почв населенных пунктов при приближении к полотну дорог заметно увеличиваются (кроме гумуса и емкости поглощения, проявляющих противоположную тенденцию) Эта тенденция свойственна как це-пипньгм так и пахотным почвам, но в последних уровни ФХС и амплитуда их изменений в целом несколько ниже (табл 10)

Таблица 10

Изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов РА вблизи автодорог

Расстояние от а/дорог Среднее значение физико-химических свойств почв

рН вод, ед Гумус, % ЕП, мг-экв/IOOi 3 |s¡ Физ песок, % Карбонатностъ,%

Ц П Ц П Ц П ц П ц П ц П

до 5 м 79 77 7 1 89 31 3 43 8 180 5 189 7 74 2 76.7 49 28

5-15 м 76 75 80 95 34 1 50 7 138 4 1372 61 5 72 6 36 25

15-30 м 74 74 82 100 38 7 63.0 97 1 1175 602 71 8 27 1 5

<5 м/15-30 м 1 1 1 0 09 09 08 0.7 1.9 1.6 12 1 1 1.8 19

Состояние почв Ц - целинные (81 проба), П - пахотные (30 проб)

Результаты анализа профильного распределения ФХС антропогенно измененных почв свидетельствуют об их закономерном уменьшении с глубиной При этом максимальные различия в значениях свойств отмечаются для верхнего слоя почв (0-10 см) и нижележащего интервала 10-20 см. Это позволяет предполагать, что основные последствия антропогенного воздействия на почвенный покров населенных пунктов РА проявлены в верхпей части разреза (интервал 0-10 см), отвечающего горизонту А почвенного профиля (рис 6).

7,2 7,4 7,6 7.« 8.0

РН с" Гумус см Емкость поглощения

100 1» 200 250 300 «О 65 ТО 75 М 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

ем Магнитная восприимчивость ем Физический песок

Населенные пункты Республики Алтай Майма-Горно-Алтайск-Кызыл-Оэек

см Карбона тность

Целинные почвы Пахотные почвы

Рис. 6 Характер изменения физико-химических свойств по профилю почв Контрастность значений ФХС почв в интервалах 0-10 и 10-20 см возрастает в ряду рН - физический песок - гумус, емкость поглощения - карбонатность - магнитная восприимчивость, то есть вышеотмечекные различия в изменении изученных ФХС проявлены и в почвенном профиле Для г. Горно-Алтайска эти различия выше, чем для сельских пунктов РА, а для пахотных почв менее значительны (на 5-20 % ниже, чем для целинных почв)

Механизм трансформации гранулометрического состава антропогенно измененных целинных и пахотных почв населенных пунктов РА показан на рисунке 7, на котором видно, что основные их изменения относительно фоновых почв заключаются в увеличении содер-

жания фракций 1-0 25 и 0 25-0 05 мм Поскольку эти изменения не вызывают нарушения глинистого базиса почв, основным фактором их атропогенной деформации можно считать привнос частиц крупной пыли и мелкого песка (Ларина, Обухов, 1997, Байдина, 2001)

% Населенные пункты Республики Алтай % Агломерация Мзймз-Горно-Алтайог-Кызыл-Оэек

* 0Ш1 0001-ШП5 "¡П>0О", 001-035 0СЫ^2Ь 02^10 мм <0001 ОШ'-О035 000&4Ш1 001-006 а®025 02Ь' О мм

фоновые -в- целинные пахотные

Рис 7 Характер распределения гранулометрического состава почв населенных пунктов РА

Комплексность изменений ФХС почв населенных пунктов РА, а также их деление на две группы по направленности этих изменений, находит подтверждение в их корреляционных связях, проанализированных в разрезе состояния почв и масштабов пунктов (табл 11)

Таблица 11

Корреляционные связи физико-химических свойств почв населенных пунктов РА

Гумус ЕП аг ФиЗ песок СаСО, ФХС СаСО, Физ песок X ЕП Гумус

ш (-021) -014 ЛИ Ж || рН ш 011 Фт (11) -0.08 А

м -0 03 (ЭДЩ) -013 ад дай) Гумус А ш (-0 07) -001 (-017) А

-0 02 е-т (Ш) -0.01 (016) ЕП -004 (-012) ш -0 02 (-0 17)

Целинные почвы п=329 чщ ый (0 04) ге (Щ 0.19 (Я) Почвы сел РА п=236

(Пахотные почвы п=65) 0 11 (0 15) Физ песок 009 (Почвы Г-Алтайска п=93)

Цветом выделены значимые коэффициенты парной корреляции на уровне 5 %

Приведенные в таблице 11 данные свидетельствуют о довольно тесных корреляционных связях ФХС для всех проанализированных основных типов почв Особенно много значимых связей между рН, физическим песком и другими ФХС целинных и пахотных почв г Горно-Алтайска и, в меньшей степени, сельских пунктов РА Почвы в зоне влияния котельных имеют более обширные связи между ФХС, чем почвы вблизи автодорог.

Многие из изученных ФХС (физическая глина, гумус, карбонатность, рН среды) являются составными частями буферное™ почв но отношению к тяжелым металлам - важного в экологическом плане показателя их состояния Чем выше инактивационные свойства почвы, тем больше ТМ она переводит в малодоступные для растений формы Для уточнения защитных свойств почв РА и тенденций их изменения в зависимости от степени антропогенного влияния была проведена оценка их буферности по методике В Б Ильина (1995) (табл 12)

Таблица 12

Изменение буфериости почв населенных пунктов РА от степени антропогенного воздействия

Типы почв Состояние почв Число проб Буферность, балл (содержание РЬ вал , мг/кг)

слабое умеренное сильное

Горно-лесная серая целинная 66 30 4 (14 0) 36 3 (24 7) 41 1 (40 0)

Чернозем выщелоченный целинная 89 356(163) 41 3(30 5) 44 4(55 0)

пахотная 36 34 6(15 8) 38.1 (24 3) 44 0(500)

Район Горно-Алтайска (все типы) целинная 60 35 4 (24 0) 39 9 (48 8) 43 8(116 7)

Сельские пункты РА (все типы) целинная 293 33 8(20 1) 37 9(39.2) 41.3(63 9)

Из таблицы 12 видно, что при усилении антропогенной нагрузки отчетливо устанавливается рост буферное™ почв и одновременное увеличение в ней концентраций свинца. Между ними имеется положительная значимая корреляция (г = 0 13 при п = 353) Высокие значения этого интегрального показателя проявлены для антропогенно измененных почв г Горно-Алтайска, который картируется по изолинии повышенной буферносги почв 35 баллов, а его отдельные загрязненные участки выделяются более высокой буферностью - 40-50 баллов.

Показательно, что изолиния буферносги почв 35 баллов в районе I Горно-Алтайска почти повторяет изоконцентрату свинца 32 мг/кг, а ее изолиния 40 баллов объединяет, в основном, пробы почв с содержанием свинца 60 мг/кг и более. Это свидетельствует не только об общих тенденциях поведения ФХС и свинца в антропогенно измененных почвах, но и об их пространственной сопряженности, обусловленной единством формирующих источников

Другим примером тесной пространственной сопряженности ФХС почв и содержания в них свинца служат их близкие по характеру и величине значения в почвах населенных пунктах, расположенных на основных автомагистралях РА - Чуйском, Усть-Коксинском и Турачакском трактах В частности в распределении рН, магнитной восприимчивости и концентраций свинца в почвах этих пунктов наблюдается последовательное закономерное уменьшение их средних значений по мере удаления от республиканского центра, что обусловлено снижением в этих направлениях антропогенной нагрузки в связи с уменьшением интенсивности автотранспортного потока (рис 8)

рН, ед фона РЬ «ал . ав. ед. фона

1.20

1,10

Коксинскии Чуйский тракт 1 урачакскийтракт

тракт

1 1 } | II I 1 II * I

Рис. 8 Характер изменения физико-химических свойств и содержания свинца в почвах населенных пунктов вдоль основных автомагистралей Республики Алтай

Третье защищаемое положение: Концентрации свинца в основных депонирующих е?о природных средах на территории насе пенных пунктов Республики Алтай за исключением ряда локальных очагов загрязнения в настоящее время не превышают действующих эко-лого-гигиенических нормативов и не представляют опасности для здоровья населения

За многолетний период окружающая среда в пределах населенных пунктов республики претерпела значительную антропогенную трансформацию как ландшафтного характера, так и в плане изменения вещественного состава ее природных сред Одной из важных составляющих этого негативного процесса является свинцовое загрязнение ОПС, для характеристики которого автором впервые систематизированы данные по уровням присутствия свинца в объектах окружающей среды РА, затронутых антропогенезом (табл 13)

Таблица 13

Уровни концентрации свинца в объектах окружающей среды населенных пунктов РА

Природные среды ед изм п 1ип X Источник информации

Породы складчатого фундамента мг/кг 365 13 9-43 0 179 Кацидр, 1996

Рыхлые покровные отложения мг/кг 620 10-50 25 2 Гусев и др, 2002

Почвы (фон) Почвы населенных пунктов мг/кг 760 450 н д 6-2000 120 30 5 Пузанов и др, 2000 Любимов, 2003

Донные осадки мг/кг 265 10-100 26 1 Кап и др, 1996

Поверхностные воды мкг/дм3 302 1 0-32.0 25 Кац и др., 1996

Подземные воды мкг/дм3 165 05-180 1 3 Кац и др, 2003

Травянистые растения (зола) оикоросы сеяные травы мг/кг н л 13 003-10 7 1 5-4 5 1 05 2 25 Тригуб, 1998-2000 САС "Г-Алтайская", 2004

Атмосферный воздух нг/м3 н д н д. 16 Обзор ,1999

Атмосферные осадки дождевая вода снеговая вода мкг/дм3 14 10 10-10 7 0 5-2.9 32 1 6 САС "Г-Алтайская", 2004 Любимов и др , 2004

Данные таблицы 13 свидетельствуют о превалирующем невысоком уровне концентраций свинца во всех природных средах и в атмосферных осадках на территории населенных пунктов РА., подверженных разным видам антропогенеза Они, как правило, не превышают, а нередко ниже региональных кларков и фонов свинца для изученных природных сред.

Основные источники антропогенного поступления свинца в окружающую природную среду республики разделяются на стационарные и передвижные, локальные и региональные Объемы среднегодового поступления свинца от локальных источников загрязнения составляют 15-20 тонн, из которых 60-70 % остается на территории населенных пунктов (табл. 14)

Таблица 14

Ориентировочные объемы поступления антропогенного свинца в окружающую среду РА

Типы источников Виды источников Количество источников Объем образованных отходов, т/год Образовано (привнесено) РЬ, т/год

Локальные источники загрязнения

Стационарные Котельные (печи) 340(30000) 30000* 12

Полигоны отходов 250 35000 14

Предприятия** 500 н д 50 4 8 0***

Передвижные Автотранспорт 38700 18 5*

Охота 4000 2 20

Региональные источники загрязнения

Стационарные Предприятия ВКО* 3-5 160000* (>1001

Передвижные Атмосферные осадки - 37x10' (40)

*-вт ч выбросы в атмосферу, ** - в т ч автотранспортные, *** - в отработанных аккумуляторах

На порядок больше поступает свинца от региональных источников, однако по причине небольшой плошади населенных пунктов, они ежегодно "получают" от них только около 0.5 т свинца. Таким образом, местные объекты (котельные и автотранспорт) являются основными источниками аэрозольной эмиссии свинца в населенных пунктах РА (около 95 % поступления) Установлено, что основная ее часть обусловлена свинцом, содержащимся в твердых частицах (пыль, зола, недожог) и сорбированным на их поверхности. На это указывает превышение минимум на порядок среднесуточной свинцовой нагрузки от твердого остатка снега над нагрузкой, создаваемой водной фазой атмосферных выпадений (табл ] 5)

Таблица 15

Концентрации свинца в атмосферных выпадениях и его нагрузка в районе г Горно-Алтайска

Дождевая вода Снеговая вода Твердый осадок снега

РЬ, Нагрузка РЬ, РЬ, Нагрузка РЬ, РЬ, Нагрузка РЬ, Источник данных

мкг/дм1 г/км2-сут мкг/дм' г/км2-сут мг/кг г/км2*сут.

3-5 09-1.5 НД НД нд. н.д Обзор., 1999

н.д нд. Н.Д 1 2 42.9 12.1 Попов, 1993

нд. Н.Д. Н.Д НД. 75 4 20.0 Фалалеев, 1998

нд Н.Д. 16 1 2 66.1 11.5 Любимов и др., 2004

Ведущая роль поступления свинца с твердыми частицами видна на примере г Горно-Алтайска, где картируемая по изолинии пылевой нагрузки 100 кг/км2-супеи, наиболее загрязненная территория практически совпадает с изоконцентратой 5 г/км^сутки свинцовой нагрузки от атмосферных выпадений Характерно, что идентичный контур и внутреннее строение имеет площадь повышенного загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами (СПЗ >16), в том числе свинцом (более 10 % от СПЗ), что свидетельствует об основной роли пылевой нагрузки также и в свинцовом загрязнении почв (рис. 9).

Среднегодовое поступление свинца на территорию населенных пунктов РА от всех источников (около 10-12 тонн) создает в среднем нагрузку 50 кг/км2 или 0 5 мг на 1дм2 их площади Последняя варьирует в разных пунктах от 0.1 до 2.0 мг/дм2 и при условии полного поступления свинца в верхний горизонт почв, увеличивает его валовое содержание свинца на 0 7-7 % в год (в среднем на 1.5-2 5 %), а в районе г Горно-Алтайска на 3-5 % (рис. 10).

мгЛг

20-

15-

РУ 11(5 1%

РУ 5 (4 4%)

РУ 20 (4 5%)

1995

1996

1997

1998

1999

2001

2002

2003

• а • б

РУ 20 (5 %)

Рис. 10 Тенденции накопления свинца в почвах реперных участков в районе Горно-Алтайска 1 - почвы а - каштановая, б - чернозем (типичный, обыкновенный), в - серая лесная, г - чернозем (оподзоленный, выщелоченный), 2 - среднегодовой прирост концентраций свинца (%) в почвах реперных участков' РУ 5 (Северный Алтай), РУ 11 (г Горно-Алтайск), РУ 16 (Северо-Восточный Алтай), РУ 20 (Юго-Восточный Алтай)

Рис 9 Характер распределения свинцовой нагрузки в районе г Горно-Алтайска

Основным критерием эколого-гигиенической безопасности жителей населенных пунктов служит наличие прямого или косвенного воздействия свиниа и его соединений на здоровье людей Благоприятная санитарно-гигиеническая обстановка по свинцу предполагает присутствие его валовых и подвижных форм в объектах ОПС на уровне, не превышающем установленных санитарно-гигиенических нормативов Варианты мало- и неблагоприятной санитарно-гигиенической обстановки регламентируются соответственно умеренным и опасным загрязнением свинцом основных природных сред населенных пунктов

Проведенными исследованиями установлено, что содержание валового свинца в почвах населенных пунктах РА варьирует в больших пределах - от 6 до 2000 мг/кг и в среднем составляет 30 5 мг/кг, то есть не превышает 1 ПДК Эта ситуация характерна для большинства (70 %) изученных населенных пунктов В остальных средняя концентрация свинца в почвах составляет 10-15 ПДК и лишь в пос Акташ, где в течение более полувека действовало горно-металлургическое предприятие, она незначительно превышает 2 ПДК Почти все населенные пункты с повышенным уровнем свинцового загрязнения почв сконцентрированы в районе республиканского центра или приурочены к наиболее оживленному отрезку федеральной автомагистрали М-52 "Новосибирск-Бийск-Ташанта" в северной части республики

При сравнении уровней свинцового загрязнения почв городов Западной Сибири и населенных пунктов РА устанавливается их идентичность для г Горно-Алтайска и значительно более низкий уровень (20-30 мг/кг) для сельских населенных пунктов республики, где отсутствуют промышленные предприятия и степень антропогенеза значительно ниже (табл 16)

Таблица 16

Концентрации свинца в почвах населенных пунктов Западной Сибири и Республики Алтай

Города Западной Сибири Среднее содержание РЬ, мг/кг Источник информации Сельские пункты РА Среднее содержание РЬ, мг/кг Источник информации

Новосибирск 41 5 Анпырев, 1990 Майма 32 4 Любимов, 2004

Кемерово 47 0 Рихванов, 1992 Манжерок 31 3

Томск 48 0 Усть-Сема 30.5

Бийск 48 0 Кац, 1997 Кызыл-Озек 22 1

Горно-Алтайск 447 Любимов, 2004 Улаган 20 7 Писаренко, 1993

С учетом малого числа и локальности очагов высокого свинцового загрязнения (более 100 мг/кг) почв республиканского центра и отдельных сел РА, в настоящее время эколого-гигиеническая ситуация на их территории в целом не представляет серьезной опасности.

В пахотных почвах на территории населенных пунктов РА содержание подвижных усвояемых растениями форм свинца нередко превышает ОДК (6 мг/кг) Выяснено, что в связи с высокой буферностъю возделываемых почв, переход обменных форм свинца в культурные растения и их плоды незначителен Об этом свидетельствует низкое содержание свинца в злаковых и травах, а также в продуктах питания растительного происхождения, произведенных из местного сырья, которое на один два порядка ниже допустимых концентраций

Таким образом, эколого-гигиеническая обстановка в населенных пунктах РА, обусловленная свинцовым загрязнением почв и сопряженных с ними природных сред, за небольшим исключением (центральная часть г. Горно-Алтайска и ряд локальных участков в отдельных селах), удовлетворительная и не представляет опасности для здоровья населения

Заключение

Полученные данные по уровням присутствия и параметрам распределения свинца и ФХС почв населенных пунктов Республики Алтай позволили сделать следующие выводы

- поступление свинца в почвы и другие природные среды населенных пунктов РА связано, в основном, с атмосферными выбросами автотранспорта и котельных,

- изменения ФХС и свшщовое загрязнение почв носят слабый и умеренно повышенный характер, зависящий от специфики и интенсивности воздействия основных антропогенных источников;

- изменения ФХС и свшщовое загрязнение почв населенных пунктов имекп локальный характер и проявлены, главным образом, на их территории;

- основные изменения ФХС почв при антропогенезе заключаются в увеличении значений рН, карбонатности, магнитной восприимчивости почв и доли в них физического песка с одновременным уменьшением содержания гумуса и емкости поглощения почв при нарастании интенсивности техногенной нагрузки,

- параллельно с нарастанием изменений ФХС происходит закономерное прогрессирующее увеличение уровня свинцового загрязнения почв - одного из основных показателей степени антропогенеза на территории населенных пунктов РА,

- при антропогенном воздействии накопление свинца и основные изменения ФХС почв проявляются в их верхнем слое - 0-10 см (горизонт А),

- распределение свинца в почвах подчиняется логнормалгыюму закону для его природной составляющей и нормальному - для антропогенных концентраций,

- подвижные формы свинца в почвах прямо зависят о г его валовых концентраций и обусловлены, шавным образом, его техногенной составляющей,

- уровень присутствия свинца в почвах - основной депонирующей среде наследует характер загрязнения атмосферных выпадений, в частности, снегового покрова;

- свинец входит в ассоциацию приоритетных ТМ, загрязняющих почвы населенных пунктов РА, и является индикатором интенсивности антропогенного воздействия;

- почвы населенных пунктов РА обладают повышенной и высокой буфсрностыо по отношению к свинцу, что делает его малодоступным для растений;

- в почвах населенных пунктов РА проявлена тенденция накопления свинца со среднегодовым темпом прироста его концентраций в последнее десятилетие 3-5 %,

- устойчивые связи ФХС измененных почв с содержанием свинца и сопряженность их очагов указывают на единство формирующих их источников и процессов;

- концентрации свинца в осповных депонирующих его природных средах на территории населенных пунктов РА в настоящее время находятся, в основном, на низком уровне, не превышающем действующих эколош-гигиенических нормативов и не представляющем опасности для здоровья населения,

- содержание свинца в местных продуктах питания растительного и животного происхождения заметно ниже установленных санитарно-гигиенических регламентов

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Любимов Р.В. Техногенное свинцовое загрязнение почв Республики Алтай / Р.В. Любимов // Проблемы геологии и освоения недр: Труды Седьмого Международного научного симпозиума им. академика М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск изд-во "ГПУ, 2003. - С. 647-650.

2. Любимов Р.В. Особенности антропогенного изменения физико-химических свойств почв Республики Алтай / Р.В. Любимов // Проблемы геологии и освоения недр: Труды Седьмого Международного научного симпозиума им. академика М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск изд-во ТПУ, 2003. - С. 650-652

3 Робертус Ю.В. Некоторые аспекты поступления и распределения свинца в почвах и сопряженных средах в районе Горно-Алтайска / Ю.В. Робертус, Р.В. Любимов // Бюлл. "Природные ресурсы Горного Алтая" - 2004. - № 1.- С. 78-82.

4 Робертус Ю.В. Антропогенные изменения физико-химических свойств и сопутствующее свинцовое загрязнение почв Горно-Алтайска / Ю.В. Робертус, Р В. Любимов И Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии. Том 3. №3 - Томск: 2004. - С. 467-469.

5. Любимов Р.В. Гранулометрический состав антропогенного измененных почв населенных пунктов Республики Алтай / Р.В. Любимов, Ю В. Робертус // Бюлл. "Природные ресурсы Горного Алтая" - 2005. -№ 1.-С. 90-92.

6. Робертус Ю.В. Эколото-гигиеническая оценка свинцового загрязнения окружающей среды населенных пунктов Республики Алтай / Ю.В. Робертус, В.Е. Кац, Р.В. Любимов // Охрана здоровья и обеспечения санэпидблагополучия населения Республики Алтай, новые пути решения проблем (материалы научно-практической конференции). - Горно-Алтайск: 2005. - С. 113-118.

7. Робертус Ю.В. Уровни свинцового загрязнения почв и сопряженных природных сред населенных пунктов Республики Алтай / Ю.В. Робертус, Р.В. Любимов // Годовой доклад о проделанной работе ЦНТ Республики Алтай. - Горно-Алтайск: 2004 (в печати)

8. Любимов Р.В. Свинцовое загрязнение объектов окружающей среды Республики Алтай, источники, масштабы, последствия ! Р.В. Любимов // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии. Том 5. - Томск: 2005. (в печати)

9 Любимов Р.В. Связь свинцового загрязнения и буферности почв населенных пунктов Республики Алтай / Р.В. Любимов // Проблемы геологии и освоения недр: Труды Девятого Международного научного симпозиума им. академика М А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск: изд-во ТПУ, 2005. (в печати)

10. Любимов Р.В. Характер антропогенных изменений физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай / Р.В. Любимов // Геоэкология Алгае-Саянской горной страны. - Вып. 2. - Горно-Алтайск: 2005. - С. 86-90.

«10916

РНБ Русский фонд

2006-4 7463

Тираж 110. Заказ 509. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. 634050, г. Томск, пр Ленина, 40.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Любимов, Роман Владимирович

Введение.

Глава 1. Состояние проблемы.

1.1. Свинцовое загрязнение окружающей среды: источники, масштабы, медико-экологические последствия.—^

1.2. Основные аспекты геохимии свинца в почвах.

1.3. Изученность физико-химических свойств почв при антропогенезе.

Глава 2. Природные условия и факторы антропогенеза на территории

Республики Алтай.

2.1. Физико-географические и климатические условия.

2.2. Геологическое строение и металлогения.

2.3. Почвы. Растительный покров.

2.4. Основные факторы антропогенеза.

2.5. Экологическое состояние объектов окружающей среды.

Глава 3. Изученность территории. Методы исследования.

3.1. Геоэкологическая изученность.

3.2. Методика полевых и лабораторных работ.

3.3. Обработка и интерпретация аналитических данных.

Глава 4. Особенности распределения свинца в почвах населенных пунктов Республики Алтай.

4.1. Распространенность свинца в почвообразующих породах и почвах.

4.2. Распределение свинца в антропогенно измененных почвах.

4.3. Особенности распределения подвижных форм свинца.

4.4. Характер поведения свинца в системе "снег-почва-растение".

4.5. Ассоциации тяжелых металлов в антропогенно измененных почвах.

Глава 5. Характеристика физико-механических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай.

5.1. Фоновые параметры физико-химических свойств почв.

5.2. Характер антропогенных изменений физико-химических свойств почв.

5.3. Связь изменений физико-химических свойств почв с их загрязнением свинцом.

Глава 6. Оценка экологической ситуации, обусловленной свинцовым загрязнением населенных пунктов Республики Алтай.

6.1. Уровни накопления свинца в антропогенно измененных средах.

6.2. Характеристика свинцовой нагрузки в населенных пунктах.

6.3. Эколого-гигиеническая обстановка, обусловленная свинцовым загрязнением населенных пунктов РА.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Свинцовое загрязнение и изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай"

Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями во всем мире признается одной из главных проблем экологии и охраны здоровья населения.

В настоящее время промышленные предприятия, урбанизированные территории и транспортные артерии являются значительными источниками образования и накопления в объектах окружающей среды, главным образом в почвах, соединений свинца - токсичного металла 1-го класса опасности. Доля техногенного свинца в природных средах, в том числе и в почвах индустриальных центров на один - два порядка превышает его природный фон. Среднегодовой прирост концентраций свинца в промышленных центрах составляет 3-5 и более процентов (Доклад., 1997).

Прогрессирующий уровень техногенного использования свинца, его способность накапливаться в трофических цепях, в сочетании с высокой токсичностью и патологичностью, обусловливают его высокую экологическую опасность и неблагоприятное воздействие на здоровье человека (Иванов, 1996).

Бурный рост автотранспортных средств в республике (до 10-15 % в год) в сочетании с ограниченной дорожной сетью, горно-долинными условиями местности и вытянутостью преобладающей части населенных пунктов вдоль автомагистралей обусловливает повышенную загрязненность почв и других природных сред на их территории (Доклад, 2004).

До настоящего времени какого-либо специализированного изучения особенностей техногенеза свинца и изменений физико-химических свойств почв на территории населенных пунктов РА не проводилось, не считая пилотных работ, проведенных в конце 90-х годов на ряде объектов (Чуйский тракт, г. Горно-Алтайск, пос. Сейка) сотрудниками Томского и Горно-Алтайского университетов (Тодожокова, 1998; Летувнинскас и др., 1999).

Основная цель работы заключается в выявлении антропогенных изменений физико-химических свойств и особенностей сопряженного свинцового загрязнения почв населенных пунктов Республики Алтай. Для ее достижения решались следующие основные задачи:

1. Изучение уровней, характера распределения и связей валовой и подвижных форм свинца и физико-химических свойств почв населенных пунктов РА;

2. Выявление особенностей распределения свинца и физико-химических свойств почв населенных пунктов при воздействии различных антропогенных источников;

3. Установление взаимосвязи уровня накопления свинца с уровнем и спектром тяжелометального загрязнения почв и объемами атмосферных выбросов;

4. Выявление характера поведения валовой и подвижных форм свинца в системе: снег — почва - растение;

5. Изучение уровней присутствия свинца в объектах окружающей среды и оценка эколого-гигиенической ситуации по свинцу в населенных пунктах РА.

Фактическим материалом для написания диссертации послужили результаты НИР по теме "Изучение уровней свинцового загрязнения почв населенных пунктов Республики Алтай", выполненной в 2002-2004 гг. при личном участии автора Алтайским региональным институтом экологии и рационального природопользования по заказу Центра науки и технологий при Правительстве РА.

В рамках темы во всех физико-географических районах республики было взято 450 проб целинных и пахотных почв в 30 населенных пунктах, а также 30 сопряженных с ними проб растительности и 10 снеговых проб. Для них в ФГУП "Березовгеология" был выполнен полуколичественный эмиссионный спектральный анализ на 30 элементов, а в Аналитическом центре ОИГГиМ СО РАН проведено 150 определений валового содержания свинца и 133 анализа его подвижных форм методом атомной абсорбции. Для всех 450 почвенных проб в ФГУ САС "Горно-Алтайская" было определено содержание гумуса и емкости поглощения, а в АРИ "Экология" - величина рН и магнитная восприимчивость проб. Для 100 проб в ИВЭП СО РАН определен механический состав и карбонатность. Все пробы просмотрены автором под микроскопом на предмет определения доли ксеногенного материала или степени "техноземисто-сти" почв. Кроме этих данных, при подготовке работы были использованы имеющиеся фондовые научные и производственные отчеты, а также многочисленные публикации по теме исследования.

Научная новизна работы. Впервые достоверно оценен уровень накопления и характер распределения свинца и его подвижных форм на территории населенных пунктов Республики Алтай. Выявлены и детально изучены закономерности поведения комплекса физико-химических свойств антропогенно измененных почв. Установлена специфика и оценен вклад техногенных источников в свинцовое загрязнение и уровень физико-химических свойств почв населенных пунктов. Намечены типоморфные ассоциации химических элементов при техногенном загрязнении почв. Впервые систематизированы данные по уровню присутствия свинца в объектах окружающей среды и дана обоснованная оценка эколого-гигиенической ситуации по свинцу на территории населенных пунктов Республики Алтай.

Практическая ценность работы. Результаты, полученные в процессе исследования, позволяют более достоверно оценить эколого-гигиеническую обстановку в населенных пунктах Республики Алтай и выявить на их территории локальные очаги антропогенного загрязнения.

Полученные данные по комплексу физико-химических свойств почв и содержанию в них валовых и подвижных форм свинца, сведенные в единую базу данных, отвечают требованиям ГИС-технологий и могут использоваться для геоэкологического картирования территории республики и других целей. Они включены в базу данных социально-гигиенического мониторинга Республики Алтай на 2002-2007 гг. и в банк данных территориальной Системы комплексного экологического мониторинга РА.

Результаты исследования были переданы в ЦНТ при Правительстве РА (акт о внедрении № 24 от 11.04.05 г.), а также в природоохранные органы республики.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации отражены в двух, составленных с участием автора, научно-технических отчетах, рассмотренных на НТС Центра науки и технологий при Правительстве РА и Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Республике Алтай. Результаты работы по теме докладывались на седьмом Международном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых им. академика М.А Усова в ТПУ (2003 г.), на научно-практической конференции Горно-Алтайского регионального отделения Российского геологического общества (2004 г.), а также на научных семинарах ИВЭП СО РАН. Кроме того, автором опубликовано 15 статей, в том числе 10 статей по теме диссертации:

Основные защищаемые положения:

1. Уровень накопления и характер распределения свинца и его подвижных форм в почвах населенных пунктов Республики Алтай определяется спецификой антропогенной нагрузки, создаваемой, в основном, автотранспортом и котельными.

2. Антропогенные изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай носят комплексный направленный характер и имеют локальное распространение, сопряженное с очагами свинцового загрязнения почв.

3. Концентрации свинца в основных депонирующих его природных средах на территории населенных пунктов Республики Алтай за исключением ряда локальных очагов загрязнения в настоящее время не превышают действующих эколого-гигиенических нормативов и не представляют опасности для здоровья населения.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 160 страниц состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы из 120 наименований. Работа содержит 73 таблицы и 26 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Любимов, Роман Владимирович

Заключение

Экологические последствия многолетних антропогенных нагрузок на территории населенных пунктов Республики Алтай наиболее информативно проявляются в составе и свойствах почв - основной природной среде, депонирующей различные виды загрязнения, в том числе и свинцовое загрязнение.

Исследованием автора установлено, что содержание свинца в почвах населенных пунктов РА варьирует в больших пределах от 6 до 2000 мг/кг и в среднем составляет 30.5 мг/кг при региональном фоне 14.5 мг/кг. Таким образом, на их территории преобладают низкие и умеренно повышенные концентрации свинца в почвах, увеличивающиеся до высоких при усилении антропогенного воздействия, основным источником которого является автотранспорт, котельные и, в меньшей степени, различные предприятия, полигоны ТБО и пр.

Полученные данные по уровням присутствия и параметрам распределения свинца в почвах населенных пунктов РА позволяют сделать следующие основные выводы:

- поступление свинца в почвы и другие природные среды населенных пунктов РА связано, в основном, с атмосферными выбросами автотранспорта и котельных;

- свинцовое загрязнение почв носит слабо и умеренно повышенный характер, зависящий от специфики и интенсивности основных источников его поступления;

- антропогенное свинцовое загрязнение почв населенных пунктов РА имеет локальный (объектный) характер и ограничивается, в основном, их территорией;

- основная часть привнесенного при антропогенном воздействии свинца сосредоточена в верхнем слое почвенного профиля в интервале 0-10 см (горизонт А);

- распределение свинца в почвах подчиняется логнормальному закону для его природной составляющей и нормальному закону для антропогенных концентраций;

- подвижные формы свинца в почвах прямо зависят от его валовых концентраций и обусловлены, главным образом, его техногенной составляющей;

- в почвах населенных пунктов проявлена тенденция накопления свинца со среднегодовым темпом прироста его концентраций 3.2-5.1% за последнее десятилетие;

- уровень присутствия свинца в почвах — основной депонирующей среде наследует характер загрязнения атмосферных выпадений, в частности, снегового покрова;

- свинец входит в число приоритетных ТМ, загрязняющих почвы населенных пунктов и является чутким индикатором интенсивности антропогенного воздействия.

Таким образом, можно считать, что уровни накопления и особенности распределения свинца и его подвижных форм в почвах и сопряженных природных средах населенных пунктов РА определяются, главным образом, характером антропогенной нагрузки и зависят от специфики ее основных источников — автотранспорта и котельных.

Установлено, что уровни физико-химических свойств почв и тенденции их изменения являются чуткими индикаторами интенсивности и специфики антропогенного воздействия на территории населенных пунктов Республики Алтай. На основе проведенного их изучения автором получены следующие основные выводы:

- антропогенные изменения ФХС почв населенных пунктов РА носят слабо и умеренно выраженный характер, зависящий от специфики и интенсивности источников воздействия;

- участки антропогенно измененных почв имеют преимущественно су-бизометричный и линейный (вдоль автострад) локальный характер, проявленный только в зоне влияния источников воздействия;

- основные изменения физико-химических свойств почв и привнос свинца при антропогенном воздействии проявляются в их верхнем слое — 0-10 см (горизонт А);

- одновременно с изменениями ФХС происходит закономерное прогрессирующее нарастание уровня свинцового загрязнения почв - одного из основных показателей степени антропогенеза на территории населенных пунктов РА;

- устойчивые корреляционные связи ФХС и буферности антропогенно измененных почв с содержанием в них свинца, а также пространственная сопряженность очагов их распространения, указывают на единство формирующих их источников и процессов;

- вышеотмеченные особенности изменений ФХС антропогенно измененных почв РА и их связь со свинцом и другими ТМ носят универсальный характер, проявленный и в других городах ЗападноСибирского региона.

Вышеизложенное позволяет считать, что антропогенные изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай носят комплексный направленный характер и характеризуются локальным распространением, сопряженным с очагами их свинцового загрязнения.

Основываясь на полученных данных, автором сделаны следующие выводы по эколого-гигиенической ситуации, обусловленной свинцовым загрязнением объектов окружающей среды на территории населенных пунктов Республики Алтай:

- показатели свинцового загрязнения природных сред в настоящее время находятся на невысоком и умеренно повышенном уровне, в основном, не превышающем эколого-гигиенических нормативов и не представляющем опасности для здоровья населения;

- содержание свинца в местных продуктах питания растительного и животного происхождения заметно ниже установленных санитарно-гигиенических регламентов.

В заключение следует отметить, что приведенные в настоящей работе данные отражают сегодняшнее состояние изученности особенностей свинцового загрязнения и антропогенных изменений физико-химических свойств почв и сопряженных природных сред населенных пунктов Республики Алтай. Эта проблема требует дополнительного углубленного изучения и проведения при необходимости реабилитационных мероприятий, прежде всего на участках локального высоко интенсивного свинцового загрязнения в пределах агломерации республиканского центра и отдельных сел РА.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Любимов, Роман Владимирович, Томск

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

2. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. JL: Агропромиз-дат, 1987.- 142 с.

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

4. Алтайский край: Атлас. Т 1. М.: ГУГК, 1978. 222 с.

5. Байдина Н.Л. О содержании тяжелых металлов в гранулометрических фракциях почвы в Новосибирске // Агрохимия. 2001. № 3. - С. 69-74.

6. Белякова Т.М., Дианова Т.М., Жаворонков А.А. Микроэлементы, техногенное загрязнение окружающей среды и заболеваемость населения // География и природные ресурсы. — 1998. № 3. С. 30-34.

7. Беус А.А., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды.-М.: Недра, 1976.-248 с.

8. Брукс P.P. Загрязнение микроэлементами / Химия окружающей среды. -М.: Химия, 1982.-С. 371-413.

9. Буренков Э.К., Сает Ю.Е. Эколого-геохимические проблемы и методы изучения урбанизированных территорий // Геэкологические исследования в СССР — М.: Наука, 1989.-С. 19-28.

10. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в земной коре//Геохимия. 1962-№ 7-С. 555-571.

11. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. -М.: Недра, 1990.-334 с.

12. Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенных ландшафтах / Под ред. М.А. Глазовской. М.: МГУ, 1983. - 195 с.

13. Гичев Ю.П. Загрязнение окружающей среды и здоровье человека — М.:2002.- 230 с.

14. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. -М.: МГУ, 1997. — 102 с.

15. Горюнова Т.А. Тяжелые металлы (Cd, РЬ, Си, Zn) в почвах и растениях юго-западной части Алтайского края // Сибирский экологический журнал. — 2001. № 8. С. 181-196.

16. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2000 году" М.: ГЦЭП, 2001 - 336 с.

17. Данилова Н.Г., Чапаева Г.В. Экологический мониторинг состояния окружающей среды Восточно-Казахстанской области в 1999 году // Наш общий дом (материалы междун. конф.) — Барнаул: 2000. С. 27-29.

18. Девятова Т.А., Стороженко Н.В., Дудкина М.Ю. Техногенная трансформация почв Воронежа / Проблемы антропогенного почвообразования: Тез. докл. междун. конф. Т.2.-М.: 1997. С. 212-215.

19. Добровольский В.В. География микроэлементов. -М.: Мысль, 1983 340 с.

20. Доклад о свинцовом загрязнении окружающей среды Российской Федера-. ции и его влиянии на здоровье населения (Белая книга). М.: РЭФИА,1997.-48 с.

21. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Республики Алтай в 2002 г. / Под ред. Ю.В. Робертуса. Горно-Алтайск: 2003. - 192 с.

22. Жидеева В.А., Васенев И.И., Щербаков А.П. Фракционный состав соединений Pb, Cd, Ni, Zn в лугово-черноземных почвах, загрязненных выбросами аккумуляторного завода // Почвоведение. — 2002. № 6. — С. 725-733.

23. Зырин Н.Г., Чеботарева Н.А. К вопросу о формах соединений меди, цинка, свинца в почвах и доступности их для растений / Содержание и формы микроэлементов в почвах. М.: МГУ, 1979. - С. 350-386.

24. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник. Книга 3. — М.: Недра, 1996.-352 с.

25. Игнатенко Н.И. Поведение и формы нахождения свинца в городской среде (на примере г. Минска) / Эколого-гигиенический анализ техногенного загрязнения. М.: 1992. - С. 22-28.

26. Ильин В.Б. Мониторинг тяжелых металлов применительно к крупным промышленным городам // Агрохимия. 1997. № 4. - С. 81-86.

27. Ильин В.Б. Оценка буферности почв по отношению к тяжелым металлам // Агрохимия.-1995. № 10.-С. 109-113.

28. Ильин В.Б. Оценка существующих экологических нормативов содержания тяжелых металлов в почве // Агрохимия. 2000. № 9. - С. 74-79.

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

30. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск: Наука, 1991.-151 с.

31. Ильин В.Б., Сысо А.И., Байдина H.JI., Конарбаева Г.А. Содержание тяжелых металлов в почвообразующих породах юга Западной Сибири // Почвоведение. 2000. № 9. - С. 1086-1090.

32. Ильин В.Б., Байдина H.JL, Конарбаева Г.А., Черевко А.С. Содержание тяжелых металлов в почвах и растениях Новосибирска //Агрохимия. 2000. № 1.-С. 66-73.

33. Ильин В.Б'., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области-Новосибирск: 2001.- 145 с.

34. Ильченко Н.В. Особенности радиальной дифференциации меди, кобальта, свинца и цинка в профиле кислых почв в условиях промышленного города (на примере г. Томска) // Рудные месторождения. — Томск: ТГУ, 2000. — Вып. 2.-С. 94-101.

35. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. — М.: Мир, 1989.-438 с.

36. Катунь: экогеохимия ртути / Под ред. Н.А. Осиповой. Новосибирск: СО РАН, 1992.-450 с.

37. Кац В.Е. Хозяйственно-питьевые воды Республики Алтай и проблемы их изучения // Геоэкология Алтае-Саянской горной страны. — Горно-Алтайск: ГАГУ, 2004.-Вып. 1.-С. 123-125.

38. Ковалев С.И. Закономерности распределения Cd, Pb и Hg в почвах Алтайского края: Автореф. дис. канд. г.-м. наук. Новосибирск, 2000. -22 с.

39. Ковалев Р.В., Хмелев В.А., Мальгин М.А. Агрохимическая характеристика пахотных почв Горного Алтая. Горно-Алтайск, 1971. - 145 с.

40. Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений. Новосибирск: Наука, 1991. — 194 с.

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

42. Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосфера планеты.-Пущино: ОНТИ АН СССР, 1989.- 156 с.

43. Kloke A. Richtwerte'80. Orientirungsdaten fur tolerierbate einiger Elemente in Kulturboden/ Mittailungen des VDLUFA. 1980, H 1-3, S 9.

44. Ларина Г.В., Летувнинкас А.И., Шурова M.B. Тяжелые металлы (Zn, Си, Pb, Hg) в почвах города Горно-Алтайска // Рудные месторождения. — Томск: ТГУ, 2000. Вып. 2. - С. 102-109.

45. Ларина Г.Е., Обухов А.И. Загрязнение тяжелыми металлами почв газонов Ленинского района г. Москвы // Вестник Московского университета. Серия. 17. 1996. № 11. - С. 1404-1408.

46. Ларина Г.Е., Обухов А.И. Тяжелые металлы в растительности с газонов вдоль автомагистралей // Вестник Московского университета. Серия 17. -1995. №3.-С. 41-48.

47. Лебедева Л.А., Лебедев С.Н., Едемская Н.Л., Графская Г.А. Влияние известкования и органического удобрения на содержание свинца в сельскохозяйственных культурах // Агрохимия. 1998. № 3. - С. 62-66.

48. Летувнинкас А.И. Антропогенные геохимические аномалии и природная среда: Учебное пособие. Томск: НТЛ, 2002. - 290 с.

49. Любимов Р.В. Техногенное свинцовое загрязнение почв Республики Алтай // Проблемы геологии и освоения недр: Труды Седьмого Международного научного симпозиума. Томск: ТПУ, 2003. - С. 647-650.

50. Любимов Р.В. Особенности антропогенного изменения физико-химических свойств почв Республики Алтай // Проблемы геологии и освоения недр: Труды Седьмого Международного научного симпозиума. Томск: ТПУ, 2003. - С. 650-652.

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

52. Махонько Э.П., Вертинская Г.К., Малахов С.Г. и др. Поведение тяжелых металлов в почвах горных техногенных ландшафтов // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах JI.: Гидрометеоиздат, 1985.-С. 121-125.

53. Методические рекомендации по составлению эколого-геологических карт масштаба 1:1000000. М.: ВСЕГИНГЕО, 1994. - 40 с.

54. Миков О.А., Язиков Е.Г. Оценка загрязнения окружающей среды методом каппаметрии // Тез. докл. IV Международного симпозиума по проблемам прикладной геохимии. Иркутск: ЛИСНА, 1994. - С. 155-157.

55. Минеев В.Г. Распределение кадмия и свинца в профиле дерново-подзолистой почвы при длительном удобрении ее осадками сточных вод // Агрохимия. 2003. № 1. - С. 45-49.

56. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии. М.: МГУ, 1988.- 285 с.

57. Минина А.В. Распределение тяжелых металлов в почвах, прилегающих к промышленному предприятию // Бюлл. почв, ин-та им. В.В Докучаева. -1989.-Вып. 49.-С 23-26.

58. Мотузова Г.В., Примакова Е.М. Тяжелые металлы (Си, Zn, РЬ) в почвах природных ландшафтов Горного Алтая // Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде. Мат-лы межд. конф. — Семипалатинск: 2002. С. 89-90.

59. Мягкова А.Д., Строганова Н.М. Неблагоприятные процессы в почвах городов // Проблемы антропогенного почвообразования: Тез докл. междунар конф. Т.2.-М.: 1997.-С. 212-215.

60. Носовская И.И., Соловьев Г.А., Егоров B.C. Влияние длительного систематического применения различных форм минеральных удобрений и навоза на накопление в почве и хозяйственный баланс кадмия, свинца, никеля и хрома // Агрохимия. 2001. № 1. - С. 82-91.

61. Обзор загрязнения окружающей природной среды в Российской Федерации. М.: Росгидромет, 1999. - 220 с.

62. Обухов А.И., Ефремова Л.И. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами / Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. Часть 1.-М.: МГУ, 1988.-С. 251.

63. Обуховская Т.Д., Каплунова Е.В., Сердюкова А.В. Цинк, кадмий, ртуть, свинец в системе почва-растение // Бюлл. почв, ин-та им.В.В. Докучаева.-1983.-Вып. 35.-С. 27-32.

64. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах (Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91).— М.: ГКСЭН РФ, 1995.

65. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1975. - 342 с.

66. Понизовский А.А., Мироненко Е.В. Механизмы поглощения свинца почвами II Почвоведение. 2001. № 4. - С. 418-429.

67. Понизовский А.А., Мироненко Е.В., Кондакова Л.П. Закономерности поглощения свинца (II) почвами при рН от 4 до 6 // Почвоведение. 2001. №7. с. 817-822.

68. Почвы Горно-Алтайской автономной области. Новосибирск: Наука, 1973. -352 с.

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

70. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Введение экологическую эпидемиологию. Учебное пособие.- М.: 2001.- 264 с.

71. Ринькис Г.Я. Оптимизация минерального питания растений — Рига: Зинан-те, 1972.-355с.

72. Рихванов JI.П., Язиков Е.Г. Содержание тяжелых металлов в почвах: Справочные материалы Томск: ТПУ, 1992. -213 с.

73. Рихванов Л.П., Сарнаев С.И., Язиков Е.Г. Почва как депонирующая среда при изучении техногенного фактора воздействия на природу // Проблемы региональной экологии. Выпуск 3 Томск: 1994.- С. 35-45.

74. Робертус Ю.В., Кац В.Е. Экологическое состояние геологической среды Республики Алтай // Минерально-сырьевая база Республики Алтай: состояние и перспективы развития. — Горно-Алтайск: Универ-Принт, 1998. — С. 120-122.

75. Робертус Ю.В., Любимов Р.В. Некоторые аспекты поступления и распределения свинца в почвах и сопряженных средах в районе Горно-Алтайска // Бюлл. природ, ресурсы Горного Алтая. 2004. — № 1 — С. 78-82.

76. Робертус Ю.В., Любимов Р.В. Антропогенные изменения физико-химических свойств и сопутствующее свинцовое загрязнение почв Горно-Алтайска // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии. Том 3. Томск: 2004. - С. 467-469.

77. Сает Ю.Е., Башаркевич И.Л., Ревич Б.А. Методические рекомендации по геохимической оценке источников загрязнения окружающей среды М.: ИМГРЭ, 1982-102 с.

78. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве: СанПиН 42-128-4433-87.-М.: 1988.

79. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы. Л.: Недра, 1984,- 231 с.

80. Свинец. Совместное издание Программы ООН по окружающей среде и Всемирной организации здравоохранения. Женева, 1980. - 193 с

81. Свинец в окружающей среде / Под ред. В.В. Добровольского М.: Наука, 1987.-242 с.

82. Сергеева М.А. и др. Геохимические особенности городских почв в условиях техногенного загрязнения (на примере Санкт-Петербурга) // Проблемы антропогенного почвообразования. Тез. докл. межд. конф. Т. 2.-М.: 1997 — С. 222-223.

83. Справочник по геохимии/ Г.В. Войткевич, А.В. Кокин, А.Е. Мирошников,

84. B.Г. Прохоров -М.: Недра, 1990.-480 с.

85. Степанюк В.В. Влияние высоких доз свинца на элементный состав растений // Агрохимия. 1998. № 7. С. 69-76.

86. Строгонова М.Н., Агаркова М.Г. Городские почвы: опыт изучения и систематика // Почвоведение 1992. № 7 - С. 16-24.

87. Строганова М.Н., Прокофьева Т.В. Влияние дорожного покрытия на городские почвы // Вестник Московского университета. Серия 17— 1995. №2. —1. C. 3-11.

88. Теория и методология экологической геологии / Под ред. В.Т. Трофимова. -М.: МГУ, 1997.-368 с.

89. Тригуб В.В., Манеев А.Г. Свинец в растениях Северо-Восточного Алтая // Биогеохимическая экология и биогеохимическое изучение токсонов биосферы. Материалы 3-й Российской биохимической школы. — Новосибирск, 2000. С. 292-294.

90. Фатеев А.И., Мирошниченко Н.И., Самохвалова B.JI. Миграция, транслокация и фито-токсичность тяжелых металлов при полиэлементном загрязнении почвы // Агрохимия —2001. № 3 — С. 57-61.

91. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию М.: Мир, 1997 - 232 с.

92. Филиппов A.J1., Орлова Л.П., Смирнов А.П. Миграция техногенных элементов в дерно- во-подзолистой почве // Агрохимия. — 2000. № 9. — С. 6669.

93. Химия придорожных полос // Литературная газета. 2003. № 21 (5925).

94. Черных Н.А., Поповичева Л.Л. Влияние урбанизации на содержание тяжелых металлов в экосистемах юга Московской области // Агрохимия. — 2000. № 10.-С. 62-67.

95. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М.: "Недра", 1978. -330 с.

96. Щукина Е.Н. Закономерности размещения четвертичных отложений и их стратиграфия на территории Алтая. Труды ГИН АН СССР, I960 — Вып. 26.-С. 127-164.

97. Экогеохимия Западной Сибири. Тяжелые металлы и радионуклиды / Под ред. Г.В. Полякова. Новосибирск: СО РАН, 1996. - 248 с.

98. Экологическая геохимия городских агломераций / Э.К. Буренков, И.Л. Бо-рисенко и др. -М.: Геоинформмарк, 1991. 79 с.1. Фондовые материалы

99. Информационный бюллетень о состоянии геологической среды на территории Республики Алтай в 2003 г. Кац В.Е. и др., Майма: ФГУП "Алтай-Гео", 2004.

100. Кац В.Е. и др. Результаты геолого-экологических исследований и картографирование масштаба 1:1000000 территорий Алтайского края и Республики Алтай. Майма: ОФ ГП "Алтай-Гео", 1996.

101. Кац В.Е., Робертус Ю.В. Отчет по теме "Оценка уровней загрязнения радионуклидами и тяжелыми металлами почвенного покрова на территории Усть-Коксинского районаРА". Майма: ОФ ФГУП "Алтай-Гео", 1994.

102. Легенда Алтайской серии государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:200000 (издание второе) / Глав. ред. С.П. Шокальский. Новокузнецк, 1999.

103. Мальгин М.А. Научный отчет о работе по теме "Геохимическое изучение территории Республики Алтай с целью выявления уровней концентрации радионуклидов и тяжелых металлов в почвенном покрове". — Барнаул: ОФ ИВЭП СО РАН, 1994.

104. Мальгин М.А. Отчет о работе по теме "Оценка уровня загрязнения искусственными радионуклидами почвенного покрова Онгудайского, Шебалин-ского, Чемальского и майминского районов Республики Алтай". Барнаул, 1994.

105. Мешков Н.А. Отчет по НИР "Оценка влияния ракетно-космической деятельности на окружающую природную среду и состояние здоровья населения Алтае-Саянского региона".-М.: ОФ ГУП "ЦЭМ", 1999.

106. Неминущая В.И. Отчет по опытно-методическим работам по обобщению и систематизации результатов геохимических поисков на территории Горного Алтая и Присалаирья. Майма: ОФ ГП "Алтай-Гео", 1994.

107. Писаренко В.М., Афоничкина Е.П. Результаты геолого-экологических исследований и картографирование масштаба 1:10000 на площади с. Усть-Улаган. Майма: ОФ ГП "Алтай-Гео", 1993.

108. Ю.Оъяснительная записка к комплектам карт масштаба 1:1000000 по Алтайскому геохимическому полигону (ответ, исполнитель Робертус Ю.В.). — Майма: ОФ ГП "Ал-тай-Гео", 1994.

109. Отчет о проведении локального мониторинга на реперных участках в 2003 году. Майма: ОФ САС "Горно-Алтайская", 2004.

110. Писаренко В.М., Афоничкина Е.П. Результаты геолого-экологических исследований и картографирование масштаба 1:10000 на территории сел Шебалино, Чемал и турбазы "Катунь". Майма: ОФ ГП "Алтай-Гео", 1993.

111. Попов Ю.П., Григорьев В.В., Лященко Н.Г. Результаты комплексной радиологической съемки г. Горно-Алтайска. Новосибирск: ОФ ГГП "Бере-зовгеология", 1993.

112. Результаты опытно-методических работ по составлению сводной геоэкологической карты Республики Алтай / В.Е. Кац и др. Майма: ОФ ГП " Алтай-Гео", 1998.

113. И5.Робертус Ю.В. Результаты работ по экологическому мониторингу окружающей среды при эксплуатации установки кучного выщелачивания золота на ОАО "Рудник Веселый" в 2003 г.- Майма: АРИ "Экология", 2004.

114. Сухоруков Ф.В. Отчет по хоздоговору № 142-92 "Геохимические исследования территории Республики Алтай с целью установления уровня загрязнения ее радиоактивными осадками и тяжелыми металлами". — Новосибирск: ОИГГиМ, 1992.

115. Тодожокова А.С. Отчет по теме "Исследование последствий факторов антропогенного загрязнения в Горном Алтае". Горно-Алтайск: ОФ ГАГУ, 1998.

116. Фалалеев Ю.А. Результаты работ 1995-1997 гг. по экологическому мониторингу окружающей среды в районе г. Горно-Алтайска. Майма: ОФ ГП "Алтай-Гео", 1998.

117. Ченцова Н.П. Отчет о результатах геолого-экологических исследованиях в Онгудайском районе (села Онгудай, Кулада, Ело, Каярлык). Майма: ОФ ГП "Алтай-Гео", 1993.

Информация о работе

Любимов, Роман Владимирович
кандидата геолого-минералогических наук
Томск, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Свинцовое загрязнение и изменения физико-химических свойств почв населенных пунктов Республики Алтай - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы