Тяжелые металлы в горно-таежных ландшафтах

Ларионова, Елена Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Тяжелые металлы в горно-таежных ландшафтах
ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Тяжелые металлы в горно-таежных ландшафтах"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЛАРИОНОВА Елена Александровна

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ГОРНО-ТАЕЖНЫХ ЛАНДШАФТАХ (на примере заповедников "Басеги" и "Вишерский")

специальность 25.00.23 - Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Пермь - 2004

Работа выполнена на кафедре физической географии и ландшафтной экологии географического факультета Пермского государственного университета.

Научный руководитель: доктор географических наук,

профессор,

Чазов Борис Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор,

Еремченко Ольга Зиновьевна

кандидат географческих наук, доцент,

Опекунова Марина Германовна

Ведущая организация: Московский государственный

университет им. М.В. Ломоносова

Защита состоится: 19 ноября 2004 г. в 1530 час. на заседании Диссертационного совета Д 212.189.10 при Пермском государственном университете по адресу: 614990, Пермь, ул. Букирева, 15, зал Ученого совета

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Пермского государственного университета.

Автореферат разослан 19 октября 2004 г.

E-mail: mng@psu.ru

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат географических наук, доцент —' Г.А.Балина

гбзоШ

/7 6 30

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Горно-таежные ландшафты, занимающие около 1/5 части Пермской области, являются уникальными экосистемами по видовому разнообразию флоры и фауны, имеют важное ресурсообразующее значение. В целях сохранения эталонов западноуральской тайги здесь созданы два заповедника "Басеги" и "Вишерский".

Интенсивное освоение Урала и появление крупнейших металлургических, горно-перерабатывающих и химических промышленных предприятий в восточной части Пермской области обусловили загрязнение воздушного бассейна. В результате особенностей регионального воздушного переноса загрязнителей стали отмечаться превышения над нормами ПДК для целого ряда тяжелых металлов (ТМ) не только в непосредственной близости от промышленных предприятий, но и в ландшафтах заповедного режима. Однако комплексных исследований этого явления в заповедниках не проводилось.

Среди загрязнителей в выбросах предприятий ТМ представляют особую опасность, обусловленную длительным периодом токсической активности. Являясь устойчивыми в природной среде, они имеют тенденцию к постепенной концентрации в почвах, растениях, в пищевой цепи с нарастанием к верхним звеньям в сотни тысяч раз. Распространение загрязнения и его опасность вызвали необходимость изучения поведения ТМ в ландшафтах заповедного режима, а так же выявления экологических последствий данного вида загрязнения.

В качестве объектов исследования выбраны горно-таежные ландшафты заповедников "Вишерский" и "Басеги", расположенные в сходных геохимических условиях западного макросклона Уральских гор, но с различной интенсивностью техногенного воздействия.

Целью исследования является выявление закономерностей распределения ТМ в горно-таежных ландшафтах и оценка экологических последствий его изменения, происходящего под влиянием техногенных факторов. Для достижения поставленной цели предполагалось решение следующих задач:

• Изучение природных условий, определяющих фоновое распределение ТМ в горно-таежных ландшафтах.

• Выявление видов и роли техногенного воздействия на заповедные горнотаежные ландшафты.

• Оценка атмотехногенной нагрузки на распределения ТМ в ландшафтах.

• Выявление деструктивных процессов в ландшафтах и их экологических последствий при повышенном содержании тяжелых металлов с использованием биоиндикаторов.

Теоретико-методологической основой работы является теория о видах и формах миграции химических элементов в ландшафтно-геохимических

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БНГ-^ЧОТБКЛ С- Пяербург 2&Э7РК

системах (по А.И. Перельману) и методы ландшафтно-геохимических исследований, разработанные М.А. Глазовской, в которых неоднородность ландшафтной сферы представлена иерархической системой геохимических ландшафтов.

При исследовании использовался метод ключевых площадок, выбранных после первичного полевого обследования в наиболее типичных горно-таежных природных комплексах с учетом экспозиционного фактора и обладающих относительной однородностью почвообразующих пород, почв и растительного покрова. По условиям миграции они относятся к трансэлювиальным элементарным ландшафтам. На каждой площадке определялось содержание ТМ в почвообразующих породах, почве, растительности, в снежном покрове. Проводилось изучение основных физико-химических свойств почв, определяющих поведение ТМ. Ландшафтно-геохимические методы дополнены биоиндикационными в рамках которых изучены фитопатогенное и морфологическое состояние древесных растений.

Валовое содержание микроэлементов определялось в Центральной Уральской лаборатории атомно-эмиссионным анализом для определения широкого круга элементов (36 элементов). После выявления приоритетных загрязнителей проводилось определение подвижных форм тяжелых металлов в лаборатории атомно-абсорбционной спектроскопии географического факультета МГУ.

В диссертационном исследовании применялись следующие методы полевые, химико-аналитические, анализа, синтеза, статистические, картографические. Статистические показатели рассчитаны с помощью программы Statistic 6.0. Сравнение средних и дисперсий осуществлялось с помощью критериев Фишера и критерия Стьюдента.

Научная новизна работы. ® выявлены и проанализированы естественные и техногенные факторы, определяющие содержания тяжелых металлов в горно-таежных ландшафтах заповедников "Басеги" и "Вишерский";

о изучены особенности распределения ТМ в компонентах ландшафтов при различном уровне атмотехногенного загрязнения;

® предложена методика исследования, представляющая собой одновременные наблюдения влияния атмотехногенного загрязнения тяжелыми металлами на геохимические особенности почв и растений и на связанные с этим изменения состояния растительности.

Фактический материал. В основу работы положены результаты проведенных автором полевых работ, включающих отбор и подготовка более 200 проб за период с 1998 по 2003 гг. на территории заповедников "Басеги" и "Вишерский". При написании работы были использованы фондовые материалы лаборатории Экологии леса и лаборатории Геологии техногенных процессов Естественнонаучного института при Пермском государственном университете,

Летописи природы заповедников "Басеги" и "Вишерский". Анализ валового объема и спеетра выбросов промышленных предприятий на прилегающей к объектам исследования территории проведен на основе данных ГУПР по Пермской области (форма 2ТП-воздух) и литературных данных. Исследования проводились при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований, проект № 02-05-96402-р2002урал, научной программы Министерства образования и науки «Университеты России - фундаментальные исследования», проект № 8.3.10, Федеральная целевая программа "Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 годы", проект №33075/1604.

Практическая значимость работы состоит в определении ряда геохимических, биогеохимических параметров и фитоиндикационных показателей естественных горно-таежных ландшафтов Урала, которые могут быть использованы как эталоны при проведении экологической оценки загрязнения ТМ и разработки программы мониторинга.

Апробация работы. Основные результаты работы представлены в на Всероссийском молодежном симпозиуме "Безопасность биосферы" (Екатеринбург, 1998), Межвузовских научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых "Экология: проблемы и пути решения" (Пермь, 1998, 1999, 2000), 2-ой Межрегиональной научно - практической конференции "Природное наследие и географическое краеведение Прикамья" (Пермь 2000), Международной научной конференции "Перспективы развития естественных наук в высшей школе" (Пермь, 2001), Международной научно - практической конференции "География и регион" (Пермь, 2002), четвертой Российской биогеохимической школе "Геохимическая экология и биогеохимическое изучение таксонов биосферы" (Москва, 2003), Международной школе "Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды" (Новороссийск, 2003) на семинаре кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета Московского государственного университета. Результаты исследований были использованы в Летописях природы заповедников за 1998-2003 гг. и позволили провести экологическую оценку ландшафтов заповедников и выявить степень техногенного воздействия.

По теме диссертации автором опубликовано 17 работ, которые частично вошли в учебное пособие "Основы ландшафтной хемоэкологии".

Структура и объем работы. Диссертация объемом 155 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения, 8 приложений, списка литературы, включающего 137 наименований, содержит 35 рисунков, 23 таблицы.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.г.н., проф. Б.А. Чазову и к.г.н. Е.А. Ворончихиной за постоянное внимание и помощь в написании диссертации. Особую благодарность автор выражает сотрудникам кафедры геохимии ландшафтов и географии почв МГУ, в

особенности чл.-кор. РАН Н.С. Касимову и с.н.с. Е.М. Никифоровой за консультации по теме диссертации, коллективу кафедры физической географии и ландшафтной экологии географического факультета ПГУ, сотрудникам лаборатории атомно-абсорбционной спектроскопии географического факультета МГУ, сотрудникам лаборатории Экологии леса и коллективу лаборатории Геологии техногенных процессов Естественнонаучного института при Пермском государственном университете, чья поддержка и участие оказали большую помощь в работе над диссертацией.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ, ВЫНОСИМЫЕ НА

ЗАЩИТУ

1. Подход к изучению распределения ТМ на заповедных территориях, заключающийся в выявлении естественных и внешних техногенных факторов, формирующих эколого-геохимическую обстановку.

Работы отечественных и зарубежных ученых В.А. Алексеенко, А.А. Беус, В.И. Вернадский, А.П. Виноградов, М.А. Глазовская, В.М. Гольдшмидт, В.В. Добровольский, П.В. Елпатьевский, А. Кабата-Пендиас и Р. Певдиас, Ф.У. Кларк, В.А. Ковда, А.И. Перельман, А.Е, Ферсман посвящены изучению химического состава природной среды, законов распределения химических элементов, в том числе и ТМ. Выявлены основные естественные факторы, оказывающие влияние на распределение металлов в ландшафтах: характер почвообразующих пород, механический состав почв, рН почвенного раствора, содержание органического вещества и др. В последние десятилетия увеличивается роль техногенного фактора, который, например, в ландшафтах промышленных и селитебных зон имеет определяющее значение. Проблема загрязнения ТМ на территории Пермской области была поставлена исследователями И.М. Брускиной, Е.А. Ворончихиной, 0.3. Еремченко, А.Ю. Запоровым, М.В. Чемерис.

Исследования на территории заповедников, в основном, проводятся с целью определения фоновых параметров ландшафтов с использованием методик и нормативов, которые не отражают особую чувствительность заповедных ландшафтов к загрязнению. Кроме того, природные условия заповедников могут увеличить степень влияния отдаленных техногенных источников. Так, расположение заповедников "Вишерский" и "Басеги" с одной стороны в верхних звеньях каскадных систем обеспечивают геохимическую автономностью ландшафтов, с другой стороны меридианально вытянутые хребты являются естественными барьерами на пути западного переноса воздушных масс, что при атмосферном загрязнении обеспечивает поступление загрязнителей в ландшафты заповедного режима с осадками.

Накопление ТМ в почве и растительности ландшафтов при техногенном воздействии рассмотрено в работах авторов - В.А. Алексеенко B.C. Аржанова, П.В. Елпатьевский, В.Н. Второва, В.В. Добровольский, Н.Г. Зырин, И.Н. Лозановская Н.В. Лукина, В.В. Никонов, Е.М.Никифорова, А.И. Обухов, Ю.Е. Сает, В.О. Таргульян, И.Д. Юркеич и др. Изучение материалов по данной проблеме показало, что многие исследователи рассматривают ТМ как наиболее опасные загрязнители окружающей среды, т.к. основной их экологической особенностью является устойчивость в природной среде. Даже при незначительном присутствии в выбросах промышленных предприятий они имеют тенденцию к постепенной концентрации в почвах, растениях. При малых кларках в живом веществе повышенные концентрации ТМ оказывают токсическое действие, которое проявляется в виде различных заболеваний.

Согласно исследованиям В.Н. Второвой, И.Н. Лозановской, Н.В. Лукиной и В.В. Никонова, изменения состояния, состава естественных биогеоценозов, биогеохимического круговорота веществ обнаруживаются на расстоянии 4070 км от предприятий - источников загрязнения тяжелыми металлами. Это позволяет заключить, что при исследовании распределения ТМ в ландшафтах заповедников необходимо учитывать их расположение относительно промышленных центров и особенности регионального воздушного переноса.

При анализе ветрового режима за исследуемый период выявлено, что существенную долю составляют ветра западного и южного направления, а заповедник "Басеги" находится на расстоянии менее, чет 50 км. к востоку и северу от промышленных предприятий. Так, заповедник "Басеги" расположен от г. Гремячинска на 38 км, г. Горнозаводска - 42 км, г. Губахи - 44 км, г. Кизела - 46 км, г. Александровича - 54 км, г. Чусового - 83 км, г. Качканара -около 60 км, г. Березники - 105 км. В этих городах сосредоточены производства цемента, сжигания угля, черная и цветная металлургия и машиностроение, т.е. те виды производства выбросы которых содержат ТМ. Заповедник "Вишерский", напротив, расположен в наименее освоенной части Урала и удален от источников возможного воздействия Пермской и Свердловской областей, республики Коми более чем на 100 км.

С целью оценки актуальности техногенного воздействия на заповедники проведен анализ валового объема и спектра выбросов промышленных предприятий на прилегающей к объектам исследования территории на основе данных ГУПР по Пермской области (форма 2ТП-воздух) и литературных данных. Анализ данных показал, что заповедник "Басеги", в отличие от заповедника "Вишерский", испытывает мощный атмотехногенный пресс (рис. 1) в течении длительного периода. При этом выбросы характеризуются высоким содержанием ТМ и их соединений.

Основными поставщиками ТМ в окружающую среду являются города Чусовой, Березники, Горнозаводск и Качканар. По предварительной оценке от промышленных объектов рассматриваемой территории поступает в атмосферу около 18 тыс.т/год ТМ и веществ их содержащих.

Выбросы промышленных предприятий городов формируют различный спектр загрязнения воздушных масс. К северо-западу от заповедника в выбросах предприятий в значительном количестве присутствуют ванадий, марганец, хром и барий. Среди веществ, содержащих ТМ, преобладают зола углей, угольная зола электростанций. К юго-востоку от заповедника "Басеги" расположен г. Качканар, промышленность которого является мощным источником загрязнения хрома, никеля, ванадия, марганца и неорганической пыли. К югу от заповедника "Басеги" спектр выбросов ТМ и их соединений наиболее разнообразен и по объему более значителен. В выбросах присутствуют соединения ванадия, марганца и магния, цинка, свинца, меди, никеля. Из веществ, содержащих ТМ, в атмосферу поступают неорганическая пыль, взвешенные вещества, зола углей, пыль цементного производства.

Согласно отчетным материалам, спектр соединений ТМ в выбросах включает 8 элементов: барий, ванадий, медь, никель, марганец, свинец, хром и цинк. Однако, исследования, проводимые на территории некоторых городов Е.А. Ворончихиной, А.Ю. Запоровым, А.И. Семячковым и др., выявили более широкий спектр загрязнения ТМ.

Анализ выбросов промышленных предприятий показал, что для территории, в которой расположен заповедник "Басеги" проблема загрязнения ТМ окружающей среды актуальна на протяжении последних десятилетий. Заповедник "Вишерский", напротив, расположен в наименее освоенной части Урала, ландшафты которого в наименьшей степени подвергаются атмотехногенному воздействию. При выборе методов исследования распределения ТМ в ландшафтах заповедников с изучением естественных факторов необходимо учитывать возможность техногенного поступления ТМ с атмосферным переносом.

2. Совокупность методов для выявления естественных и техногенных факторов, обусловливающих распределение ТМ в горнотаежных ландшафтах.

Изучение распределения ТМ в ландшафтах базируется на теоретических положениях, понятиях и изучается методами лавдшафтно-геохимических исследований, основные положения которых сформулированы А.И. Перельманом, М.А. Глазовской. Геохимическое изучение окружающей среды заключается в сопряженном анализе химического состава компонентов геохимических ландшафтов и связей между ними. Определение содержания ТМ в почвообразующих породах, почве, растительности позволяет установить

уровни содержания элементов, биогеохимическую специализацию, закономерности распределения. Экологическая оценка состояния ландшафтов возможна с использованием различных нормативов (ПДК, ОДК и др.) или расчетных показателей, которые имеют ряд недостатков.

Определение нормативов содержания ТМ в почве является наиболее сложной проблемой. Токсичность ТМ может увеличиваться при различных почвенно-геохимических условиях. В работах почвоведов Н.Г. Зырина,

A.И. Обухова показано, что основными факторами, влияющими на ПДК тяжелых металлов в почвах, являются их щелочно-кислотные свойства и содержании гумуса, определяющие устойчивость почв к загрязнению этими элементами. Использование единых нормативов содержания ТМ в различных компонентах ландшафтов не обеспечит реальную оценку токсичности данного вида загрязнения. При анализе загрязнения почв химическими веществами нормативными документами рекомендован суммарный показатель химического загрязнения (Ъс), который характеризует степень загрязнения ассоциации элементов относительно фона. Для заповедных территорий, при удаленности источников техногенного воздействия, данный показатель не отражает экологическое состояние ландшафтов при высоких концентрациях нескольких элементов.

К наиболее интегральным показателям состояния ландшафтов относится растительность, которая является наиболее чувствительным компонентом, отражающим воздушное и почвенное загрязнение. В работах А.Кабата-Пендиас, В.В.Ковалевского, М.Я.Школьника установлена биогеохимическая дифференциация ТМ, различное поглощение химических элементов растениями при нормальном (фоновом) и аномальном их содержании в питающей минеральной среде. Экологические последствия повышенного содержания ТМ на растительность рассмотрено в работах Б.В.Виноградова,

B.Н. Второвой, У.Д. Мэннига и У.А. Федера, А.Л. Ковальского, Ю.З. Кулагина, Н.С. Петруниной, и др. При ландшафтных исследованиях наибольшую информативность дают ответные реакции лишайников, мхов и древесных растений. У древесных растений угнетение проявляется в виде хлорозов, некрозов, асимметрии листа, нарушение в сроках прохождения фенофаз, уменьшение продолжительности жизни хвои, наличие заболеваний, уменьшение роста и др., что позволяет их использовать в качестве индикаторов на начальном этапе проявления загрязнения.

После анализа работ посвященных фитоиндикации загрязнения ТМ и первичного осмотра состояния фитоцинозов автором была разработана методика определения экологического состояния фитоценозов. Проводился осмотр состояния древесной растительности ель, пихта и береза, которые были выбраны в качестве фитоиндикаторов. Показателями состояния растительности выбраны процент поврежденное™ хвои пихты, процент сохранности хвои ели

по отношению к текущему году, состояние точек роста, прирост, наличие заболеваний, состояние подроста.

С целью оценки амтотехногенного поступления ТМ проводилось изучение химического состава снежного покрова. В настоящее время сложилось представление о снежном покрове как об однородном по свойствам естественном субстрате, на котором проектируется загрязнение атмосферы в течение длительного времени (всего зимнего периода) и который сохраняет геохимическую информацию вплоть до начала снеготаяния. Длительность зимнего периода (б месяцев) и мощный снежный покров (более 1 м) на исследуемой территории методически оправдывает использование снежного покрова для индикации атмосферного загрязнения. С данных позиций снег рассматривался в работах Ю.Е. Саета, А.В. Дончевой, Н.Ф. Глазовского, П.В. Елпатьевского, И.А Павленко и др., в которых были определены важные характеристики и свойства снежного покрова при проведении эколого-геохимических исследований. Изучение химического состава снежного покрова в рамках рассматриваемой проблемы позволит выявить спектр загрязняющих веществ и их пространственные ареалы в ландшафтах заповедников. Кроме определения ТМ в снеге на территории заповедника "Басеги" проведен общий химический анализ талых вод , т.к. макрокомпонентный состав осадков может приводит к изменению миграционных условий ТМ в ландшафтах.

Таким образом, проведение эколого-геохимической оценки содержания ТМ в различных компонентах ландшафтов, особенно в почвах, осложнено различными ландшафтно-геохимическими условиями токсичности данных элементов. Поэтому изучение реакции биотического компонента, как наиболее чувствительного к изменениям химических параметров окружающей среды, позволит более объективно оценить степень опасности загрязнения ТМ горнотаежных ландшафтов.

3. Критерии экологического состояния заповедных ландшафтов при загрязнении ТМ, включающие геохимические, биогеохимические параметры и фитоиндикационные показатели.

Геохимические параметры. Исследование макрокомпонентного состава в заповеднике "Басеги" показало, что снеговые воды относятся к гидрокарбонатно - натриевому типу с близкой к нейтральной рН (5,8). Обнаружено, что при преобладании в зимний период ветров южного направления максимальные содержания макрокомпонентов отмечены в южной части заповедника (восточный склон г. Южный Басеги - минерализация 18,08 мг/л) и значение рН достигает 6,6 за счет высокого содержания гидрокарбонатов. При увеличении доли ветров западного направления произошло общее увеличение содержания ма1фокомпонентов в снежном покрове: выделяются западный склон г. Северный Басег (минерализация 21,06

мг/л) и восточный склон г. Южный Басег (минерализация 19,51 мг/л), рН на всех площадках исследования не превышает 6.

Проведенные исследования содержания ТМ в снежном покрове в обоих заповедниках выявили, что для заповедника "Басеги" характерны максимальные концентрации ТМ в снеге (рис. 2), средние концентрации практически всех рассматриваемых элементов превышают нормы, рассчитанные Ю.А.Саетом и др., в отличие от заповедника "Вишерский".

Это позволило для расчета коэффициента аномальности (Кс) взять концентрации ТМ в снежном покрове заповедника "Вишерский" за фоновые. В результате выделено два ареала повышенного содержания ТМ в снежном покрове: западный склон г. Северный Басег с высокими значениями Кс для никеля - 9,2, кобальта, хрома и цинка (7,9 - 4,6), меди - 3,8 и восточный склон г. Южный Басег (площадка №6), где коэффициенты концентрации кобальта, хрома, никеля лежат в пределах 1,4 - 4,0, максимальных значений Кс достигает для ванадия 4,1, свинца 3,7, на западном склоне - кадмия 2,3. Рассчитанный суммарный показатель загрязнения снега (Ъъ) в заповеднике "Басеги" в зависимости от площадок изменяется в пределах 15-33 и оценивает уровень загрязнения снежного покрова как низкий.

Рис. 2. Среднее содержание тяжелых металлов в плотном остатке снега в заповедниках "Басеги" и "Вишерский" за 1994-2001 гг.

Таким образом, для данных природных комплексов характерны различные ассоциации элементов-загрязнителей. Для первой площадки - цинк, марганец, барий, хром, медь, никель, кобальт; для второй площадки это свинец, ванадий, кадмий, хром и медь. Данные элементы являются основными загрязнителями, присутствующие в выбросах промышленных предприятий. Различный спектр загрязнителей связан с характером выбросов техногенных

м '

га Мл Ва Сг Си РЬ N1 V & Со Мо <И

источников. В выбросах промышленных предприятий к северу и западу от заповедника в значительном количестве присутствуют ванадий, марганец, хром и барий. Высокое содержание ТМ в снежном покрове в южной части заповедника обеспечивается выбросами предприятий г. Качканара, г. Чусового и г. Горнозаводска.

Степень и характер атмотехногенного влияния на заповедник "Басеги" в основном определяется ветровым режимом, что приводит к изменению соотношения поступления ТМ и их спектра. Так, при преобладании ветров западного направления наблюдается максимальная тяжелометалльная нагрузка на все илощадки заповедника и талые воды характеризуются максимальной минерализацией. Высокая доля ветров с южной составляющей в зимний период определяет высокое содержание свинца, ванадия, меди, хрома и увеличение рН талых вод на юге заповедника за весь период наблюдений.

Широкий диапазон данных по содержанию ТМ в снежном покрове за период наблюдения подтверждает, что в формировании химического состава осадков значительную роль играют техногенные факторы. В заповеднике "Вишерский" химический состав снежного покрова в большей степени определяют естественные факторы, не подвергающиеся столь значительным изменением в геохимическом отношении.

Почвы являются одним из наиболее информативных блоков ландшафтов, отражающим все геохимические процессы (Перельман, 1977). К тому же, в отличие от снега, почвы способны аккумулировать поллютанты в течение всего периода техногенного воздействия, поэтому педогеохимическая индикация является одним из основных методов эколого-геохимической оценки состояния ландшафтов.

Коренные породы (сланцы и кварцито-песчаники), почвообразующие породы, биоклиматические факторы и горный рельеф способствуют формированию на территории заповедника "Басеги", главным образом, буроземов кислых грубогумусных на среднесуглинках; В заповеднике "Вишерский" на кварцито-песчаниках - формированию подзолистых и горнолесных кислых неоподзоленных почв средне- и тяжелосуглинистых.

По радиальному распределению ТМ в трансэлювиальных горно-таежных ландшафтах заповедника "Басеги" выделяется горизонты (АО). По уровню концентрации ТМ они существенно отличаются от коренных пород. В них интенсивно накапливается марганец, цинк, свинец, кадмий. Их концентрации относительно почвообразующих пород увеличились в 1,5-3 раза. В дальнейшем с целью выявления степени воздействия атмотехногенного фактора на формирование химизма почв был проведен отбор лесной подстилки в обоих заповедниках, который отражает поступление химических элементов из нижних почвенных горизонтов и атмосферы. Распределение средних концентрация рассматриваемых ТМ в лесной подстилке заповедников приведены в таб. 1.

Валовое содержание тяжелых металлов в лесной подстилке горно-таежных ландшафтов заповедников "Басеги" и "Вишерский" (1994-2002 гг.)

№ площадки зольность, % Содержание элемента, мг/кг

N1 Со Сг МП V Си 7л РЬ са Мо Ва вг Всего

« Заповедник "Еасеп Г

1 (п=4) 50,9 23,9 9,0 ■43,2 ¡410,9 48.0 26,1 97,5 36,9 0.0 1,0 309,8 59,7 3990,5

2(11=4) 40,9 17,1 4,2 54,0 2391,9 61,7 31,8 131,5 42,3 0,0 3,6 242,5 52,5 5188,0

4(п=5) 11,6 12,4 4,0 35Л 937,0 34,6 24,0 144,5 48,8 1.4 0.8 143,3 32,3 2812,2

5(п*3) 35,1 27,1 12,0 (02,6 3328,0 77,2 38,6 124,0 59,9 1,2 и 395,1 5 3,9 7314,2

б(п=4) 38,0 26,3 10,9 59,7 2429,2 55,5 26,4 149,5 55,0 4,0 1,3 301,5 63,7 5736,4

8 (п=4) 44,8 27,8 7.8 77,1 2033,4 73,8 31,3 162,8 51,4 \л 1,4 506,7 82,4 6878,4

Заповедник "Вишерский"

\0(па2) 22,1 9,6 3,0 15.9 762,0 16.9 11,7 79.9 24,7 0.9 0,29 137.7 24,5 2020,9

11 (п=2) 39,3 24,2 8.5 57.0 821,2 57,1 28,6 82,1 32,1 0.0 0,6 275,2 60,7 4069,6

|2(пс2) 38,1 22.5 6,1 56.1 585,0 39.3 28,0 53,8 30.3 6,6 0,8 228,1 42,1 3187,4

Кларк для пород Урала* 20,0 10,0 30,0 800,0 80.0 50,0 60,0 10,0 0,2 1 150 150

♦по Г. А. Вострокнутову, 1986 п - количество проб

При сравнении с санитарно-гигиеническими нормативами обнаружены превышения для никеля (ЗПДК) в почвах всех рассматриваемых площадок. В почвах заповедника "Басеги" не удовлетворяют нормам концентрации свинца (ЗПДК), цинка (1.5ПДК), марганца + ванадия (ЗПДК).

Полученные результаты о содержании ТМ в почвенном покрове заповедников "Басеги" и "Вишерский" свидетельствуют о разнообразие в насыщенности почв ТМ. Тем не менее, в целом, для заповедника "Вишерский" характерны наименьшие средние значения содержания в лесной подстилке всех рассматриваемых элементов (рис. 3). По значению критерия Стьюдента обнаружены различия в средних значениях для свинца (0,03), марганца (0,003), цинка (0,005).Уровни содержания тяжелых металлов в почвах заповедника "Вишерский" соответствуют региональным кларкам элементов в породах. Верхний органогеный горизонт почв обеднен ванадием, медью, кобальтом в сравнении с материнскими породами.

Максимальные концентрации в лесной подстилке площадки на западном склоне г. Южный Басег (площадка №8) обнаружены для бария, молибдена, цинка, ванадия, стронция и никеля. Коэффициент концентрации для данных элементов изменяются в пределах 2,8-1,5.

мг/кг

Рис. 3. Среднее валовое содержание тяжелых металлов в лесной подстилке заповедников "Басеги" и "Вишерский"

На восточном склоне (площадка №6) отмечены максимальные содержания кадмия и свинца (Кс, соответсвенно, 7,4 и 1,9). На южном склоне г. Средний Басег (площадка №5) максимальных значений достигают кобальт, хром, марганец, ванадий, свинец и медь (Кс 4,6-1,7). В заповеднике "Вишерский" в почвах природных комплексов расположенных в бассейне р. Большая Мойва (площадки №№ 11 и 12) отмечены высокие содержание

ванадия и никеля. При расчете суммарного показателя химического загрязнения (2с), уровень загрязнения в заповеднике "Басеги" оценивается как низкий (2с=10,3). Согласно шкале экологического нормирования ТМ для почв со слабокислой и кислой реакцией по А.Й. Обухову для заповедника "Басеги" на площадках с максимальными содержанием ТМ в почвах выявлены низкий уровень загрязнения цинком и средний уровень загрязнения кадмием.

Анализ содержания подвижных форм основных загрязняющих элементов (марганца, цинка, свинца, никеля, кадмия и хрома) в органно-минеральном горизонте, проведенный на площадках г.Южный Басег (площадки №№ 6 и 8) и г.Северный Басег (площадки №№ 1 и 2), показал, что в почвах южной части заповедника не только валовое содержание ТМ выше, но и содержание подвижных форм. Особенно опасно высокое содержание лекгоподвижных форм (ацегатно-аммонийной буфер - АА) кадмия, свинца, хрома (рис. 4, 5), т.к. данные тяжелые металлы находятся в форме доступной для растений.

а)

б)

мг/кг А

□ АА Ш1н.на

ОААШ1н.НС1

а)

Рис. 4. Содержание подвижных форм свинца (а) и цинка (б) в почвах заповедника "Басеги" б)

1,0 0,8 0,6 од 0.2 0,0

у / С

—

IV ,=Л I1

¡□АА ■ 1н.на

!□ АА Ш 1кНС11

Рис. 5. Содержание подвижных форм кадмия (а) и хрома (б) в почвах заповедника "Басеги"

Биогсохимические параметры. Анализ средних валовых содержаний ТМ в фитомассе природных комплексов заповедников ель (Picea obovata Ledeb.), пихта (Abies Sibirica Ledeb) и береза (Betula pubescens Ehrh.) (табл. 2) показал, что содержания ТМ в растительности менее контрастны, чем в снежном покрове и почвах. Тем не менее, в заповеднике "Басеги" обнаружены повышенные содержания ТМ. Между заповедниками выявлены различия в среднем содержании в листве березы (по значению критерия Стьюдента) для марганца (0,0016), ванадия (0,003), свинца (0,0001); в хвое ели и пихты - для свинца (0,0003). Различия в дисперсии (по значению критерия Фишера) обнаружены в листве березы для хрома (0,0014), марганца (0,0175), ванадия (0,0194), свинца (0,0001); хвои ели и пихты - для никеля (F 0,027), марганца (F 0,045), цинка (F 0,007), свинца (F 0,0005,), бария (F 0,0015). Данные различия обусловлены высокими вариациями содержания ТМ в ареалах загрязнения ТМ.

Биологическое поглощение рассматриваемых ТМ древесной растительностью происходит различно. В листве березы аккумуляция практически всех ТМ выше, чем в хвое ели и пихты. Более активное накопление в хвое характерно для свинца.

Анализ коэффициентов биологического поглощения лиственных и хвойных пород показал слабую дифференциацию между природными комплексами г. Северный Басег (площадки №№ 1 и 2) и заповедника "Вишерский" (табл. 3). Для данных природных комплексов характерно энергичное биологическое поглощение марганца, цинка, стронция, бария, меди, что подчеркивает катионофильный характер биогеохимиеской специализации растений лесных ландшафтов. По данным Н.Ф.Глазовского, В.В.Добровольского для растений лесной зоны характерно интенсивное накопление марганца, цинка и бария. Исключение составляет содержание молибдена в растительности на западном склоне г. Северный Басег. Хотя молибден относится к группе интенсивного и среднего биологического накопления в кислой почвенной среде он малоподвижен, тем не менее, коэффициент биологического поглощения выше 20.

На склонах г. Южный Басег (площадки №№ 6,8) происходит изменение ассоциации наиболее биологически активных тяжелых металлов и увеличивается видовые различия в накоплении элементов. В листве березы продолжают активно накапливаться цинк, марганец, стронций, барий. Для хвойных деревьев Кб марганца, бария значительно снизился: марганца - в 2 раза, бария - в 3 раза. Увеличилось биологическое поглощение (для всех древесных пород) свинца в 2 раза, ванадия - в 1,5-2 раза, хрома - в 14 раз, кадмия - в десятки раз.

Для всех площадок исследования в заповеднике "Басеги" выявлена более активная биологическая аккумуляция растительностью (в сравнении с растительностью заповедника "Вишерский") свинца, хрома, ванадия и на юге заповедника - кадмия.

Среднее содержание тяжелых металлов в фитомассе древесных растений горно-таежных ландшафтов (1994-2002 гг.)

№ площадки Субстрат Содержание элемента, мг/кг

N1 Со Сг Мп V Си Тп РЬ С<1 Мо Ва вг

1 хвоя 1.9.1 0,29 0,77 455.66 0.37 2.53 11,96 0.70 0,00 0,22 34,64 15,65

береза 4,66 0,60 0.82 642,60 1,20 3.68 86,92 0,81 0,02 0,28 96,12 27,31

2 хвоя 1.П 0,24 0,77 432.23 0.40 2.93 24.44 0.93 0,00 0.15 53.36 10,62

береза 3.15 0.48 0,80 611.39 1,05 4,14 65.31 0,85 0,00 0.23 82,21 15,17

4 хяоя 1.15 0.16 0.98 370,82 0.69 2.91 13.55 • 1.53 0,00 0.05 10,23 10,25

береза 2.81 0.44 0.89 487,32 1.17 3.99 43.14 0.77 0,00 0,18 18,48 14,09

5 хпоя 0,54 0,20 0,59 282,50 0.84 2,68 14.95 0.91 0.00 0.13 8,95 3.13

береза 2,74 0,42 0.97 360.42 2.01 3.70 67.34 0.51 0,00 0.19 22,98 18,40

6 хвоя 1,94 0,42 0.74 314.43 1,20 2,67 10.60 1,24 0,02 0.06 22,88 7,43

береза 6.47 0,65 12.81 573.02 1.91 4,52 63.43 1.72 0,05 0.06 51,11 18,22

8 хвоя 1.61 0.18 1.19 333,96 1.Ю 3,91 17,29 1.92 0,00 0,08 21,88 6,28

береза 2.73 0.45 1.08 530.84 1.86 3.85 59.65 1,11 0,20 0,23 43,96 14,07

Среднее значение для заповедника "|>аее| и"

хвоя 1.38 0,25 0,84 364,93 0.77 2,94 15,47 1.20 0,00 0,11 25,32 8,89

береза 3,76 0,51 2,90 534,27 1.54 3.98 64,30 1.00 0.05 0.19 52.48 17,88

10 хвоя 1.53 0.35 0,29 314.36 0.29 3.21 31.85 0,35 0.00 0,00 19,26 12,84

береза 2.92 0.23 0.42 378.15 ___0.Я__ (1.84 3.63 41.49 0,18 0,00 0,02 59,52 14,02

II хвоя 2.98 0.40 0.74 283.49 2.23 32.05 0.15 0,00 0.00 0,10 15.56 8,31

береза 5.00 0.89 2.34 449.79 0.8« 3.85 134.<9 0.22 0.00 10.54 71.94

12 хвоя 2.92 0.43 0,58 333.00 0,98 2.28 17,40 101,85 0.14 0.00 0,06 14.74 2,56

береза 5.58 0.80 1,58 412.76 0.88 3.63 0.17 0,00 0.05 22.04 18,62

Среднее значение для заповедника "ВншерскиП "

хвоя 2,48 0,39 0,54 310.28 | 0,70 2.57 27,10 0.28 0,00 0.05 16,52 7,90

береза 4,50 0,64 1.45 413.57 { 0.73 <0,002 __3.70 5-30,0 02.6) 1.2-71 0.19 0,00 О.02 30,70 34,86

Кларк' <3.7 0.01-2.0 0.02-0,2 15-500' | <0,2 0,08-0,28 0.01-1.0 1-198

* - Кларк раепиельностн суши по Л. Кабата-Иенлиае и лр..19Х9

Ряды коэффициентов биологического поглощения в горнотаежных ландшафтах

Принадлежнос гь пробы Субстрат Кб

> 20 ¡0-20 5-10 1.0-5 0.1-1.0 <0,1

Заповедник «Вишерский»

Хпоя ели. пихты М|1№. /.Над. йпз Сип Ва,, N¡6 Со.и. 1'Ь|.л У*» Сгоз, Сй.Мо

Лист березы 7п1ч. Мп™. Яг!,,. Ва:2 Си,,. N¡,2 Моз.б. Со2 о \'о,7, РЬо.7- Сг0 5 се

Заповедник "Басеги"

1 Хвоя елн. пихты Ипп ВаЙ. Си7. N¡6 С ,. РЫ, СГо,9. У0.4 Сс1

Лис г березы Хп.чо- Маи. Яг™. Мо28- ВЭ21 N¡,4. С'иц Со4 4. РЬ2 4, Сг, С<1

2 Хвоя ели. пихты МП25 гп,в. Вам, Яг,, Си8 М04.1, N¡з.о. Со10, РЬз 6 СГО.8- С(1

Лист березы /п,-в. Мпк, Ва^ Сиц N¡9. Соб- Мо» РЬ2.4, V,,, СГ0,8 са

6 Хвоя ели. пихты Мп,7. Ягц /п.). Си». Ва-> N'3.6- 1'Ьз.!. Мо2 8. Со? СГ0 8 -СсЗо.2

Лист березы ЯГ^. МП12 Бац, Си)«. Сгм- N¡12 1'Ьл (,. Со? д. \'2.з, Мо, 4 Сс10.б

8 Хвоя ели. пихты Мптй, Си,,, Яг-. 1>Ы М04.3, Ва5.5, N4)3. Со, •>, V,.,, Сг, Г са

Лист березы /П»0. МП|6 см,„.яг,,. Мог.. Си)(1 На,. №„ Со,,,, Уг.п- Сг1.п

* - среднее значение для заповедника "Вишерский"

Данные элементы различаются в геохимическом отношении, высокое содержание, очевидно, связано с поступлением данных элементов с атмосферными выпадениями. Анализ химического состава снежного покрова подтверждает атмотехногенное поступление данных элементов.

Фитоннднкационные показатели. Для оценки экологического последствий при загрязнении ТМ горно-таежных ландшафтов рассмотрено состояние древесной растительности ель (Picea obovata Ledeb.), пихта (Abies Sibirica Ledeb) и береза (Betula pubescens Ehrh.) на площадках исследования.

Исследование интенсивности проявления филлогенических и фитопатогенных процессов было проведено на территории заповедника "Басеги". В ходе обследования установлено, что санитарное состояние растительности оцениваемых площадок в начале вегетационного сезона имело близкие показатели, к концу вегетационного сезона произошла резкая дифференциация экологических параметров. На растительности, произрастающей на относительно чистой территории, с содержанием тяжелых металлов в почве не превышающем ПДК, общее число филлофагов и фитопатогенных проявлений изменилось несущественно. Площадь поражения листовых пластин растений увеличилась примерно на 1 % площади. В очаге загрязнения произошло четырехкратное возрастание пораженности.

Наличие высоких концентраций в фитомассе химических элементов из группы ТМ (свинец, хром, кадмий, ванадай) и в совокупности с другими химическими элементами (кадмий, марганец, цинк и медь) имеющими высокие концентрации в почве и в воздухе и литературные данные о проявлении данного вида загрязнения на растительности природных комплексов позволило перейти к следующему этапу исследования экологического состояния горнотаежных комплексов с использование фипоиндакаторов.

В результате проведения фитоиндикационных исследований выявлены ряд негативных последствий в горно-таежных ландшафтах. Так, на склонах г. Южный Басег (площадки № б, 8) отмечены наибольшие количества деревьев пихты с процентом поврежденности хвои более 20%, причем на западном склоне этот показатель превышает 50% у третьей части деревьев. Поврежденность подроста пихты достигает 100%. Его угнетенное состояние ставит под угрозу способность данных ландшафтов к воспроизводству естественной горно-таежной растительности.

При описании состояния кроны березы по определению процента ажурность листвы заметно выделяются западные склоны г. Северный Басег (площадка № 1) и г. Южный Басег (площадка № 8), данный показатель для этих природных комплексов превышает 30%.

Среди других показателей для трех выделенных природных комплексов отмечены следующие повреждения: черные точки, занимающие 30-50% от площади листа березы (например, на восточном склоне г. Северный Басег этот показатель равен 15-20%); скрученность точек роста у хвои пихты и ели; не

развитые шишки; сухие концы хвоинок, черные и желтые точки у хвоинок после 2-го года жизни, осветление хвои.

Поскольку повышенное содержание тяжелых металлов влияет на продолжительность жизни хвоинОк, была проанализирована степень охвоения ветвей ели первого, второго и третьего годов жизни. Наибольшая плотность хвоинок обнаружена на площадках северного склона г. Средний Басег и в заповеднике "Вишерский" для которых характерны наименьшие значения концентрации тяжелых металлов в почве и растительности.

Полученные результаты позволили дать оценку воздействия загрязнения ТМ на горно-таежные комплексы с учетом реакции растительного компонента, который является наиболее чувствительным индикатором благополучия окружающей среды. В наихудшем состоянии находятся природные комплексы в южной части заповедника "Басеги" вследствие повышенного содержания свинца, кадмия, хрома. Использованные параметры экологического состояния древесной растительности можно использовать при индикации загрязнения ТМ.

Учитывая особенность объектов исследования, в которых отсутствуют внутренние источники загрязнения, примененная автором совокупность методов, позволила при изучении распределения ТМ в горно-таежных ландшафтах выявить естественные и внешние техногенные факторы и сделать следующие выводы:

1. К общим особенностям природных условий, обеспечивающих сходные ландшафтно-геохимические условия распределения ТМ в ландшафтах относятся: горный рельеф, суровый климат, большое количество осадков, таежная растительность, обеспечивающие кислую реакцию и окислительные условия почвенной среды; высокое содержание слаборазложившегося органического вещества, физической глины.

2. Анализ выбросов промышленных предприятий показал, что для территории, в которой расположен заповедник "Басеги" проблема загрязнения ТМ окружающей среды актуальна на протяжении последних десятилетий. Заповедник "Вишерский", напротив, расположен в наименее освоенной части Урала, ландшафты которого в наименьшей степени подвергаются атмотехногенному воздействию.

г. Северный Басег с высокими значениями Кс кобальта, хрома и цинка (7,9 -4,6), никеля - 9,2, меди - 3,8 и восточный склон г. Южный Басег, где коэффициенты концентрации кобальта, хрома, никеля лежат в пределах 1,4 -4,0, максимальных значений Кс отмечены для ванадия 4,1, свинца 3,7, на западном склоне - кадмия 2,3. Содержания тяжелых металлов в снежном покрове заповедника "Вишерский" можно принять за фоновые и ориентироваться на данные значения при оценке степени загрязнения снежного покрова в восточной части Пермской области.

4. Уровни содержания тяжелых металлов в почвах заповедника "Вишерский" соответствуют региональным кларкам элементов в породах. Верхний органогеный горизонт почв обеднен ванадием, медью, кобальтом в сравнении с материнскими породами. В почвах заповедника "Басеги" выявлена более активная аккумуляция тяжелых металлов в лесной подстилке. Среди них лидируют свинец, марганец, цинк. По максимальным значениям валового содержания в заповеднике "Басеги" выделяются природные, комплексы г. Южный Басег и южный склон г. Средний Басег. Анализ подвижных форм ряда металлов показал, что в почвах южной части заповедника концентрации подвижных форм ТМ в органно-минеральном горизонте так же выше.

5. В заповеднике "Вишерский" и природных комплексах г. Северный Басег в растительности как и в целом для растений лесной зоны характерно интенсивное накопление марганца, цинка и бария. Более активная аккумуляция в растительности заповедника "Басеги" происходит марганца, ванадия, свинца. На юге заповедника "Басеги" выявлена трансформация естественный биогеохимических параметров за счет увеличения биологической активности технофильных элементов (свинец-, кадмий, хром, ванадий) и снижению поглощения биогенных элементов (марганца, цинка) у хвойных.

6. Результаты исследования филлогенических и фитопатогенных процессов в заповеднике "Басеги" свидетельствуют о зависимости степени поражения растительности патогенными мезо- и микроорганизмами от уровня тяжелометалльной нагрузки в природных комплексах. При экологическом описании состояния растительности площадок в обоих заповедниках выявлены морфологически и анатомические изменения древесных растений (береза, ель, пихта) в ареалах повышенного содержания ТМ: наблюдается различный процент охвоения ели европейской на приростах от 1-го до 3-го года, поврежденное™ хвои пихты, изменяется процент поражения кроны березы вредителями и ее изреженность увеличивается от 15 до 50%.

7. Применение фитоиндикационных методов совместно с ланддшафтно-геохимическими позволило сделатьс вывод, что в условиях заповедного режима за счет привноса воздушными массами элементов-загрязнителей из группы ТМ в заповеднике "Басеги" достигнут уровень при котором проявляется токсическое действие загрязнения ТМ. Данные показатели

состояния растительности можно использовать для индикации загрязнения тяжелыми металлами.

ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Хемоэкологические особенности урбанизированных территорий // Безопасность биосферы: Сб. тез. докл. всерос. молодежи, симпоз / УГТУ; УрГУ; Ин-т электрофизики УрО РАН. - Екатеринбург:,1998. - С.55-56.

2. Тяжелые металлы в горно-таежных ландшафтах с заповедным режимом // Университеты России- фундаментальные исследования: география: Материалы Всеросс.науч.конф.-М.-Новороссийск,2000.-С.54. (совм. с Е.А. Ворончихиной)

3. Хемоэкологические аспекты ландшафтной географии // Научное познание окружающего мира, динамика географической среды (природа, общество, политика ): Тез. докл. XI съезда РГО (Архангельск, 2000 ). - СПб,2000. - С.50-52. - (Тр. XI съезда РГО; Т.5). (совм. с Б.А. Чазовым, Е.А. Ворончихиной)

4. Тяжелые металлы в горно-таежных ландшафтах заповедника "Басеги" // Состояние и динамика природных комплексов особо охраняемых территорий Урала: Науч.-пракг. конф.: Тез. дока. - Сыктывкар:,2000. - С.40 - 43. (совм. с Е.А. Ворончихиной, Н.М. Лоскутовой)

5. Актуальные проблемы химической географии Пермской области// Перспективы развития естественных наук в высшей школе: Труды междунар. науч. конф / Перм. ун-т; ЕНИ при Перм. ун-те. - Пермь, 2001. - Т4. Рациональное природопользование. Здоровье населения. - С.3-6. (совм. с Е.А. Ворончихиной, Б.А. Чазовым)

6. Основы ландшафтной хемоэкологии: Учеб. Пособие по спецкурсу/ Перм.ун-т.-Пермь,2002.- 146 с.

7. Опыт экогеохимического изучения Уральского Прикамья // Вопросы физической географии и геоэкологии Урала: Межвуз. сб. науч. тр./ Перм. Ун-т. - Пермь, 2002. - С. ИЗ -120. (совм. с Б.А. Чазовым, Е.А. Ворончихиной)

8. Влияние техногенного загрязнения на заповедные территории Пермской области// Геохимическая экология и биогеохимическое изучение таксонов биосферы: Материалы четвертой Российской биогеохимической школы (3-6 сентября 2003 г.)/ Отв. Ред. В.В. Ермаков.- М. :Наука, 2003. - С. 149-150. (совм. с Е.А. Ворончихиной)

9. Использование биоиндикационных методов при определении степени техногенного влияния на заповедные территории// Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменений окружающей среды: Тезисы Международной школы, Научно-исследовательский институт Геохимии биосферы РГУ (15-20 сентября 2003г.). - Новороссийск, 2003 - С. 68-69.

10.Опыт изучения воздействия тяжелых металлов на фитопатогенные процессы в природных резерватах (на примере заповедника «Басеги»)// Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. 1-я Международная геоэкологическая конференция (Тула, 30-31 октября 2003г.) -Тула, 2003 - С. 383-388. (совм. с Е.А. Ворончихиной)

РНБ Русский фонд

2007-4

Подписано в печать 18.10.2004-10-18 Печать офсетная. Тираж 150 экз. Заказ №-f&A Отпечатано на ризографе ООО «УЦ Информатика» 614990, Пермь, ул. Букирева, 15

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Ларионова, Елена Александровна

Введсннс

Глава 1 Теоретико-методическое обоснование работы.

1.1 Современное состояние теории эколого-геохимических исследований.

1.2 Методика исследований.

Глава 2 Заповедник» "Басеги" и "Вшнерский" как объекты исследований.

2.1 Естественные факторы.

2.1.1 Геологическое строение и рельеф.

2.1.2 Климат.

2.1.3 Поверхностные воды.

2.1.4 Растительность.

2.1.5 Почвы.

2.2 Антропогенные факторы.

Глава 3 Тяжелые металлы в выбросах промышленных предприятий па территории, прилегающей к объектам исследования.

3.1 Общая характеристика выбросов предприятий.

3.2 Тяжелометальный спектр выбросов предприятий.

Глава 4 Геохимические и биогеохимичсские параметры эколого-геохимического состояния горнотаежных ландшафтов.

4.1 Геохимическое исследование снежного покрова.

4.1.1 Макрокомпонентный состав.

4.1.2 Тяжелые металлы.

4.2 Распределение тяжелых металлов в почвах.

- - {

4.3 Тяжелые металлы в растениях.

Глава 5 Оценка экологического состояния ландшафтов с использованием фнтонпдпкаторов.

5.1 Филлогенические и фнтопатогениые процессы на территории заповедника "Басеги".

5.2 Фитоиндикационные показатели загрязнения тяжелыми металлами горно-таежных ландшафтов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Тяжелые металлы в горно-таежных ландшафтах"

Интенсивное освоение Урала • и появление крупнейших металлургических, горно-перерабатывающих и химических промышленных предприятий в восточной части Пермской области обусловили загрязнение воздушного бассейна. В результате особенностей регионального воздушного переноса загрязнителей стали отмечаться превышения над нормами ПДК для целого ряда тяжелых металлов (ТМ) не только в непосредственной близости от промышленных предприятий, но и в ландшафтах заповедного режима. Однако комплексных исследований этого явления в заповедниках не проводилось.

В качестве объешпв исследования выбраны горно-таежные ландшафты заповедников "Вишерский" и "Басеги", расположенные в сходных геохимических условиях западного макросклона Уральских гор, но,с различной интенсивностью техногенного воздействия.

Целью исследования является выявление закономерностей « распределения ТМ в горно-таежных ландшафтах и оценка экологических последствий его изменения, происходящего под влиянием техногенных факторов. Для достижения поставленной цели предполагалось решение следующих задам:

Изучение природных условии, определяющих фоновое распределение ТМ в горно-таежных ландшафтах.

Выявление видов и роли техногенного воздействия на заповедные горнотаежные ландшафты.

Оценка атмотехногенной нагрузки на распределения ТМ в ландшафтах.

Выявление деструктивных процессов в ландшафтах и их экологических последствии при повышенном содержании тяжелых металлов с использованием биоиндикаторов.

Методика исследований. Теоретико-методологической основой работы является теория о видах и формах миграции химических элементов в ландшафтно-геохимических системах (по Л.И. Перельману) и методы ландшафтно-геохимических исследований, разработанные М.А. Глазовской, в которых неоднородность ландшафтной сферы представлена иерархической системой геохимических ландшафтов.

При исследовании использовался метод ключевых площадок, выбранных после первичного полевого обследования в наиболее типичных горно-таежных природных комплексах с учетом экспозиционного фактора и обладающих относительной однородностью иочвообразующих пород, почв и растительного покрова. По условиям миграции они относятся к трансэлювиальным элементарным ландшафтам. На каждой площадке определялось содержание ТМ в почвообразующих породах, почве, растительности, в снежном покрове. Проводилось изучение основных физико-химических свойств почв, определяющих поведение ТМ. Ландшафтно-геохимические методы дополнены биоиндикационными в рамках которых изучены фитопатогенное и морфологическое состояние древесных растений.

В диссертационном исследовании применялись следующие методы нолевые, химико-аналитические, анализа, синтеза, статистические, картографические. Статистические показатели рассчитаны с помощью программы Statistic 6.0. Сравнение средних и дисперсий осуществлялось с помощью критериев Фишера и критерия Стыодента.

Научная новизна работы.

• выявлены и проанализированы естественные и техногенные факторы, определяющие содержания тяжелых металлов в горно-таежных ландшафтах заповедников "Басеги" и "Вишерский";

• изучены особенности распределения ТМ в компонентах ландшафтов при различном уровне атмотехногенного загрязнения;

• предложена методика исследования, представляющая собой одновременные наблюдения влияния атмотехногенного загрязнения тяжелыми металлами на геохимические особенности почв и растений и на связанные с этим изменения состояния растительности.

Фактический материал. В основу работы положены результаты проведенных автором полевых работ, включающих отбор и подготовка более 200 проб за период с 1998 но 2003 гг. на территории заповедников "Басеги" и "Вишерский". При написании работы были использованы фондовые материалы лаборатории Экологии леса и лаборатории Геологии техногенных процессов Естественнонаучного института при Пермском государственном университете, Летописи природы заповедников "Басеги" и "Вишерский". Анализ валового объема и спектра выбросов промышленных предприятий на прилегающей к объектам исследования территории проведен на основе данных ГУПР по Пермской области (форма 2ТП-воздух) и литературных данных. Исследования проводились при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований, проект ЛЬ 02-05-96402-р2002урал, научной программы

Министерства образования и науки «Университеты России - фундаментальные исследования», проект ЛЬ 8.3.10, Федеральная целевая программа "Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 годы", проект №33075/1604.

По теме диссертации автором опубликовано 17 работ, которЕле частично военли в учебное Еюсобие "Осееовье лаЕЕдшафтной хемоэкологии".

Структу ра н объем работы. Диссертация объемом 158 страниц состоит из введения, ияти глав, заключения, 8 приложений, списка литературы, включающего 137 наименований, содержит 35 рисунков, 21 таблицы.

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

6. Результаты исследования филлогенических и фитопатогенных процессов в заповеднике "Басеги" свидетельствуют о зависимости степени поражения растительности патогенными мезо- и микроорганизмами от уровня тяжелометалльнои нагрузки в природных комплексах. При экологическом описании состояния растительности площадок в обоих заповедниках выявлены морфологически и анатомические изменения древесных растений (береза, ель, пихта) в ареалах повышенного содержания ТМ: наблюдается различный процент охвоения ели европейской на приростах от 1-го до 3-го года, иоврежденности хвои пихты, изменяется процент поражения кроны березы вредителями и ее изреженность увеличивается от 15 до 50%.

7. Применение фитошщикационных методов совместно с лаЕЩшафтно-геохимическими позволило сделать вывод, что в условиях заповедного режима за счет привноса воздушными массами элементов-загрязнителей из группы ТМ в заповеднике "Басеги" достигнут уровеЕ1ь при котором проявляется токсическое действие загрязнения ТМ. Данные показатели состояния растительности можно использовать для индикации загрязнения тяжелыми металлами.

Заключение

1. Полученные в ходе исследования данные позволил выделить общие особенности природных условий, обеспечивающие сходные ландшафтно-геохимические условия распределения и накопления ТМ в ландшафтах. Горный рельеф, суровый климат, большое количество осадков, таежная растительность обеспечивают кислую реакцию и окислительные условия почвенной среды, в которых увеличивается миграционная активность катионогенных ТМ. Высокое содержание слаборазложившегося органического вещества, физической глины обеспечивает высокую способность почв аккумулировать ТМ.

3. Проведенные исследования химического состава снежного покрова заповедников выявили значительную его неоднородность. В заповеднике "Басеги" средние концентрации практически всех рассматриваемых элементов превышают нормы, рассчитанные Ю.А.Саетом, в отличие от заповедника "Вишерский". Суммарный показатель загрязнения снега (Zc) в заповеднике "Басеги" в зависимости от площадок изменяется в пределах 1533 и оценивает уровень загрязнения снежного покрова как низкий. Анализ концентрации ТМ в талых снежных водах на площадках исследования позволяет выделить два ареала повышенного содержания ТМ в снежном покрове: западный склон г. Северный Басег с высокими значениями Кс кобальта, хрома и цинка (7,9 - 4,6), никеля - 9,2, меди - 3,8 и восточный склон г. Южный Басег, где коэффициенты концентрации кобальта, хрома, никеля лежат в пределах 1,4 - 4,0, максимальных значений Кс отмечены для ванадия 4,1, свинца 3,7, на западном склоне - кадмия 2,3. Содержания тяжелых металлов в снежном покрове заповедника "Вишерский" можно принять за фоновые и ориентироваться на данные значения при оценке степени загрязнения снежного покрова в восточной части Пермской области.

4. Уровни содержания тяжелых металлов в почвах заповедника "Вишерский" соответствуют региональным кларкам элементов в породах. Верхний органогеный горизонт почв обеднен ванадием, медыо, кобальтом в сравнении с материнскими породами. В почвах заповедника "Басеги" выявлена более активная аккумуляция тяжелых металлов в лесной подстилке. Среди них лидируют свинец, марганец, цинк. По максимальным значениям валового содержания в заповеднике "Басеги" выделяются природные комплексы г. Южный Басег и южный склон г. Средний Басег. Анализ подвижных форм ряда металлов показал, что в почвах южной части заповедника концентрации подвижных форм ТМ в органно-минеральном горизонте так же выше.

5. В заповеднике "Вишерский" и природных комплексах г. Северный Басег в растительности как и в целом для растений лесной зоны характерно интенсивное накопление марганца, цинка и бария. Более активная аккумуляция в растительности заповедника "Басеги" происходит марганца, ванадия, свинца. Па юге заповедника "Басеги" выявлена трансформация естественный биогеохимических параметров за счет увеличения биологической активности технофильных элементов (свинец, кадмий, хром, ванадий) и снижению поглощения биогешшх элементов (марганца, цинка) у хвойных.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Ларионова, Елена Александровна, Пермь

1. Абатуров А.В. Лесная древесная растительность как индикатор состояния окружающей среды // Биондикация состояния окружающей среды Москвы и Подмосковья. М.: Наука, 1982 - С. 97-102

2. Александров В.Ю., Кузубова Л.И., Яблокова Е.П. Экологические проблемы автомобильного транспорта. — Новосибирск: Наука, 1995. — 112 с.

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

4. Алисов Б.П., Полтораус Б.В. Климатология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1974. -229 с.

5. Аржанова B.C., Елпатьевский Л.В. Геохимия ландшафтов и техногенез. -Спб.: Наука, 1990.- 197 с.

6. Базилевич Н.И., Гребенщиков О.С., Тишков А.А. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. — М.: Наука, 1986.-298 с.

7. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под. ред. Р. Шуберта. М.: Мир, 1988-348 с.

8. Ю.Брукс Р.Р! Загрязнение микроэлементами// Химия окружающей среды. М.: Химия, 1982.-С. 371-414

9. И.Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. -М.: Наука, 2001-376 с.

10. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах М.: Изд-во АН СССР, 1962

11. З.Виноградов Б.В., Орлов В.П., Снакин В.В. Бготические критерии выделения зон экологического бедствия России.// Изв. АН, Сер. географ., М. 1993 -№5

12. Винокурова Р.И., Осипова В.Ю., Латынова В.З. Содержание микроэлементов в структурных частях хвойных деревьев// Экологические проблемы и пути их решения в зоне Среднего Повольжья. Саранск : Изд-во Мордов. Ун-та, 1999. С. 61-62

13. Владыченский А.С. Особенности горного почвообразования. — М.: Наука, 1998-191 с.

14. Временные гигиенические нормативы содержания некоторых химических элементов в основных пищевых продуктах. К: 2450-81,- М.: Мшпдрав СССР, 1982.

15. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фаряфонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург, 1994. 280 с.

16. Ворончихина Е.А. Запоров А.Ю. Тяжелые металлы в лесных биогеоценозах заповедника "Басеги"// Охраняемые природные территории. Проблемы выявления, исследования, организации систем. Пермь, 1994. -С. 108-111.

17. Ворончихина Е.А. Запоров А.Ю. Микроэлемеггы в составе растительного покрова Горнозаводской части Пермской области//Экологическая безопасность городов Урала. Пермь, 1994. - С. 20-22.

18. Ворончихина Е.А., Запоров А.Ю. Экологические аспекты загрязнения среды тяжелыми металлами// Вопросы физической географии и геоэкологии Урала: Межвузовский сборник научных трудоч/Перм. ун-т. Пермь, 1998 -С. 139-147

19. Вострокнутов Г.А. Временное методическое руководство по проведению геохимических исследований при геоэкологических работах. -Екатеринбург: Уралгеология, 1991.- 137 с.

20. Второва В.Н. Техногенез и биогеохимический круговорот веществ в лесных экосистемах крайнего севера//Техногенез и бногеохимическая эволюция таксонов биосферы. -М.: Наука, 2003.- С. 206-227 (Тр. Биогеохим. лаб.; Т.24)

21. Геохимические ландшафты. Карта.М 1:20000000//Физикогеографический атлас мира. М.:ВСЕГЕИ,1964

22. Геохимия окружающей среды/ Сает Ю.Е., Ревчч Б.А., Яншин Е.П. и др. -М.: Недра, 1990.-335 с.

23. Гигиенические критерии состояния окружающей среды.- Женева: ВОЗ, 1980.- 193 с.

24. Главатских JI.K., Лютин А.А. К изучению пог,в и растительности Вишсрского Урала// Ученые записки Пермского университета. Пермь, 1966. -С. 58-79

25. Глазовская М.А. Теория геохимии ландшафтов в приложении к изучению техногенных потоков рассеяния и анализу способности природных системесамоочищению// Техногенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. -М.: Наука, 1981 С. 7 -41

26. Глазовская М.А. Геохимия природных и техгогенных ландшафтов СССР. — М.: Высшая школа, 1988 328 с.

27. Глазовская М.А., Касимов Н.С., Перельман А.И. Основные понятия геохимии ландшафтов, существенные ди фонового мониторинга// Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды. М.: Наука, 1989. - С. 8-25.

28. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов. Смоленск: Ойкумена, 2002.- 288 с.

29. Глазовский Н.Ф., Злобина А.И., Учватов В.П. Химический состав снежного покрова некоторых районов Верхнеокского бассейна. Пущино, 1978.- 28 с.

30. Глазовский Н.Ф. Биогеохимический круговорот в различных природных зонах СССР// Биогеохимический круговорот веществ в биосфере. М. Наука, 1987. -С.56-64

31. Гольдшмидт В.М. Основные идеи геохимии. Вып. 1. Работы по геохимии и кристаллохимии. Л.: Госхимиздат, 1933. - 276 с.

32. Горчаковский П.Л. Темнохвойная тайга Среднего Урала и прелегающей части Северного Урала// Материалы по классификации растительности Урала. Свердловск, 1959. - С. 18-22.

33. Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высш. шк., 1979. - 367 с.

34. Государственный доклад "Состояние окружающей среды Пермской области в 2001 году". Пермь: изд-во Агентство "Стиль-МГ", 2002. - 190 с.

35. Государственный доклад "Состояние окружающей среды Пермской области в 2002году". Пермь: изд-во Агентство "Стиль-МГ", 2003. -190 с.

36. Демидов В.В. Динамика листообразования в условиях повышенных тяжелых металлов и задачи экомониторинга.//Бисгеохимические методы при изучении окружающей среды. -М. 1989-С. 130-134

37. Добрицкая Ю.И. Распределение ванадия в пргродных объектах//Агрохимия. №3, 1969.-С. 143-156.

38. Добровольский В.В. География микроэлементов: Глобальное рассеяние. -М.: Мысль, 1985.-272 с.

39. Добровольский В.В., Мильчаков Ю.Л. Динамика мгссообмена металлов в ландшафтно-геохимических условиях Среднего Урала// Природные и антропогенные биохимические циклы. (Тр. Биогеохим. лаб.; Т.21). — М.: Наука, 1990.-С. 89-100.

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

41. Дончева А.В. Воздействие горного металлургического производства на природные территориальные комплексы (на примере комбината "Северо-Никель"): Автореф. дис. канд. геогр. Наук. -М., 1975. -29 с.

42. Елпатьевский П.В. Химический состав снеговых вод и его изменение техногенными факторами// Геохимия зоны гипергенеза и техническая деятельность человека. Владивосток, 1976. С.- 48-56.

43. Еремченко О.З., Орлова Н.В., Кайгородов Р.В. Трансформация почвенного покрова Пермской области/ Региональный конкурс РФФИ-Урал. Результаты научных исследований, полученные за 2003 г.: Аннотационные отчеты. -Пермь, 2004 г. С. - 175-178

44. Ермаков В.В. Биогеохимическая эволюция таксонов биосферы в условиях техногенеза// Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы. (Тр. Биогеохим. лаб.; Т.24) М.: Наука, 2003.- С. 5-22

45. Жидкова Г.Г. Химическая география речных вод Камского бассейна.

46. Автореф. канд. дис. Пермь, 1968. - 23 с. «

47. Жидкова Н.Ю., Феклистов П.А. Хвойные дрсгаесные породы в составе зеленых насаждений г. Архангельска// Экологические проблемы Севера.:

48. Межвузовский сборник научных трудов/ Отв. ред. Феклистов П.А. — Архангельск: СОЛТИ, 2000. -Вып.З. С. 80-82.

49. Журавлев И.И. Соколов Д.В. Лесная фитопотология. М.: Изд-во "Лесная промышленность", 1969

50. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Распределение свинца и кадмия в растениях пшеницы, произрастающих на загрязненных этими металлами почвах//Агрохимия. 1980 №5. - С. 114

51. Кабата-Пендиас. А., Пендиас X. и др. Микроэлементы в почвах и растениях. -М. 1989

52. Касимов Н.С. Эколого-геохимические оценки состояния городов// Экогеохимия городских ландшафтов / Под. рзд. Н.С. Касимова М.: Изд-во МГУ, 1995.-336 с.

53. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почва (ОПП). Введ. 01.01.1985. -М., 1985. -16 с.

54. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М. "Наука", 1974

55. Ковалевский A.JI. Биогеохимия растений. — Новосибирск: Наука, 1991 -290 с.

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

57. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды/ под ред. JI.K. Исаева. СПб, Эколого-аналитичсский информационный центр "Союз", 1998.-896 с.

58. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия,- М., 1992.-54 с.

59. Кропачев A.M. К районированию микроэлементов в почвообразующих породах равнинной части Пермской области// Доклады четвертого Всеуральского совещания по физико-географическому и экономико-географическому районированию. -Пермь, 1958-С. 76-78

60. Кропачев A.M. Ландшафтно-геохимическое районирование территории Пермской области.// Проблемы геологии Пермского Урала и Приуралья.-Пермь, 1998-С. 26

61. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда.- М. Наука, 1974 -124 с.

62. Кулагин Ю.З. Хвойные лесообразователи и экологическое прогнозирование// Экология хвойных. Уфа, J 978

63. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды/Под ред. М.А. Глазовской, Н.С. Касимова —М.: Наука, 1989. — 264 с.

64. Тезисы докладов к Всесоюзному семинару, посвященному 125-летию со дня рождения В.И. Вернадского. (30 марта 1988г. Ленинград). — Л.: Наука, 1988.-С. 37-40

65. Лозановская И.Н. и др. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 1998- 287 с.

66. Лукина Н.В., Никонов В.В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения. В 2-х ч., Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 1996. - 213 с.

67. Максимович Г.А. Опыт геоморфологического районирования Пермской области// Записки Пермского отдела Географического общества СССР. -Пермь, 1960. Вып. 1.-С. 10-22.

68. Металлогения и геохимия угленосных и сланцесодержащих толщ СССР. Закономерности концентрации элементов и методы их изучения /В.Р.Клер, В.Ф. Ненахова, Ф.Я. Сапрыкин и др. М.: Наука, 1988. - 256 с.

69. Металлы в окружающей среде. Почвы геохимических ландшафтов Ростовской области/ Алексеенко В.А., Суворинов А.В., Алексеенко В.Ап, Бофанова А.Б.: Учебное пособие. М.: Логос, 2002. - 312 с.

70. Методические рекомендации по геохимической оценки загрязнения территории городов химическими элементами. М.: ИМГРЭ, 1982. - 112 с.

71. Методические рекомендации по определению реальной нагрузки на человека химических веществ, поступающих с атмосферным воздухом, водой и пищевыми продуктами.- М.: Минздрав СССР, 1986. 33 с.

72. Мовчан В.Н., Опекунова М.Г. Биогеохимические аспекты геоэкологических исследований// Вестник СПбГУ, Сер. 7, вып.З СПб, 2002, № 23 - С. 93-103

73. Мэнниг Уильям Дж., Федер Уильям А. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений.- Л. 1985

74. Никифорова Е.М., Солнцева Н.П. Кадмий, свинец и цинк в почвахI

75. Кизеловского угольного бассейна // Геохимия тяжелых металлов в природных и техногенный ландшафтах. М.: Изд-во МГУ, 1983 — С. 150-167

76. Обухов А.И., Ефремова. Научные основы разработки ПДК тяжелых металлов в почвах/ Тяжелые металлы в окружающей среде.- М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1988.- с. 20-28.

77. Ратанова М.П. Экологические основы общественного производства. — Смоленск: СГУ, 1999.- 176 с.

78. Павленко И.А., Батоян В.В., Кучумова Н.А. Выявление зон промышленного загрязнения по исследованию снежного покрова// Техногенный потоки вещества и состояния экосистем. М.: Наука, 1981 - С. 193-210

79. Перельман А.И. Геохимия биосферы и ноосферы// Биогеохимические циклы в биосфере. М.: Наука, 1976. -С. 86-98

80. Перельман А.И. Геохимия ландшафтов. М.: Высшая школа, 1977.- 341 с.

81. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1979.- 423 с.1

82. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафтов: Учебное пособие. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Астрея-2000, 1999.-786 с.

83. Петрунина Н.С. Морфолого-анатомические особенности растений, произрастающих на почвах, обогащенных тяжелыми металлами// Теоретические вопросы фитоиндикации. JI.: Наука, 1971. - С. 142-148

84. Петрунина Н.С. Геохимическая экология растений з провинциях с избыточным содержанием микроэлементов// Труды биогеохимической лаборатории. М.: Наука, 1974. Т. 13 - С . 57-68.

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

86. Почвенная карта Пермской области. 1:700000. - М.: Комитет по геодезии и картографии РФ, 1992. — 2 л. В общ. рамке

87. Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки: ГОСТ 26423-85. Введ. 01.01.86. — М.,1985.-9 с.

88. Предельно допустимые концентрации в почвах. Утв. МСХ РФ 04.09.1992 г.// Временная инструкция о порядке закупок сельскохозяйстгенной продукции. М., 1992

89. Ратанова М.П. Экологические основы общественного производства. -Смоленск, 1999. 176 с.

90. Сает Ю.Е., Онищенко Т.Л., Яшин Е.П. Методические рекомендации по геохимическим исследованиям для оценки воздействия на окружающую среду проектируемых горнодобывающих предприятий. М.: Изд-во ИМГРЭ,1986. 126с.

91. Сает Ю.Е. Антропогенные геохимические аномалии свинца// Свинец в окружающей среде. М., 1987.- С. 381-393

92. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Смирнова Р.С., Сорокина Е.П., Саркисян С.Ш. Город как техногенный субрегион биосферы// Изв. АН, Сер. географ., М. 1993, №5

93. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве. СанПиН42-128-4433-87.-М.: Минздрав СССР, 1988.-54 с.

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

95. Сафин Р.Т. Экологические проблемы реструктуризации Кизеловского угольного бассейна/ Экологические проблемы и здоровье населения Верхнекамья: материалы научно-практической конференции. Пермь, 2002. -С.-42-52.

96. Сафроницкий П.А. Тектоническое районирование Пермской области.//Доклады четвертого Всеуральского совещание по физико-географическому и экономико-географическому районироранию. Пермь, 1958.-С. 23-26

97. Свинец в окружающей среде/ Под ред. В.В. Добровольского и др.- М.: Наука, 1987. 179 с.

98. Семячков А.И. Металлы в окружающей среде горно-металлургических комплексов Урала. Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 2001.- 320 с.

99. Система полевых и лабораторных исследований при контроле загрязнения почв тяжелыми металлами предприятиями цветной металлургии / Зырин Н.Г., Горбатов B.C., Обухов А.И. и др. // Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1980.- с. 13-20

100. Соловьев Г.А., Кучеряева В.В. Использование комплексных вытяжек для определения подвижных форм микроэлементов в почвах.// Почвоведение. №4, 1993.

101. Состояние и охрана окружающей среды Пермской области в 2001 г. Пермь, 2002.-191 с.

102. Состояние окружающей среды. Программа ООН по окружающей среде. ВИНПТИ, 1980.

103. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М.: Наука, 1971. - 286 с.

104. Таргульян В.О. Экзогенез и педогенез: Расширение теоретической базыпочвоведения//Вести. МГУ. Сер. 12. Почвоведение. 1983. №1. С.33-34. «

105. Уирсма Дж.Б., Браун К.У. Рекомендуемая система мониторинга загрязняющих веществ в биосферных заповедниках^/ Биосферныезаповедники. Труды II советско-американского симпозиума. — JL: Гидрометеоиздат, 1982-С. 260-274.

106. Фадичев А.Ф., Вилисов А.Ф. Качканарский горио-обогатительный комбинат// Известия вузов. Горный журнал. 1993 - № 6.- С. 71-83.

107. Федорова А.И. Биоиндикация загрязнения городской среды// Изв. АН, Сер. географ., М., 2002 № 1 - С. 72-80

108. Ферсман А.Е. Геохимия. Т.2. JI.: Химтеорет. 1934. - 354 с.

109. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь справочник/ Д.С. Орлов и др. -М.: Агропромиздат, 1991.- 303 с.

110. Химия окружающей среды = Environmental chemistry: Пер. с англ./ Под ред. Дж. О. М. Бокриса. М.: Химия, 1982. - 672 с.

111. Чазов Б.А. Геохимические ландшафты Пермской области// Химическая география. Выпуск 1. Пермь, 1961. - С. 35-49.

112. Химический состав атмосферных осадков (Урал и Приуралье)/ Черняева Л.Е. и др. Л., 1978

113. Шкляев А. С. Балков В.А. Климат Пермской области. -Пермь, 1963.

114. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. Л.: 1974.- 324 с.

115. Bow'en H.I.M. Environmental Chemistry of the Elements. New York: Academic Press. - 333 p.

116. Kitagishi К., Yamane I. Heavy Meal Pollution in Soils of Japan. Tokyo, 1981.- 107 p.

117. Shacklette H.T. Boernpen J.G. Element concentration in soils and other surficial materials of the conterminous United States. Geol. Surv. Prof. Pap., 1270, 1984. P. 64133. www.kgok.ru1. Фондовые материалы

118. Брускина И.М., Чемгрис М.В. Справка о состоянии хвойных насаждений и почв в окрес гностях г. Губаха. Отчет НИР. — М., 1991. — 53 с.

119. Брускина И.М., Чемерис М.В. Загрязнение почв и растительности г. Губаха Пермской области. Отчет НИР. М., 1992. - 67 с.

120. Летопись природы заповедника "Басеги". Гремячинск,1993.

121. То же 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004.

122. Фонды заповедника "Басеги".

123. Летопись природы заповедника "Вишерский". Красновишерск,1996.

124. То же 1997, 1998. Фонды заповедника "Вишерский".

Информация о работе