Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Сапакова Айгуль Касенкановна

Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца
<
Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сапакова Айгуль Касенкановна. Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16 : Семипалатинск, 2004 181 c. РГБ ОД, 61:05-3/674

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ АККУМУЛЯЦИИ И МИГРАЦИИ СВИНЦА В ПОЧВЕ И РАСТЕНИЯХ 11

1.1. Источники поступления свинца в окружающую среду 11

1.2. Химическая природа свинца и его эколого-биологическое значение 16

1.3. Содержание свинца в почвах и факторы, влияющие на миграцию форм его соединений 19

1.4.Содержание свинца в растениях 32

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ КАК ФАКТОР ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ СВИНЦА В ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ 37

ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 42

ГЛАВА 4. СВИНЕЦ В ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОДАХ И ПОЧВАХ 48

4.1. Свинец в почвообразующих породах 48

4.2. Валовое содержание свинца в почвах 52

4.3. Содержание форм соединений свинца в почвах 63

5.1. Влияние на адсорбцию свинца физико-химических свойств почвы 72

5.2. Влияние на адсорбцию свинца временного фактора и рН 76

5.3. Влияние на адсорбцию свинца исходной концентрации растворов 81

5.4. Десорбция свинца почвами 84

ГЛАВА 6. АККУМУЛЯЦИЯ СВИНЦА ДИКОРАСТУЩИМИ РАСТЕНИЯМИ 87

ГЛАВА 7. ТРАНСФОРМАЦИЯ ФОРМ СОЕДИНЕНИЙ СВИНЦА В СИСТЕМЕ "ПОЧВА-РАСТЕНИЕ" ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение к работе

Актуальность исследования. Свинец - один из важнейших приоритетных загрязнителей окружающей среды. Интерес к нему в биологии и медицине исключительно связан с его токсичностью для всего живого, несмотря на то, что он необходим растениям и особенно животным организмам в небольших количествах. Содержание свинца в организме животных и человека зависит от его концентрации в почвах, растительности, водах. Между тем, изученность этого элемента в компонентах природной среды Семипалатинского Прииртышья Восточно-Казахстанской области Республики Казахстан, занимающего огромную территорию (180,2 тыс. км2) и имеющего сложные природные условия, отсутствует.

Исследуемая территория не подвержена широкомасштабному техногенному загрязнению, одного, она расположена на границе крупных промышленных комплексов Восточно-Казахстанской области, где сосредоточены горнометаллургические, горнодобывающие, горно-перерабатывающие, энергетические, химические и другие отрасли промышленности. Все они расположены в зоне наиболее густой речной сети и осуществляют огромное количество выбросов в атмосферу, в том числе и тяжелых металлов (ТМ). Так, например, Усть-Каменогорский МП ОАО «Казцинк», наряду с другими ТМ, выбрасывает ежегодно 83,3 т, Иртышский медеплавильный завод — 236,4 т свинца. Содержание свинца в атмосферном воздухе г. Усть-Каменогорска превышает среднесуточные ПДК в 22 раза.

Все это свидетельствует о том, что все загрязняющие вещества с газообразными, жидкими и твердыми отходами от промышленных предприятий Восточного Казахстана (признанная зона экологического бедствия) рано или поздно нанесут экологический ущерб и Семипалатинскому Прииртышью.

В этой связи знания о содержании свинца в фоновых почвах, растениях, трансформации его Б системе «почва-растение», адсорбции почвами данного приоритетного загрязнителя Восточно-Казахстанской области весьма важны и актуальны. Эти исследования по свинцу позволят также оцепить природную эколого-геохимическую ситуацию в регионе.

Цель исследования. Изучить валовое содержание свинца и форм его со
единений в почвообразующих породах, почвах, процессы адсорбции и десорб
ции, протекающие в основных типах почв, накопление данного элемента в рас-
титель, а также влияние различных концентраций свинца на процессы

трансформации его соединений в системе «почва-проростки ячменя».

За чачи исследования:

  1. Определить валовое содержание свинца и форм его соединений в почвообразующих породах, почвах и почвенном покрове.

  2. Выявить ведущие факторы, определяющие концентрацию свинца и форм его соединений в почвах.

  3. Составить карты-схемы валового содержания свинца и форм его соединений в почвенном покрове региона.

  1. Исследовать особенности процессов адсорбции и десорбции свинца основными типами почв исследуемого региона в зависимости от временного фактора, рН, концентрации реагирующих с почвой растворов ацетата свинца, физико-химических характеристик почв и природы десорбентов.

  2. Исследовать закономерности и степень накопления свинца в дикорастущих растениях региона в зависимости от их видовых, морфологических, систематических особенностей и среды их произрастания.

  3. Изучить влияние различных концентраций свинца па содержание форм его соединений в системе «почва - проростки ячменя» и на биопродуктивность проростков.

  4. Дать региональную эколого-геохимическую оценку состояния растительного и почвенного покрова региона

Научная новизна работы. Впервые проведено исследование содержания, распределения и варьирования сапового свинца и форм его соединений в почвообразующих породах и почвах Семипалатинского Пряиргыжья в зависимости от их генезиса, физико-химического и гранулометрического состава. Выявлен региональный кларк свинца в дикорастущих травянистых растениях, определены виды растений - концентраторы свинца. Впервые исследованы процессы адсорбции и десорбции свинца основными типами почв региона; изучено влияние различных доз свинца на процессы трансформации его соединений в системе «почва-проростки ячменя», на рост и урожай биомассы проростков. Составлены карты-схемы валового содержания свинца к форм его соединений в почвах. Оценена современная зколого-геохимическая обстановка исследуемой территории.

Теоретическая и практическая значимость работы. Сведения о содержании, накоплении и распределении свинца в почвенно-растительном покрове Семипалатинского Прииртышья являются ценными с практической точки зрения и могут служить базовыми для последующих экологических мониторинговых исследований. Карты-схемы валового содержания свинца и форм его соединений в почвах найдут применение при разработке стратегии рационального природопользования, для совершенствования организации почвенно-геохимического мониторинга. Данные об адсорбционной и десорбционной способности почв могут послужить основой для разработки методов контроля за трансформацией форм соединений свинца на территориях, подверженных техногенному загрязнению. Выявленные виды растений - концентраторы свинца — могут быть использованы при разработке способов фиторемедиации почв, а также мероприятий с целью оптимизации режима питания растений. Сведения о содержании и распределении свинца в почвах и проростках ячменя при различных уровнях загрязнения свинцом позволят прогнозировать его накопление в почвах и сельскохозяйственных культурах в естественных природных условиях при оценке экологического воздействия техногенных выбросов. Выявленные закономерности при загрязнении свинцом системы «почва - проростки ячменя» могут быть использованы при нормировании содержания этого металла в почве, а также для оценки качества растениеводческой продукции.

Результаты работы используются при чтении лекций по дисциплинам

«Тяжелые металлы в окружающей среде», «Химическая экология» и «Экология почв» для студентов и магистрантов специальностей «Экология», «Химия», «Химия и биология» и «Биология» факультета естественных наук Семипалатинского государственного педагогического института.

Вклад автора. Автор диссертации принимала участие в комплексных полевых работах, в которых выполнила отбор проб почв и растений. Лично автором выполнены: пробоподготовка, определение содержания свинца в пробах почвообразующих пород, почв и растительности, организация лабораторных экспериментов, а также другие химико-аналитические работы; проведена статистическая обработка материала, сопоставление с подобными результатами других исследователей и оценка его с экологических позиций.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Особенности распределения валового свинца и его подвижных форм нахо
дятся в зависимости от физико-химических свойств почв и почвообразующих
пород.

2. Адсорбционная способность почв при загрязнении свинцом определяется
временным фактором, величиной рН и исходными концентрациями реаги
рующих с почвой растворов, физико-химическими характеристиками почв.
Процессы десорбции свинца почвами зависят от физико-химических харак
теристик почв и природы десорбентов.

  1. Специфика накопления свинца растениями Семипалатинского Прииртышья определяется таксономической принадлежностью, морфологическими особенностями и уровнем концентрации элемента в среде обитания.

  2. Различные дозы внесенного в почву ацетата свинца неоднозначно влияют на валовое содержание, трансформацию и подвижность форм соединений, накопление данного элемента в проростках ячменя.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на XXXVII научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов Восточно-Казахстанского университета им. Д.Серикбаева «Казахстан 2030: углубление реформ и проблемы научно-технического прогресса» (Усть-Каменогорск, 1999); региональной конференции «Региональные проблемы научно-технического прогресса в АПК» (Костанай, 1999); Республиканской научно-теоретической конференции «Наука и образование в стратегии рационального развития» (Караганда, 1999); Республиканской научно-практической конференции «Наука и образование в стратегии рационального развития» (Павлодар, 1999); I и II Международных научно-практических конференциях «Тяжелые металлы, элементы-биофилы и радионуклиды в окружающей среде» (Семипалатинск, 2000, 2002); Республиканской научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства в современных условиях» (Усть-Каменогорск, 2000); Международной конференции «Экология и рациональное природопользование на рубеже веков. Итоги и перспективы» (Томск, 2000); Международной научной конференции «Образование и наука. Третье тысячелетие.» (Таддыкорган, 2000); III Международной научной конференции «Наука и образование - ведущий фактор стратегии «Казахстан-2030» (Караган-

да, 2000); 3-й Российской школе с участием иностранных ученых «Геохимическая экология и биогеохимическое изучение таксонов биосферы» (Горно-Алтайск, 2000); Республиканской экологической конференции «Человек и природная среда» (Темиртау, 2000); Международной научно-практической конференции «Экологические, технологические и экономические аспекты производства продуктов питания» (Семипалатинск, 2000 г.); Международной конференции «География и природопользование в современном мире» (Барнаул, 2001); V Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых имени академика Усова (Томск, 2001); III Международном совещании «Геохимия биосферы», посвященном 10-летию основания НИИ геохимии биосферы РГУ (Новороссийск, 2001); Международной научно-практической конференции «Химия: наука, образование, промышленность. Возможности и перспективы развития» (Павлодар, 2001); Международной научно-практической конференции «Уалихановские чтения - 7» (Кокшетау, 2002); Международной научной конференции «Ботаническая наука на службу устойчивого развития стран Центральной Азии» (Алматы, 2003); Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв» (Москва, 2004); III Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс» (Пермь, 2004).

Публикации результатов исследования. Материалы диссертации изложены в 22 публикациях в сборниках материалов конференций, симпозиумов и совещаний, в 2 статьях в журнале «Вестник Государственного университета имени Шакарима» и в 1 статье в журнале «Поиск».

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 141 странице, включает 46 таблиц, 10 рисунков и 14 приложений. Состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений. Список литературы включает 265 источников, в том числе 40 на иностранных языках.

Источники поступления свинца в окружающую среду

Свинец является одним из токсичных приоритетных элементов в биосфере.

Источники поступления свинца в окружающую среду условно делят на две группы - природные и техногенные [1,5,81,91,193]. Из природных источников наибольшее значение имеют выветривание горных пород и минералов, эрозия, вулканическая деятельность [21,81,193]. Из техногенных - добыча и переработка полезных ископаемых, предприятия горнодобывающей, металлургической (цветная металлургия) и химической промышленности, аккумуляторные заводы, лакокрасочные и полиграфические производства, машиностроительные предприятия [1,5,40,57,81,91,138,152,176,178,196,218]. При сжигании топлива (уголь, нефть, газ) для общих энергетических потребностей в атмосферу выбрасывается примерно 400 т свинца в год [220]. Одним из важных источников свинца в почвах в последнее время становятся удобрения, в частности осадки промышленных и коммунальных сточных вод [5,38,43,66,81,91,95,99,107,140,150,236].

Сравнительная оценка интенсивности поступления свинца в окружающую среду из различных источников показывает, что уже к 60-м годам нашего столетия массы многих элементов, ежегодно вовлекаемых в техногенные потоки, не уступают массам элементов, участвующих в природных геохимических потоках, - речном гидрохимическом стоке и биологическом круговороте [193]. Ежегодная мировая добыча свинца превышает количества, которые способны ассимилировать растения суши для создания годового прироста, в 35 раз. Одним из важных природных источников поступления свинца в атмосферу являются наземные вулканы, выбрасывающие значительное количество дисперсного вещества и газов. При сравнительном изучении газов и аэрозолей вокруг действующего вулкана [129 ] было установлено, что свинец из газовой фазы очень быстро сорбируется дисперсными твёрдыми продуктами выбросов и в дальнейшем переносится вместе с ними. Это позволяет предполагать, что эмиссия свинца с вулканическими газами способствует повышению его концентрации в атмосферных аэрозолях. По данным П.Буат-Менард и М.Арнольд, только вулкан Этна в течение года поставляет в атмосферу 130 т свинца [233].Повышенные количества поступающего из тропосферы свинца способствуют увеличению местного геохимического фона акватории.

В результате вулканической деятельности в атмосферу ежегодно выбрасывается около 15-30 т свинца в составе пелитовых продуктов изверже-ний, а также до 4 10 т в составе субмикронных частиц [129].

Не менее важным источником является растительность, поставляющая в атмосферу 250-300 т/год металла в форме летучих органических соедине-ний и (6-7) 10 т/год в составе продуктов сгорания при пожарах.

Глобальные естественные выделения свинца представлены в таблице 1. 13

Существенная дотация в количестве от 40 10 т/год и больше металла поступает с атмосферными осадками морского происхождения. Из техногенных источников свинец поступает в окружающую среду в виде разнообразных химических соединений. Среди соединений неорганической природы в наибольших количествах встречаются карбонаты и оксикарбонаты, галоге-ниды, оксиды, сульфаты и сульфиды [40,239,254].

Свинец, поступающий в окружающую среду в виде техногенной пыли, сосредоточен главным образом в наиболее тонкой её части. До 95% свинца ассоциирована в атмосфере с высокодисперсными аэрозолями с медианным размером частиц от 0,08 до 1,0 мкм. Значения коэффициента концентрации свинца в аэрозолях (Ка), равного отношению содержания элемента в твёрдой фазе аэрозоля к кларку элемента в земной коре, изменяется в широких пределах от 50 до 100 [57,216].

Содержащиеся в промышленных выбросах соединения свинца термодинамически неустойчивы в природных условиях и сравнительно быстро трансформируются в более устойчивые формы. Считается, что интенсивность вовлечения в биогеохимический круговорот соединений свинца из техногенных источников в среднем в 100 раз выше, чем из природных [40,50,51,138,196,224,225,254].

По данным М.М. Овчаренко [144], только от металлургических предприятий на поверхность Земли ежегодно поступает 89000 т свинца. В.В.Запасный с соавторами [154,224,225 ] показали, что Усть-Каменогорский металлургический комплекс выбросил с пылью в атмосферу в 1998 г. 90,3 т свинца.

Значительная роль в загрязнении окружающей среды принадлежит и выбросам других отраслей промышленности. Так, по данным Панина М.С. [153], 4000,0 мг/кг свинца содержится в цементной пыли, выбрасываемой цементным заводом г. Семипалатинска. Крупным источником загрязнения окружающей среды г. Семипалатинска является и силикатный завод. Расчеты показали, что с пылью Семипалатинским силикатным заводом в атмосферу города в год выбрасывается 409,2 кг свинца.

Вследствие сжигания угля и нефти ежегодно на поверхность Земли выпадает 3600 т свинца. Летучая зола всех видов топлива обогащена ТМ. Высокая концентрация свинца до 12697 мг/кг характерна для золы мазута [138,154,176,196]. Эмиссия в атмосферу свинца по сравнению с другими металлами происходит особенно активно благодаря выбросам в воздух с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания, работающих на бензине с добавкой алкилов свинца. При движении автомобиля выбрасывается в атмосферу, осаждается на землю, попадает в поверхностные воды от 25 до 75 % свинца, входящего в состав этилированного бензина. Транспортный парк выбрасывает ежегодно в атмосферу 10 млрд. абсолютно смертельных доз свинца или 250 т металла. Выхлопные газы автотранспорта привносят на поверхность Земли по разным оценкам от 180 тыс. т до 260 тыс. т свинцовых частиц, что в 60 - 130 раз превосходит естественное поступление свинца в атмосферу при вулканических извержениях (2-3 тыс. т в год). Большинство европейских государств планируют к 2005 г. полностью перейти на использование неэтилированного бензина, что благоприятно скажется на экологической обстановке в мире [28,90,154,176,193,196,218].

Свинец в почвообразующих породах

Источником поступления тяжелых металлов в почвы служат различные горные породы, на продуктах выветривания которых формируется почвенный покров. Почвы наследуют элементный химический состав почвообра-зующих пород [20,81,85,88,131,193]. Материнская порода в процессе почвообразования изменяется. В зависимости от типа почвообразования происходят изменения в содержании и распределении по профилю почвы ТМ. Характер и масштаб изменений, которые претерпевает порода, обуславливаются факторами почвообразования. Химический состав почв постоянно изменяется в соответствии с непрерывностью процессов выветривания и почвообразования [135,174]. При выветривании горных пород происходит освобождение ионов свинца из кристаллических структур породообразующих минералов и с поверхности дефектов реальных кристаллов. Преобладающая часть освободившихся при этом ионов сорбируется гипергенными новообразованными минералами; высокодисперсными глинистыми частицами и гелями гидроксидов железа [33,81,146]. Таким образом, содержание свинца в почвах определяется, прежде всего, составом почвообразующих пород, зависит от ее литохимической основы [33,86,131].

Происхождение почвообразующих пород, на которых сформирован почвенный покров Семипалатинского Прииртышья, является неодинаковым, что обусловило их различия в гранулометрическом, минералогическом и химическом составе, а следовательно, как показали наши исследования, в насыщенности свинцом.

Валовое содержание свинца в почвообразующих породах региона изменяется от 3,7 до 40,2 мг/кг при средней величине коэффициента вариации - 43,4 %. Среднее содержание свинца во всей совокупности почвообразую 49 тих пород составляет 16,6±0,6 мг/кг, что близко к его кларку в земной коре, равному 16 мг/кг [32,35,155,156] (табл.4).

Из полученных данных следует, что наиболее высокие концентрации свинца обнаружены в тяжелых породах - третичных глинах и лессовидных суглинках, характеризующихся высоким содержанием тонкодисперсных фракций, низкие отмечаются в легких породах - древнеаллювиальных и пес-чано-галечниковых отложениях.

С увеличением содержания глинистых минералов в составе почвообразующих пород и с утяжелением гранулометрического состава наблюдается увеличение содержания в них свинца. Пески характеризуются низким содержанием высокодисперсных частиц, и в их составе преобладает кварц, почти лишенный свинца. В суглинках и глинах высока доля глинистых минералов — монтмориллонита, каолинита, хлорита и других, аккумулирующих значительные количества свинца. Данные минералы обладают высокой сорбцион-ной емкостью, обусловленной функциональными группами и большой площадью поверхности [5,55,81,91,193,210]. С утяжелением гранулометрического состава и увеличением суммарной удельной поверхности частиц усиливается сорбция рассеянных элементов за счет электростатических сил [58,81,85,86,96,193]. Почвообразующие породы тяжелого гранулометрического состава по сравнению с легкими содержат в 1,9 раза больше свинца.

Зависимость содержания свинца от гранулометрического состава поч-вообразующих пород показывают коэффициенты корреляции, рассчитанные между концентрацией этого элемента и количеством илистой фракции, физической глины материнских пород (табл.5).

Как видно из полученных данных, корреляционная зависимость между указанными показателями является положительной средней, близкой к сильной значимости. Наибольшие значения выявлены у третичных глин, а наименьшие - у древнеаллювиальных и песчано-галечниковых отложений, наиболее легких по гранулометрическому составу, с минимальным количеством тонкодисперсных частиц.

В почвообразующих породах региона в мобильном фонде соединений свинца на долю водорастворимых форм приходится 0,28-0,68%, обменных форм - 4,8-6,7%, кислоторастворимых форм - 10,9-20,4% от его общего количества. Максимальное содержание водорастворимой формы свинца выявлено в элювиально-делювиальных отложениях; обменной формы - в третичных глинах; кислоторастворимой формы - в лессовидных суглинках. Минимальная концентрация водорастворимой формы данного элемента характерна для лессовидного суглинка; обменной и кислоторастворимой форм - для древнеаллювиальных отложений (табл. 6).

Влияние на адсорбцию свинца физико-химических свойств почвы

Почва - мощный и активный поглотитель ряда веществ, она способна трансформировать попадающие в нее соединения элемента и прочно связывать их, снижать поступление токсикантов в растения и почвенно-грунтовые воды. Но емкость поглощения почвы не беспредельна, и она тем ниже, чем меньше в ней сорбционная емкость и химическая активность. Познание путей и процессов закрепления соединений свинца разными по составу и свойствам почвами позволяет оценить опасность их загрязнения в условиях конкретной природно-климатической зоны и хозяйственного использования территории, разработать практические рекомендации по уменьшению или устранению токсического действия элемента. Информация об адсорбционной способности почв имеет большое значение в плане экологической оценки состояния почв.

Отсутствие экспериментальных данных об адсорбционной способности почв Семипалатинского Прииртышья по отношению к свинцу обуславливает актуальность такого рода исследований.

Адсорбционная способность почв по отношению к ТМ зависит от их физико-химического и гранулометрического состава, содержания гумуса, карбонатов, величин рН и ЕКО.

По физико-химическим показателям исследуемые почвы значительно различаются, что находит отражение и в их адсорбционной способности.

В целом значения рН почвенных растворов близки к нейтральным, наибольшие количества гумуса, илистой фракции, физической глины и обменных катионов характерны для чернозема, наименьшие - для светло-каштановой почвы. Значения буферности, рассчитанные по методике В.Б.Ильина [83], составляют: 18,5 баллов (низкая) для светло-каштановой ф почвы, 27,5 баллов (средняя) для темно-каштановой почвы и 29 баллов

(средняя, близка к повышенной) для чернозема (табл. 20). Таблица 20. Физико-химические характеристики основных типов почв Се мипалатинского Прииртышья

Валовое содержание свинца в исследованных почвах составляет от 15 до 19 мг/кг, что в 1,7-2,1 раза ниже ПДК (32 мг/кг), близко к его кларку в литосфере (16 мг/кг), в 1,5-1,9 раз выше кларка элемента в почве (10 мг/кг). Это щ позволяет предположить, что полученные нами в результате исследования и приведённые ниже данные об адсорбционной способности почв по отношению к ионам свинца не являются заниженными, так как почвы не были изначально загрязнены свинцом. В мобильном фонде соединений свинца на долю водорастворимых форм приходится 0,40-0,80%, обменных форм - 3,3-4,4%, кислоторастворимых форм - 19,4-28,8% от валового его количества (табл. 21).

В процессе исследований было установлено, что наибольшая адсорбционная способность по отношению к ионам свинца характерна для чернозёма выщелоченного. Вероятно, данный факт связан, прежде всего, с повышенным содержанием в составе данной почвы гумуса (6,7 %) по сравнению щ со светло-каштановой нормальной почвой, где его содержание составляет

Это хорошо согласуется с представлениями о высоком сродстве свинца к органическому веществу. Почвенное органическое вещество способно образовывать комплексы с ионами свинца. При этом поглощение ионов свинца полностью или частично происходит за счёт вытеснения других ионов [3,4,91,171,193].

Аналогичная закономерность связана с величиной ЕКО, содержанием илистой фракции и физической глины в данной почве. Почвы с наибольшей ёмкостью катионного обмена и с повышенным содержанием тонкодисперсных фракций, как правило, в одинаковых условиях поглощают большие количества ионов свинца.

Другой причиной повышенной адсорбционной способности чернозема выщелоченного может являться содержание в нем монтмориллонитов - минералов с расширяющейся решеткой и высокой емкостью поглощения. т

Наименьшей адсорбционной способностью среди исследованных почв обладает светло-каштановая нормальная почва - приблизительно в 1,5 раза ниже, чем чернозём выщелоченный среднегумусный.

Таким образом, свинец из растворов РЬ(СНзСОО)г интенсивнее адсорбируется почвами, в составе которых содержится большое количество гумуса, ила, физической глины, обменных катионов и т.д.

Это позволяет предположить, что наиболее устойчивыми к загрязне-нию свинцом почвами являются чернозёмы выщелоченные среднегумусные, а менее светло-каштановые нормальные почвы.

Похожие диссертации на Экологическая оценка почвенно-растительного покрова Семипалатинского Прииртышья на содержание свинца