Меню

Биофильный элемент для почвы

Биофильные элементы в почвах. Изменение баланса биофильных элементов в почвах под влиянием земледельческого использования

Вовлечение почвы в сельскохозяйственное пользование резко меняет баланс веществ. Особенно велико влияние земледелия. Эти изменения являются результатом следующих слагаемых:

1) изменяются параметры биологического круговорота в результате смены естественных биоценозов агроценозами. Биологический круговорот становится разомкнутым за счет отчуждения и хозяйственного использования части ежегодно синтезируемого органического вещества. В почву поступает значительно меньше углерода, захваченного растениями из атмосферы, из нее выносится с урожаем большое количество N, Р, К, Са, Mg, S и других биофильных элементов. По подсчетам А. А. Титляповой (1982), в лесных экосистемах холодного и умеренного климата количество опада составляет 8—12 т/га в год, в травяных экосистемах — в среднем 20 т/га, в агроценозах — только 3—8 т/га в год;

2) в почву вводятся биофильные элементы в виде удобрений и мелиорантов, а в случае орошения в виде веществ, растворенных и взвешенных в оросительных водах;

3) распаханные почвы теряют вещества из-за развития поверхностного стока, плоскостной и линейной эрозии;

4) в первые десятилетия после распашки почва утрачивает значительную часть углерода вследствие минерализации лесных подстилок, степного войлока и гумуса. В атмосферу поступает дополнительное количество углерода в форме С02;

5) осушение и орошение изменяют водный баланс почв и вместе с тем баланс всех химических элементов.

При распашке степных и лесных экосистем изменения в характере биологического круговорота носят различный характер. Так, при сведении хвойных и широколиственных лесов и введении севооборота при урожаях сельскохозяйственных культур среднего уровня ежегодный синтез органического вещества увеличивается в 1,5-2 раза. При распашке луговой степи вовлечение углерода в круговорот сокращается в 1,5 раза. Поступление же биогенного углерода в почвы с растительными остатками во всех случаях сокращается. Причина этого — отчуждение большей части (60—70%) органического вещества, синтезированного сельскохозяйственными растениями.

Резкое уменьшение приходной статьи в балансе органического вещества черноземов обусловливает обеднение черноземов гумусом. Кроме того, изменение условий разложения и комплекса организмов, ответственных за разложение и гумификацию растительных остатков и минерализацию гумуса, усиление мине- рализационных процессов также способствуют снижению содержания органического вещества черноземов. Сравнение Карты изогумусовых полос, составленной В. В. Докучаевым в 1883 г., с современной Картосхемой содержания гумуса в черноземах ETC показало резкое обеднение гумусом этих почв за последние 100 лет (табл. 70), а особенно за последние 20 лет в связи с увеличением техногенной нагрузки на черноземы.

Отрицательный баланс гумуса свойствен не только распахиваемым черноземам, но и пахотным почвам всех типов, если не применяются соответствующие мероприятия. Так, по данным Н.В. Бугаева и А. В. Осиновой (1968), за 30 лет земледелия потери гумуса в пахотной дерново-подзолистой почве составили 26% от первоначального содержания, или 0,4 т/(га-год). При наименее благоприятном балансе эти потери могут достигать 2—3 т/га, например в посевах пропашных культур.

Потери гумуса обусловлены в значительной мере эрозией почв. Так, на слабоэродированных черноземах запас гумуса снижен на 5 — 10% по сравнению с почвами, не затронутыми эрозией, на средне- и сильно эродированных снижение составляет 30—40%. В среднем на площади черноземной зоны ежегодные потери гумуса от эрозии могут составлять до 200 кг/га.

Возникла проблема бездефицитного баланса гумуса в окультуренных почвах, т. е. проблема сохранения хотя бы нулевого баланса. Это достигается определенными приемами агротехники, включающими обязательное применение органических удобрений, севообороты с травяным клином, посевы сидератов и промежуточных культур, повышение количества растительных остатков путем увеличения урожайности культур, борьбу с эрозией.

Вместе с отчуждаемой частью выращенной растительной массы с полей вывозится большое количество элементов питания. Если в естественных экосистемах эти элементы рано или поздно с опадом возвращались в почву, то с урожаем сельскохозяйственных культур ежегодно удаляется из почвы 60 — 70% от потребленного количества элементов питания и тем больше, чем выше урожай. При средних урожаях на разных почвах под разными культурами вынос (в кг/га) азота колеблется от 65 до 285, фосфора (Р205) —от 26 до 67, калия (К20) —от 42 до 235. Кроме того, выносятся десятки и сотни килограммов на 1 га таких биофильных элементов, как кальций, магний, сера. Эти потери компенсируются применением минеральных и органических удобрений. Однако, по данным А. В. Петербургского (1979), за счет органических и минеральных удобрений и в меньшей степени других источников в среднем по СССР бездефицитным является лишь баланс фосфора. Баланс двух других питательных элементов сводится с дефицитом (табл. 71). Баланс всех питательных элементов под зерновыми и подсолнечником не скомпенсирован.

Необходимо подчеркнуть, что приведенные показатели не- скомпенсированности баланса питательных элементов занижены, так как в числе потерь не учтены потери питательных элементов с эрозией. В зоне подзолистых почв ежегодно смывается в среднем с каждого гектара пашни 1 т почвы, в черноземной зоне эта величина возрастает до 4 т. При этом с каждого гектара распаханного чернозема с твердым стоком выносится в среднем (в кг): N — 20, К — 7, Р — 6, Са — 50, Mg — 25, S — 8.

Источник

ЭЛЕМЕНТЫ БИОФИЛЬНЫЕ

Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра . Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. . 1978 .

Смотреть что такое «ЭЛЕМЕНТЫ БИОФИЛЬНЫЕ» в других словарях:

биофильные элементы — biofiliniai elementai statusas T sritis chemija apibrėžtis Biosferos medžiagų apykaitoje dalyvaujantys cheminiai elementai. atitikmenys: angl. biophile elements rus. биофильные элементы … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Геохимическая классификация элементов — Геохимическая классификация элементов, подразделяет химические элементы по признаку их геохимического сходства, т. е. по признаку их совместной концентрации в определённых природных системах. ═ Наиболее известные Г. к. э. были предложены… … Большая советская энциклопедия

Геохимическая классификация — элементов, подразделяет химические элементы по признаку их геохимического сходства, т. е. по признаку их совместной концентрации в определённых природных системах. Наиболее известные Г. к. э. были предложены норвежским геохимиком … Большая советская энциклопедия

Геохимическая классификация элементов — (a. geochemical classification of elements; н. geochemische Elementenklassifizierung; ф. classification geochimique des elements; и. clasificacion geoquimica de elementos) классификация хим. элементов, отражающая их группировку в… … Геологическая энциклопедия

Почва — У этого термина существуют и другие значения, см. Почва (значения). Профиль пахотной каштановой почвы, Волгоградская область … Википедия

Земля (геология) — Профиль пахотной каштановой почвы, Волгоградская область, Россия Почва поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную, гетерогенную, открытую, четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная… … Википедия

Читайте также:  Подкормка растений настоями травы

Почвообразование — Профиль пахотной каштановой почвы, Волгоградская область, Россия Почва поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную, гетерогенную, открытую, четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная… … Википедия

Почвы — Профиль пахотной каштановой почвы, Волгоградская область, Россия Почва поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную, гетерогенную, открытую, четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная… … Википедия

biofiliniai elementai — statusas T sritis chemija apibrėžtis Biosferos medžiagų apykaitoje dalyvaujantys cheminiai elementai. atitikmenys: angl. biophile elements rus. биофильные элементы … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

biophile elements — biofiliniai elementai statusas T sritis chemija apibrėžtis Biosferos medžiagų apykaitoje dalyvaujantys cheminiai elementai. atitikmenys: angl. biophile elements rus. биофильные элементы … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Источник

Биогеохимическая индикация экологического состояния урбоэкосистем севера (на примере архангельска) 03. 00. 16 экология

Содержание

4.1. Содержание подвижных форм биофильных элементов в почвах.
4.2. Миграция биофильных элементов в почвах г. Архангельска .
4.3. Биофильные элементы в растениях.
4.4. Биофильные элементы в системе почва – растение.
5. Тяжелые металлы в системе почва – растение в условиях городской среды архангельска
5.2. Миграция тяжелых металлов в почвах.
5.3. Содержание тяжелых металлов в системе почва – растение.

Подобный материал:

  • Системный анализ параметров вектора состояния организма человека, проживающего в условиях, 694.75kb.
  • Рабочая программа по дисциплине ен. Ф. 04 Экология, 249.29kb.
  • Задачи и основные принципы экоаудита. Критерии аудита систем экологического менеджмента, 45.12kb.
  • Оценка экологического состояния озер р-на, 617.04kb.
  • А. А. редактор газеты «Экология Балтики» идетского экологического журнала «у лукоморья»., 74.32kb.
  • Исследование подстилающей поверхности с использованием данных дистанционного зондирования, 278.68kb.
  • Департамент образования мэрии г. Архангельска, 1988.06kb.
  • Оценка состояния насаждений городских парков в связи с их реконструкцией (на примере, 396.42kb.
  • Учебные задачи как средство реализации регионального компонента экологического образования, 335.94kb.
  • Науки о земле алексеев В. Р. Ландшафтная индикация наледных явлений, 163.1kb.

4. Биофильные элементы в системе почва – растение в условиях городской среды АРХАНГЕЛЬСКА

4.1. Содержание подвижных форм биофильных элементов в почвах. Оценку уровня обеспеченности почв Архангельска биофильными элементами провели, анализируя данные о содержании их в верхнем слое почвы (0 – 20 см) и почвенном профиле.

Накопление обменных форм фосфора, калия, кальция и других элементов в почвах Архангельска связано с геологическим строением и промывной способностью грунтов на территории города. Для территорий Архангельска характерен концентрический тип распределения биофильных элементов: максимальная их локализация отмечена по периферии города, на территории старой исторической зоны, где почвообразующей породой является тяжелая морена, в центре современного Архангельска, расположенном на торфах с песчаной отсыпкой, отмечен минимум накопления биофильных элементов.

Содержание всех рассмотренных биофильных элементов в городских почвах Архангельска в большинстве случаев превышает их содержание в природных почвах, это прежде всего связано с их технофильным поступлением в атмосферный воздух, а затем с осадками в почву, и поверхностные воды с последующей сорбцией в почвенном покрове. Меньше биофильных элементов, по сравнению с урбаноземами и культуроземами, накапливается в реплантоземах – почвах новостроек (табл. 1). Накопление нитратов в почвах связано с транспортной нагрузкой (r = 0,79) на автомобильных трассах (улицах и проспектах города).

4.2. Миграция биофильных элементов в почвах г. Архангельска . Анализ полученных данных показал, что миграция подвижных форм биофильных элементов по профилю разных типов почв Архангельска отличается от таковой в природных почвах и, ограничена сорбционными барьрами (как правило, имеет гумусово-аккумулятивный характер). Максимальное количество химических элементов сосредоточено в верхних горизонтах, наиболее богатых гумусом.

Вниз по почвенному профилю содержание элементов снижается, иногда очень резко, что, прежде всего, может быть связано с опесчаниванием почв. Характер распределения мигрирующих элементов зависит от типа почв, их механического состава, обеспеченности органическим веществом и других свойств.

В урбаноземах и культуроземах наблюдается близкий характер миграции биофильных элементов по почвенному профилю, с накоплением их на гумусовых сорбционных барьерах в верхних горизонтах. В реплантоземах четких закономерностей распределения биофильных элементов не прослеживается. Это связано с вещественным составом слоев данных почв, их опесчаненностью, оторфяненностью, наличием прослоек строительно-бытового мусора, которые формируют социальные барьеры. Часто содержание химических элементов резко изменяется по горизонтам их почвенных профилей.

Таблица 1. Среднее содержание подвижных форм биофильных элементов в верхнем слое (0 – 20 см) различных типов почв Архангельска, мг/кг

оксид Тип почвы

Культу-роземы

n = 3 Репланто-земы

Урбано-земы

Естествен-ные дерновые почвы

n = 2 Дерново подзолис

тые почвы Подмоско

вья* Урбано- земы

Почвы Красноярска** Р2О5 518,927,1 512,750,5

n = 19 970,228,0

n = 33 327,024,3 50 — 100 50 — 1500 167 — 176 К2О 112,015,4 41,49,2

n = 11 142,415,4

n = 33 56,12,2 7 — 15 2 — 60

— Са 2+ 127,223,0 85,37,5

n = 6 164,012,2

n = 14 73,92,7 50 — 100 50 — 100 250 — 300 Mg 2+ 38,812,2 35,02,4

n = 6 40,76,3

n = 14 31,41,0 20 — 30 до 300 118 — 130 NO3 — 123,04,7 45,22,3

n = 14 15,92,6

n = 22 41,62,2 нет 12 — 15 6 — 23 NH4 + 171,726,3 105,514,0

n = 3 119,11,3

n = 3 109,41,6 — — 17 — 25

Примечание: n – количество участков исследования; * — по данным М.Н. Строгановой и др. (Почва. Город…, 1997);** — по данным И.Ю. Борцовой (Техногенное загрязнение…, 2007).

Распределение биофильных элементов по почве зависит также от миграционных свойств элементов, которые обладают разной подвижностью и особенностями закрепления в почве. В городских почвах наименьшей миграционной способностью обладает фосфор.

4.3. Биофильные элементы в растениях. Накопление биофильных элементов различными растениями отличается, большее их содержание характерно для древесных растений по сравнению с травянистыми.

Растения в городе отличаются от однотипных растений естественных местообитаний по уровню накопления элементов питания. Береза, ива, тополь и разнотравье при произрастании в городе испытывают дефицит фосфора в тканях, но накапливают большие количества калия и нитратного азота, что связано с разными формами их накопления в городских почвах (табл. 2).

Различные биофильные элементы потребляются отдельными органами растений естественных и городских местообитаний неодинаково: калий преимущественно накапливается в надземной части, фосфор – в корнях растений. Накопление нитратного азота в большей степени зависит от вида растений: сходное потребление его характерно для березы и тополя, и несколько отличается для ивы.

Изменение химического состава растений зависит от фазы их развития, а значит и от сезона года. Как правило, наблюдается снижение содержания всех рассматриваемых элементов (калия, фосфора и нитратного азота) в зеленых частях растений в летний период – период максимальной интенсивности всех физиологических процессов растений.

Читайте также:  Выращивание шпината домашних условиях

Различные виды растений отличаются по уровню поглощения элементов питания и их динамике содержания в различных органах в течение вегетативного периода.

Таблица 2. Содержание биофильных элементов в органах растений естественных и городских местообитаний (мг/кг сухого вещества)

Орган растения В растениях контроля В растениях города
К2О Р2О5 NO3 — К2О Р2О5 NO3 —
Травянистая растительность
Корни 4307 957292 1153 198054 5361 87 187 2
Надземная часть 320410 1120395 1112 414776 3130 47 200 2
Среднее 18178 1038893 1142 306465 4246 67 193 2
По данным О.Н. Абысовой (2007) — — — 16560 8244 182
По данным Л.М. Державина (1998) — — — 11200 — 45500 1800 — 4600 —
Ива
Корни 72315 1690275 989 161719 8908 31 112 1
Кора 56028 1471180 812 290834 961  18 145 1
Ветви 131829 1234034 2112 282219 2790 29 156 3
Листья 184466 1539963 2152 452929 2461 48 2253
Среднее 111135 1483863 1517 296925 3780 32 159 2
Береза
Корни 122820 1830683 26310 753 14 1454927 67 12
Кора 6104 1129028 14512 538 13 261  6 141 15
Ветви 8605 1203290 1508 253355 2847 34 93 23
Листья 245041 1916152 1657 317847 5229 45 183 25
Среднее 128717 1519763 1818 175032 5722 25 121 19
По данным О.Н. Абысовой (2007) листья / ветви — — —
По данным В.В. Никонова (2004) — — — 2500 — 9000 1200 — 3200 —
Тополь
Корни н/д н/д н/д 166817 9347 38 118 10
Кора н/д н/д н/д 108417 2825 18 155 5
Ветви н/д н/д н/д 343225 2369 27 134 3
Листья н/д н/д н/д 481830 4028 39 156 3
Среднее

275022 4642 31 141 6

Максимальные количества фосфора и калия накапливает тополь (445–4640 мг/кг; 1651–15518 мг/кг, соответственно), минимальные – береза (227–2512 мг/кг; 549–5422 мг/кг, соответственно), ива занимает промежуточное положение (1051–3725 мг/кг; 2189–9905 мг/кг, соответственно). По уровню накопления нитратов тополь отличается минимальными значениями (63–201 мг/кг), а береза и ива аккумулируют сходные количества NO3 — (73–355 мг/кг).

Динамика содержания элементов питания (К2О, Р2О5, NO3 — ) в течение вегетационного периода зависит от породы: у березы и тополя сходна, большие их количества накапливаются в листьях. У ивы максимальное количество фосфора и нитратного азота часто приходятся на ветви и кору.

4.4. Биофильные элементы в системе почва – растение. Распределение биофильных элементов в определенной степени зависит от геохимических характеристик почв и связано с их типами и степенью сформированности, но в то же время определяется биологическими особенностями растений. Травянистая растительность накапливает больше К2О, Р2О5 и NO3 — на урбаноземах (3900 мг/кг; 4950 мг/кг и 237 мг/кг, соответственно); ива поглощает близкие количества этих элементов на урбаноземах и реплантоземах (2050–2970 мг/кг; 5020–5036 мг/кг и 148–150 мг/кг, соответственно); береза и тополь накапливают больше калия (1500 мг/кг и 2800 мг/кг) и фосфора (5880 мг/кг и 5900 мг/кг) на реплантоземах, а нитратов (120 мг/кг и 125 мг/кг) на урбаноземах.Наблюдается тенденция изменения распределения биофильных элементов по органам растений в городских условиях, по сравнению с природными почвами. Доля калия в листьях всех изученных древесных растений (береза, ива, тополь) на городских почвах снижается, а в коре и ветвях увеличивается. У деревьев наибольший отток К2О из листьев в другие органы наблюдается на реплантоземах, а у трав – на урбаноземах. У трав и деревьев идет накопление фосфора в корнях на всех типах почв, но набольшее – у растений естественных местообитаний. Накопление нитратов в травянистой растительности города соответствует природной. У деревьев в условиях городской среды происходит снижение роли корневого поглощения нитратов.

В городских почвах наблюдается значительное перераспределение химических элементов (К2О, Р2О5, NO3 — ) в составе растительных органов. У трав на всех типах почв в надземной части и корнях увеличивается доля калия. Особенно заметно увеличение доли этого элемента в корнях травянистой растительности на культуроземах и урбаноземах, в надземной части – на урбаноземах и реплантоземах. У древесных растений в коре, ветвях и листьях на культуроземах и урбаноземах также преобладает калий, а в корнях – фосфор. Наиболее стабильное соотношение биофильных элементов в органах исследованных растений наблюдается на более развитых урбаноземах, чем на молодых почвах новостроек – реплантоземах.

Количественной мерой интенсивности (степени) накопления химических элементов растениями является коэффициент биогеохимического поглощения (КБП), представляющий собой отношение содержания элемента в растении к его содержанию в почве. С использованием результатов по содержанию элементов питания в почвенных образцах, рассчитаны значения КБП для основных растений городских и естественных ценозов.

На интенсивность поглощения биофильных элементов растениями в первую очередь влияют условия их местообитания. Поглотительная способность растений в условиях города в отношении фосфора значительно снижена, и КБП в среднем составляет 6–22, а в отношении NO3 — – повышена (КБП = 5–10), по сравнению с растениями естественных местообитаний, для которых КБП фосфора составляет 32–46, а нитратов – 3–4. Интенсивность потребления калия травянистыми и древесными растениями сходна в естественных и городских условиях (КБП = 15–32).

Поглотительная способность отдельных органов растений в естественных и городских условиях также различается. Для всех органов исследованных растений в естественных условиях максимальной является величина КБП фосфора. В городских условиях эта величина снижается на фоне увеличения КБП калия и нитратов.

На различных типах городских почв интенсивность накопления калия, фосфора и нитратного азота неодинакова. На реплантоземах наблюдается наиболее интенсивное накопление фосфора (КБП = 24–44) и калия (КБП = 43–59) растениями, нитраты накапливаются ими на этих почвах в меньшей степени (КБП = 5–6). Высокие значения КБП нитратного азота для органов трав и древесных растений отмечены на культуроземах (КБП = 25–28).

Интенсивность накопления элементов питания органами растений различается и в разные сезоны года. Максимальные значения КБП калия (7–42) наблюдается весной, нитратов (5–16) – осенью. Фосфор весной в большей степени аккумулируется ветвями деревьев (6–29), а осенью – их корой (7–13).

5. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В СИСТЕМЕ ПОЧВА – РАСТЕНИЕ В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ АРХАНГЕЛЬСКА

5.1. Содержание тяжелых металлов в почвах. Определение уровня загрязнения почв Архангельска провели, анализируя данные о содержании в верхнем слое (0–20 см) валовых форм тяжелых металлов 1 класса опасности (свинца, кадмия, ртути), меди и цинка и рассчитав на их основе суммарный показатель загрязнения для исследованных участков.

Оценка валового содержания ТМ в поверхностном слое почв Архангельска показала наличие полиэлементного загрязнения. В городских почвах средние концентрации химических элементов (Cu, Zn, Pb, Hg) выше значений для естественных почв (табл. 3).

В целом, оценка полученных концентраций химических элементов в почвах города по шкале опасности загрязнения почв, составленной на основе величин показателя суммарного загрязнения (СПЗ) (Сает, 1990; Касимов, 1995), выявила допустимый уровень загрязнения (СПЗ от 1 – 15 усл. ед.) урбаноземов и реплантоземов и умеренно опасный (СПЗ от 16 – 32 усл. ед.) – культуроземов.

Верхний слой почв центральной части города загрязнен тяжелыми металлами (валовые формы) больше, чем почвы Привокзального района. Накопление ТМ в почвах Архангельска происходит аналогично биогенным элементам. Концентрическое расположение зон разного уровня содержания ТМ, видимо, также связано с типом подстилающих грунтов и различиями во времени застройки этих территорий, с разницей во времени существования и преобразования почв под влиянием антропогенного фактора, который в первую очередь обусловлен воздействием промышленных предприятий (ТЭЦ, предприятия машиностроения, ЦБК, предприятия жилищно-коммунального хозяйства и очистные сооружения) расположенных по периферии города и автотранспортом. На накопление тяжелых металлов влияет и механический состав почв (Невзоров, 200; Наквасина и др., 2006; Никитин, 2006).

Таблица 3. Среднее содержание валовых форм тяжелых металлов (мг/кг) в городских и естественных почвах и предельно допустимые их концентрации (ПДК)

Химический элемент Естествен-ная почва

n = 2

Культурозем

n = 2

Урбано-зем

 Репланто-зем

 Урбано-земы ЮВАО

***

Почвы Санкт-Петербурга

****

Почвы Ленинградской области **** ПДК по ЦИНАО, мг/кг
Pb 14,01,1 106,30,9 76,21,6

(n = 20)

59,01,3

(n = 17)

37 223 19 38 (32*)
Cu 15,00,9 39,20,3 48,21,3

(n = 9)

39,21,1

(n = 9)

59 120 18 53 (100**)
Zn 73,21,6 770,13,2 149,01,2

(n = 9)

109,12,2

(n = 9)

208 774 43 87 (300**)
Hg

Примечание: n – количество участков исследования; СПЗ – суммарный показатель загрязнения;

* — Перечень предельно-допустимых…,1991; ** — Kloke, 1980; *** — Пляскина О. В., 2007; **** — Уфимцева М.Д., 2005;

Накопление в почвах тяжелых металлов в определенной мере связано с уровнем содержания в них элементов питания, что подтверждает наличие корреляционной зависимости между этими показателями (табл. 4).

Помимо оценки загрязнения почв валовыми формами тяжелых металлов, при почвенно-химическом мониторинге необходимо уделять внимание их подвижным формам, так как они формируют резерв питания растений (Уфимцева, Терехина, 2005) и кроме того легко вымываются в грунтовые, а затем и поверхностные воды, определяя тем самым уровень их загрязнения. В связи с этим нами была произведена оценка степени подвижности ТМ в почвах Архангельска.

Практически все из исследованных почв Архангельска имеют очень высокое содержание подвижной меди, концентрации её превышают в 5 – 10 раз ПДК (3 мг/кг) на 50 % урбаноземов и 25 % реплантоземов. Содержание актуальных запасов Zn превышает ПДК = 23 мг/кг на 50 % урбаноземов и 70 % реплантоземов в 1,2 – 2,6 раз. Однако почвы города обеднены подвижными формами кобальта (1,1–1,7 мг/кг), никеля (0,89–1,0 мг/кг) и марганца (11,7–41,5 мг/кг), которые являют­ся не только техногенными поллютантами, но необходимыми для растений микроэлемента­ми. В культуроземах отмечаются максимальные концентрации подвижных форм Fe, Co, Mn, а в реплантоземах – Pb, но их содержание значительно наже ПДК на большинстве исследованных участках.

Таблица 4. Корреляционная зависимость содержания некоторых тяжелых металлов в почвах г. Архангельска от уровня их обеспеченности биофильными элементами

Металл/форма Диапазон Уравнение r
Содержание Р2О5 (мг/кг)
Cuвал. x  550 Y = 0,1465x – 4,5878 0,93
550  x  2000 Y = -0,028x + 67,280 — 0,77
Cuподв. x  150 Y = -0,0302x + 3,9015 — 0,84
150  x  600 Y = 0,006x + 1,1846 0,70
600  x  2000 Y = -0,0022x + 5,0366 -0,69
Znвал. x  1500 Y = 0,2498x – 0,9590 0,63
Znподв. x  1500 Y = 0,00656x + 8,4035 0,76
Pbвал. x  800 Y = 0,2294x – 1,7171 0,95
Содержание К2О (мг/кг)
Cuвал. 20  x  350 Y = 0,0864x + 16,714 0,59
Cuподв. 20  x  80 Y = 0,0711x – 0,1258 0,83
150  x  410 Y = -0,0023x + 2,8919 -0,76
Znвал. 20  x  350 Y = 0,2619x + 84,899 0,49
Znподв. 20  x  350 Y = 0,0076x + 11,932 0,21
Pbвал. 20  x  350 Y = 0,5462x + 22,095 0,64
Cодержание NO3 — (мг/кг)
Cuвал. x  110 Y = 0,0661x + 26,448 0,12
Cuподв. x  110 Y = -0,0091 + 3,599 -0,17
Znвал. x  110 y = 1,201x + 118,23 0,17
Znподв. x  110 Y = 0,0569x + 10,996 0,53
Pbвал. x  35 Y = 4,4264x + 37,512 0,59
35  x  110 Y = -1,4904x + 161,01 -0,86

По величине коэффициентов подвижности (Кп) на урбаноземах и культуроземах ТМ можно расположить в ряд Zn > Cu > Pb, а на естественных почвах и культуроземах — Cu > Zn > Pb. Эти ТМ изменяют степень подвижности в следующем ряду городских типов почв: культурозем

Растение Химический элемент
Cu Zn Ni Fe Co Pb
Городская среда обитания
Травы 11,20  0,10 116,01 1,80 0,74  0,01 94,90  2,66 3,40  0,21 1,60  0,06
Ива 11,00 0,15 88,70  1,21 0,90  0,02 122,12 6,10 2,70  0,21 3,42  0,07
Береза 10,81  0,09 122,09 1,33 0,73  0,02 24,13  1,39 1,52  0,07 2,91  0,04
Тополь 33,20  1,80 250,02 2,47 0,27  0,01 92,80  2,59 2,43  0,22 1,70  0,02
Береза, по данным Т.А.Гурьева (1996) 6,0 — 2,7 282,0 — 4,5
Тополь, по данным М.Д. Уфимцевой (2005) 28,39 146,32 4,91 418,33 — 8,78
Естественная среда обитания
Травы 9,20  0,23 24,30  1,56 0,07  0,01 22,61  1,10 0,74 0,02 0,780,02
Береза 0,63 0,05 12,8  0,70 0,12  0,01 20,7  0,95 0,9  0,03 0,840,04

Травянистая растительность в условиях города менее интенсивно накапливает кобальт (КБП = 1,43–3,66) и медь (КБП = 3,48–5,76) на фоне увеличения потребления железа (КБП = 2,23–11,34) и цинка (КБП = 7,6–8,44). Накопление цинка и меди растениями зависит от их вида. Эти элементы более активно накапливаются листьями тополя, для которых отмечены максимальные значения КБП (5,8 и 10,1, соответственно), по сравнению с другими растениями.

Источник

➤ Adblock
detector