ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2020
Просмотров: 5856
Скачиваний: 9
Доклады Всероссийской научной конференции
125
шахты «Саранская», в Кузнецком угольном бассейне – в лесостепной зоне на территории шахты «Байдаевская»
и разреза «Байдаевский», в горно-таежной зоне – на территории разреза «Осинниковский».
Изучались субстраты рекультивированных и не рекультивированных породных отвалов и субстраты
делювиальных наносов, образующихся вокруг отвалов (литостраты, органолитостраты). Кроме того,
исследованы почвы этих участков, представленные петрозёмами, пелозёмами, гумусовыми петрозёмами,
гумусовыми пелозёмами, а также фоновые тёмно-каштановые, чернозёмные, дерново-подзолистые почвы.
В отобранных образцах валовое содержание микроэлементов (
Sr
, V, Cr, Co, Ni, Cu,
Zn
, As, Pb)
определялось рентгено-флуоресцентным методом на приборе «Спектроскан-МАКС GV» (124 образца).
Определение содержания ПАУ проводилось методом спектроскопии Шпольского на спектрофлуориметре
«Fluorolog-3-22 Jobin
Ivon
» (62 образца). Количественно опеделялись 12 соединений: флуорен, нафталин,
фенантрен, хризен, пирен, антрацен, тетрафен, бенз(а)пирен, бенз(
ghi
)перилен, ретен, бенз(е)пирен, коронен.
Во всех образцах потенциометрическим методом определены значения рН.
Проведенные исследования показали, что микроэлементый состав пород, слагающих отвалы, и
формирующихся на них почв в Карагандинском и Кузнецком угольных бассейнах довольно близки, что связано
со схожим литологическим и минералогическим составом угольных формаций. Кроме того, микроэлементные
составы фоновых почв на рассматриваемых месторождениях также оказались близкими.
В почвах и горных породах на изученных угольных месторождениях установлено повышенное
содержание мышьяка и свинца, относящихся ко второму классу опасности. Их количество в несколько раз
превышает кларковые содержания (As в 4-22 раз, Pb 2-12 раз). Содержания других определяемых элементов, в
основном, характеризуются значениями, близкими к кларковым. Породы, поступающие из горных выработок в
отвалы, характеризуются щелочной реакцией. В результате горения отвалов может увеличиваться кислотность
среды, в связи с чем повышается подвижность свинца и мышьяка, и наблюдается их вынос в подчиненные
позиции. При горении отвалов происходит удаление мышьяка в виде газообразных соединений [1]. Тренд
увеличения содержания мышьяка при сжигании угля в прилегающих к отвалам почвах показан в работе [2].
При этом в самих породах отвалов при их возгорании возможно снижение содержания мышьяка и свинца [3].
В породах отвалов, не подверженных горению, изменений щелочно-кислотных условий не наблюдается.
В наносах и почвах на этих объектах фиксируются более низкие содержания микроэлементов, чем в породах
отвала.
В целом, несмотря на большее количество атмосферных осадков в лесостепной зоне, по сравнению со
степной зоной, более активный вынос микроэлементов из пород и почв отвалов и поступление их в субстраты
делювиально-пролювиальных шлейфов отмечен в степной зоне в случае отвала с прогоревшими породами.
Кроме того, в районах угледобычи возгорание отвалов служит источником органических загрязнителей, в
том числе ПАУ. В фоновых черноземах изученного участка сумма ПАУ составляет 10-20 нг/г, что соответствует
уровням их содержания в других фоновых регионах России [4]. Преобладающими соединениями в этих почвах
являются нафталины, хризен, пирен, флуорен. Содержание ПАУ в исходном угле довольно низкое (сумма до 10
нг/г), большую часть составляют нафталины и флуорен, что характерно для каменноугольных формаций [5].
В почвах на отвале шахты «Байдаевская» вблизи очагов возгорания выявлены существенные концентрации
ПАУ (сумма 100-500 нг/г), среди которых в основном присутствуют наиболее легкие двухъядерные соединения.
Интенсивное образование большого количества ПАУ связано с нагреванием толщи пород, содержащих обломки
угля. В верхних горизонтах содержания ПАУ ниже, чем в нижних, что указывает на образование ПАУ в самом
отвале. На некотором удалении от очагов возгорания в почвах на отвале отмечается снижение содержания
ПАУ (10-250 нг/г), при этом максимумы содержания отмечаются в поверхностных горизонтах, то есть их
поступление связано с атмосферными выпадениями. В почвах, формирующихся на субстрате делювиально-
пролювиального шлейфа, и погребенных под ним почвах отмечаются довольно высокие содержания ПАУ
(100-600 нг/г), причем в пределах профиля ПАУ распределены неравномерно. Это связано с неоднородностью
пород, слагающих нанос, с включением углистого материала в горизонты погребенных почв и с формированием
натечных углисто-гумусовых новообразований в профиле погребенных почв.
В породах отвала «Байдаевского» разреза в районе очага возгорания ПАУ распределены крайне
неравномерно, их общее содержание варьирует от 10 до 2400 нг/г. ПАУ являются продуктами неполного
сгорания, поэтому в образцах, содержащих минимальные количества ПАУ, могло произойти более полное
сгорание углистых частиц. В горизонтах, прилегающих к участкам возгорания, напротив, наблюдается
обогащение углеводородами, которые образуются при воздействии тепла на органическое вещество углей. В
почвах отвалов преобладают легкие соединения: нафталины и ретен, местами флуорен, фенантрен.
В почвах рекультивированных участков, удаленных от очагов возгорания на 1-2 км, отмечается сорбция
ПАУ слаборазвитыми гумусовыми горизонтами, суммарное содержание достигает 120 нг/г, ниже по профилю
почвы оно уменьшается до 20 нг/г. Образование слаборазвитых гумусовых горизонтов способствует сорбции
ПАУ в почвах.
В связи с возгоранием отвалов происходит увеличение содержание ПАУ как в породах и почвах отвалов
непосредственно в районах очагов возгорания, так и в удаленных от них почвах. Закреплению ПАУ способствует
щелочная среда, а также обогащение почв и пород органическим веществом, что усиливает их сорбцию.
Таким образом, почвы изучаемых территорий, как природные, так и формирующиеся на субстратах
отвалов и делювиально-пролювиальных шлейфов, характеризуются однотипным микроэлементным составом,
который определяется региональными особенностями пород и их приуроченностью к распространению
угольных формаций. В них отмечаются повышенные содержания мышьяка и свинца, в несколько раз
превышающие кларковые значения. Возгорание отвалов оказывает влияние на подвижность микроэлементов
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
126
и определяет их перераспределение в породах отвалов и шлейфов. Кроме того, в связи с горением отвалов
происходит увеличение содержание ПАУ на участках возгорания и прилегающих к отвалам почвах.
Преобладают 2-3-ядерные соединения, которые можно считать индикационными для процессов сгорания угля.
Литература
1. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: Справочник: в 6 кн. Под ред. Э.К. Буренкова. – М.:
Недра, 1994.
2. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989.
– 439 с.
3. Алехин В.И., Мигуля П.С., Проскурня Ю.А. Минералого-петрографические и эколого-
геохимические особенности пород терриконов Донбасса (на примере Донецко-Макеевского
промышленного района) // Сб. научн. тр. НГА Украины. – Днепропетровск, 1998, Т. 5, №3. – С. 35-
39.
4. Ровинский Ф.Я., Теплицкая Т.А., Алексеева Т.А. Фоновый мониторинг полициклических
ароматических углеводородов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. – 224 с.
5. Оглобина А.И., Пиковский Ю.И., Добрянский Л.А., Курило М.В. Распределение полициклических
ароматических углеводородов в угленосных отложениях Донецкого бассейна // Геологический
журнал, 1992, №1. – С.107-115.
УДК 631.41
ГУМУСООБРАЗОВАНИЕ В ПЕРВИЧНЫХ ПОЧВАХ: РОЛЬ ЛАККАЗ ЛИШАЙНИКОВ
А.Г. Заварзина (1), А.В. Лисов (2), А.А. Заварзин (3)
(1) Факультет почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва, e-mail: zavarzina@mail.ru
;
(2) Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К.Скрябина, Москва, e-mail: alex-lisov@
rambler.ru; (3) Биолого-почвенный факультет СПбГУ, Санкт-Петербург, e-mail: az@bio.pu.ru
Гумус и органо-минеральные соединения являются характерными признаками почв, отличающими
их от других минеральных (коры выветривания) или органических (угли) образований. Поэтому основными
процессами при образовании почв можно считать накопление органического вещества, его гумификацию и
органо-минеральные взаимодействия. Образование специфических соединений гумуса - гуминовых веществ
(ГВ), а также органо-минеральных соединений приводит к выведению С
орг
из биотического цикла в резервуары
с длительным временем пребывания (
n
×10
3
лет), что имеет принципиальное значение для гео-биологических
процессов на суше. В современной биосфере почвы являются в основном продуктом жизнедеятельности высших
растений, корневая система которых преобразует минеральный субстрат, а лигнин-содержащая мортмасса
служит источником гумуса. Лигнин и фенольные продукты его деструкции подвергаются окислительной
трансформации под воздействием грибных фенолоксидаз (лакказ, тирозиназ, пероксидаз) или элементов
с переменной валентностью (Fe,
Mn
). Спонтанная конденсация полифенолов и продуктов их окисления
(хинонов, семихинонов, феноксирадикалов) с азотистыми и алифатическими соединениями, углеводами и
др. приводит к образованию ГВ - гетерогенных и полидисперсных макромолекул, устойчивых к микробной
деструкции. ГВ могут образовываться как за счет частичной трансформации растительных остатков, так и за
счет конденсации водорастворимых предшественников. В первом случае гумификация представляет собой
твердофазную ферментацию растительного опада или корневой массы грибами, а во втором случае имеет
место гетерофазная конденсация - синтез макромолекул на/у поверхности почвенных минералов, обладающих
каталитической активностью [1]. Продуктами гетерофазной полимеризации являются высокомолекулярные
органо-минеральные комплексы.
Несмотря на то, что высшие растения доминируют в большинстве наземных экосистем, в суровых
климатических условиях, занимающих около 8% поверхности суши, преобладают альго-мико-бактериальные
и лишайниковые сообщества. Эти сообщества считаются сукцессионными предшественниками высших
растений, кроме того, считается, что они господствовали в растительном покрове суши в течение около 1 млрд.
лет до появления высших растений в раннем девоне [2]. Непосредственное участие цианобактерий, зеленых
водорослей, литофильных микроорганизмов, микроскопических грибов и лишайников в выветривании
пород, образовании вторичных минералов и накоплении органического вещества в первичных почвах было
установлено еще в ранних работах [3]. Считается, что альго-мико-бактериальным сообществам и лишайникам
принадлежит ведущая роль в образовании первых примитивных почв на Земле [4]. Однако, процессы
гумусообразования, сопутствующие колонизации минеральных субстратов литофильной микрофлорой,
до сих пор остаются малоизученными. Во-первых, качественный состав соединений-предшественников
ГВ в почвах под альго-мико-бактериальными сообществами отличается от такового в почвах под высшей
растительностью. Низшие растения не содержат лигнина, а водоросли и цианобактерии практически не
продуцируют фенольных соединений, поэтому для них характерно образование гумусоподобных полимеров
- меланоидинов (продуктов конденсации аминокислот и сахаров под воздействием УФ излучения).
Микроскопические грибы продуцируют гумусоподобные полимеры меланины, а также фенольные соединения,
но не накапливают значительных количеств биомассы. Таким образом, “альго-мико-бактериальный” гумус
отличен от гумуса высших растений как по составу, так и, скорее всего, по устойчивости к минерализации. Во-
вторых, соотношение процессов гумусообразования (твердофазная ферментация/гетерофазная конденсация)
в первичных почвах сдвинуто, скорее всего, в сторону гетерофазной конденсации, поскольку в этом случае
Доклады Всероссийской научной конференции
127
не требуется ни значительных количеств биомассы, ни высокой биологической активности, а достаточно
продукции растворимых предшественников и наличия каталитически активной твердой фазы. Продуктом
являются почвы-пленки.
Среди пионерной литофильной растительности особый интерес в аспекте первичного гумусообразования
представляют лишайники. Многие виды накапливают значительные количества биомассы, причем недавно
было установлено, что биомасса эпигейных лишайников содержит значительное количество водорастворимых
фенольных соединений, в том числе конъюгаты фенолкарбоновых кислот [5]. Также недавно установлено,
что лишайники порядка пельтигеровых продуцируют лакказы – фенолоксидазы, которые в зависимости от
условий среды катализируют процессы конденсации фенольных соединений или участвуют в частичной
деструкции лигнина и гуминовых веществ [1]. Таким образом, за счет продукции фенольных соединений
лишайниковыми ассоциациями, в почвах под ними могут образовываться “настоящие” ГВ, а за счет продукции
лакказ лишайники могут играть и биохимическую роль в первичном гумусообразовании, которая до сих пор
была неизвестна. Фенольные соединения и ферменты, вымывающиеся из талломов лишайников дождевыми
осадками, могут участвовать в процессах гетерофазного синтеза ГВ и их органо-минеральных соединений, что
имеет большое значение для первичной стабилизации С
орг
в ранних почвах. Кроме того, лакказы лишайников
могут участвовать и в трансформации новообразованных ГВ.
Целью работы было изучить возможность синтеза и деструкции гуминовых веществ лакказой
Solorina
crocea
- почвостабилизирующего лишайника порядка Пельтигеровых. Таллом этого лишайника прочно связан
с минеральным субстратом, что предполагает быструю адсорбцию ферментов и метаболитов, вымываемых
из таллома, на почвенных частицах, кроме того, этот лишайник является наиболее активным продуцентом
лакказ среди изученных нами видов. Из этого лишайника была выделена олигомерная лакказа и очищена
до более стабильного и обладающего большим редокс потенциалом мономерного фермента [6]. Лакказа
была иммобилизована на каолините, покрытом аморфной гидроокисью алюминия, изучены ее физико-
химические свойства. Иммобилизованный фермент обладал большей термостабильностью и устойчивостью
при хранении, чем свободный. К минерал-ферментному комплексу был добавлен раствор предшественников
ГВ (фенолкарбоновые кислоты и аминокислоты) и далее смесь инкубировали в темноте в течение 48
ч. Затем смесь центрифугировали и экстрагировали связанные с минеральной фазой продукты реакции
методами гель-фильтрации и УФ-видимой спектроскопии. Нами установлено образование соединений с
массой до 75 кДа, которые по молекулярно-массовым распределениям и спектрам в видимой и УФ области
были близки к ГК почв. Таким образом, впервые показана возможность гетерофазного синтеза полимерных
органо-минеральных соединений из мономерных предшественников при участии лакказы лишайника.
Гетерофазную конденсацию можно считать элементарным механизмом первичного гумусообразования. Для
изучения роли лакказ лишайников в трансформации ГВ, почвенные гуминовые кислоты (ГК) инкубировали
в присутствии олигомерной или мономерной лакказ лишайника
Solorina crocea
. Установлено, что через 48
часов инкубации снижалось количество высокомолекулярной фракции в ГК и образовывались продукты с
меньшей молекулярной массой. Мономерная лакказа была несколько более эффективна, что согласуется с
ее более высоким редокс-потенциалом. Таким образом, показана возможность деполимеризации почвенных
гуминовых веществ лакказами лишайника.
Литература
1. Заварзина А.Г. Реконструкция возникновения палеопочв на основе современных процессов
гумусообразования. Палеопочвы и индикаторы континентального выветривания в истории
биосферы. Серия «Гео-биологические системы в прошлом», М.: ПИН РАН, 2010, с. 36–75.
2. Заварзин Г.А. Эволюция прокариотной биосферы: “Микробы в круговороте жизни”. 120 лет спустя:
Чтение им. С.Н.Виноградского, ред. Колотилова Н.Н. М.: МАКС Пресс, 2011, 144
c
.
3. Глазовская М.А. О соотношении процессов выветривания и почвообразования. Докл. Сов.
Почвоведов к VII межд. конгр. в США, Изд-во АН СССР, Москва, 1960, с. 318-322.
4. Добровольский Г.В. Роль и значение почв в становлении и эволюции жизни на Земле. В кн.
“Эволюция биосферы и биоразнообразие” (к 70-летию А.Ю. Розанова). Изд. КМК, М, 2006 с. 246-
257.
5. Загоскина Н.В., Николаева Т.Н., Лапшин П.В., Заварзина А.Г., Заварзин А.А. О содержании
фенольных соединений в различных видах лишайников Кольского полуострова. Химия
растительного сырья №4, 2012, с. 245–249.
6. Lisov А., Zavarzina
A
., Zavarzin
A
., Demin V., Leontievsky
A
. Dimeric and
monomeric
laccases
of
soil-
stabilizing
lichen
Solorina crocea
: purification, properties and reactions
with
humic acids. Soil Biology and
Biochemistry V. 45, 2012, p. 161-167.
УДК 504.064.2
ПОСТУПЛЕНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ПАУ В ЭКОСИСТЕМЫ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА
«ЛОСИНЫЙ ОСТРОВ» ОТ МОСКОВСКОЙ КОЛЬЦЕВОЙ АВТОДОРОГИ
Ю.А. Завгородняя, А.Л. Чикидова, Е.А. Бочарова
МГУ имени М.В.Ломоносова, Москва, e-mail: zyu99@mail.ru
Важнейшую группу суперэкотоксикантов составляют полициклические ароматические углеводороды
(ПАУ) – органические соединения биогенного и техногенного происхождения, обладающие высокой
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
128
токсичностью, канцерогенной и мутагенной активностью и значительной устойчивостью в окружающей
среде. Особую важность представляет изучение поведения ПАУ в местах с высокой плотностью населения – в
экосистемах городов и мегаполисов, где возможность прямого воздействия токсикантов на человека гораздо
выше. Одним из основных источников поступления ПАУ в окружающую среду является автотранспорт, вклад
которого в общую техногенную нагрузку на территории города может составлять до 90 %.
Национальный парк «Лосиный остров» является одним из крупнейших лесных массивов в г.Москве.
Мощным источником техногенной нагрузки, находящимся непосредственно на территории парка, является
Московская кольцевая автодорога (МКАД), которая играет существенную роль в поступлении полиаренов вместе
с автотранспортными выбросами в примыкающие к ней экосистемы. Отсутствие в центральной части «Лосиного
острова» других крупных источников загрязнения позволяет считать, что распространение техногенных ПАУ в
данном районе является результатом функционирования магистрали, и дает уникальную возможность изучения
влияния собственно автотранспорта на накопление полиаренов в парковых экосистемах города.
Поступление ПАУ на территорию примыкающего к МКАД лесного массива происходит с выхлопными
газами автомобилей и продуктами истирания шин и дорожного покрытия. При этом основным путем
распространения загрязняющих веществ от автомагистрали является аэральный. В атмосфере ПАУ
ассоциированы преимущественно с аэрозольными частицами, вместе с которыми происходит перенос ПАУ
воздушными массами и осаждение из атмосферного воздуха [1]. В зимнее время года токсиканты интенсивно
аккумулируются снежным покровом в составе твердофазных выпадений, и в весенний период происходит
залповое поступление сорбированных пылевыми частицами ПАУ в почвы парка.
В вегетационный период первым барьером на пути переносимых от источника выброса загрязняющих
веществ становятся растения. Листья и хвоя древесных растений способны аккумулировать ПАУ в течение всего
вегетационного сезона, причем эта аккумуляция связана как с накоплением твердых частиц на поверхности
кутикулы за счет импакции, так и с поступлением молекул углеводородов в растительные ткани в результате
газообмена [2]. Затем сорбированные ПАУ попадают на поверхность почв парка: в лиственных сообществах
в основном со свежеопавшими листьями, которые полностью минерализуется за следующий вегетационный
сезон, в хвойных парцеллах - в течение всего года с опадом, образующим подстилочный горизонт. Почвенный
покров становится конечной депонирующей средой для техногенных ПАУ в лесных экосистемах «Лосиного
острова» и может служить индикатором хронического загрязнения, источником которого выступает МКАД.
Были изучены содержание и состав ПАУ, поступающих от МКАД с твердыми аэральными выпадениями в
почвы лесных экосистем НП «Лосиный остров». В московской части парка были заложены пробные площадки,
расположенные между МКАД и селитебной зоной на различных расстояниях от дорожного полотна под
монодоминантными растительными сообществами: нелистопадными хвойными (мертвопокровные ельники)
и листопадными широколиственными (спелые липняки). На площадках производили отбор проб верхнего
минерального горизонта почв, лиственного опада в липняках и горизонта подстилки в ельниках, листьев липы
до начала листопада, проб снега перед интенсивным снеготаянием, из которых выделяли фракцию твердого
осадка. В пробах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии были количественно определены
3-4-ядерные ПАУ, относящихся к «легким» - фенантрен, антрацен, флуорантен, пирен, бенз(
a
)антрацен,
хризен; а также «тяжелые» (5-6-ядерные) ПАУ – бензо(b)флуорантен, бензо(k)флуорантен, бенз(а)пирен,
дибенз(а,
h
)антрацен, бензо(
g
,
h
,
i
)перилен.
В листьях липы в составе ПАУ преобладали низкомолекулярные гомологи (более 70 %); особенно высоким
было содержание фенантрена (до 50 %). В напочвенном опаде липы содержание легких ПАУ значительно
снижается по сравнению с неопавшими листьями при сходном содержании более тяжелых гомологов. В подстилках
ельников вклад легких полиаренов был заметно выше, чем в опаде липняков, при преобладании флуорантена
(25 %). Высокое содержание 3-4-кольчатых полиаренов в хвое и листьях может быть связано как с селективным
поглощением растениями из воздуха легких ПАУ, испаряющихся из твердого аэрозоля в газовую фазу атмосферы,
так и с биогенным синтезом поликонденсированных структур, входящих в состав липидов восковой кутикулы
[3]. В гумусовых горизонтах почв еловых фитоценозов, как и в подстилках, в общем составе ПАУ преобладают
легкие полиарены. В отличие от почв ельников, в гумусовых горизонтах почв под листопадными породами доля
3-4-кольчатых ПАУ составляет менее 50 % от их суммарного содержания, что может быть связано с активной
деятельностью почвенной микрофлоры, участвующей в разложении углеводородов. При этом наблюдалась
тенденция к повышению в 2-3 раза содержания легких ПАУ в верхнем слое почв после листопада. Для твердых
аэральных выпадений, поступающих после снеготаяния на поверхность почв липняков, напротив, характерно
низкое содержание фенантрена, что свидетельствует о снижении зимой доли биогенного фактора в накоплении
ПАУ под лиственными биоценозами. Под еловыми парцеллами содержание низкомолекулярных полиаренов в
снеге было высоким за счет накопления хвойного опада.
Следовательно, для почв лесной зоны парка сложно разделить вклад «легких» ПАУ, поступающих
с техногенными выбросами от автомагистрали и синтезированных в процессе роста растений и
гумусообразования. Более надежным индикатором загрязнения в данном случае могут служить «тяжелые»
ПАУ, синтез которых в растениях протекает в весьма слабой степени.
Данные трехлетних наблюдений позволяют выявить тенденцию в поступлении ПАУ с
автотранспортными выбросами в экосистемы парка. Максимальная аккумуляция аэральных выпадений
тяжелых ПАУ на поверхности листьев липы происходит в прилегающей к МКАД стометровой зоне (0,16-0,26
мкг/г). При удалении от МКАД содержание тяжелых ПАУ в опаде снижается, достигая минимума (0,05-0,06
мкг/г) в 500 м от дорожного полотна. Увеличение содержания полиаренов в листовом материале до 0,13-0,2
мкг/г наблюдалось на участках, расположенных на локальном повышении в рельефе и рядом с просеками.
Доклады Всероссийской научной конференции
129
Приподнятые относительно остальной территории кроны деревьев становятся препятствием и местом
повышенной импакции для переносимых от МКАД с воздушными массами ПАУ, сорбированных легкими
частицами.
В зимнее время область интенсивного накопления поллютантов также расположена рядом с дорогой (до 70
мкг тяжелых ПАУ/м
2
). На расстоянии более 200 м количество выпадений резко снижается, при этом происходит
относительное обогащение пылевых частиц аэрозоля высокомолекулярными гомологами ПАУ. Зимой, в
отсутствие листвы, кроны деревьев перестают быть серьезным препятствием для перемещения с воздушными
потоками мелких частиц, содержащих ПАУ, и распределение загрязнителей от кольцевой автодороги происходит
более равномерно. Вне зоны сильного влияния магистрали для листопадных и еловых сообществ получены
сходные величины поступления тяжелых ПАУ со снегом (17 мкг/м
2
), что демонстрирует слабое влияние на
мокрое осаждение легких пылевых частиц защищенности растительным пологом почвенной поверхности.
Таким образом вокруг МКАД в пределах 100 м на залесенной территории парка «Лосиный остров»
формируется транспортная аномалия с высоким уровнем выпадений ПАУ. Подстилающие почвы отражают
аэральное распределение техногенной нагрузки от магистрали. В непосредственной близости от МКАД
в почвах под двумя типами фитоценозов было получено высокое содержание тяжелых ПАУ (0,3 мкг/г),
накопление которых происходит преимущественно за счет выпадений, поступающих от автомагистрали в
приземных слоях воздуха, для которых граница лесного массива является естественным барьером. По мере
увеличения расстояния от полотна дороги содержание ПАУ в почвах постепенно снижается до (0,05-0,1 мкг/г),
повышаясь до (0,25 мкг/г) в биоценозах, приуроченных к зонам локального накопления аэральных частиц
выступающими кронами деревьев. Для почв, сформированных под липняками, содержание 5-6-ядерных ПАУ
в минеральных горизонтах в 1,5-2 раза выше, чем на той же глубине под ельниками.
Литература
1. Baek S.O., Field R.A., Goldstone M.E., Kirk P.W., Lester J.N., Perry R. A review of atmospheric polycyclic
aromatic hydrocarbons: sources, fate and behavior // Water, Air and Soil Pollution. 1991. V.60.
P
.279- 300.
2. Смит У.Х. Лес и атмосфера. М.: Прогресс. 1985. 430 с.
3. Яковлева Е.В. Полициклические ароматические углеводороды в системе почва-растение // Дисс. на
соиск. уч. степ. канд. биол. наук. Москва. 2009.
УДК 631.4
РОЛЬ ГЛЕЕОБРАЗОВАНИЯ И СУЛЬФАТРЕДУКЦИИ В ФОРМИРОВАНИИ СВОЙСТВ
ЛИЗИМЕТРИЧЕСКИХ ВОД ( МОДЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ )
Ф.Р.Зайдельман, С.М.Черкас, Н.Н.Дзизенко,
Факультет почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. 119991, Москва, e-mail: frz10@yandex.ru
Влиянию процесса глееобразования на свойства твёрдой фазы минеральных почв и пород посвящена
значительная литература. .Она свидетельствует о том, что при глееобразовании, особенно в условиях
застойно-промывного водного режима, происходит трансформация и переход в подвижное состояние
большинства металлов, неметаллов и органических соединений .Одновременно в анаэробной среде при
наличие в почве сульфатов возникает другой процесс , который фиксирует двухвалентное железо на месте
образования и резко ограничивает его вынос. Он получил название сульфатредукция . Эти два процесса –
глееобразование и сульфатредукция – в значительной мере определяют химический состав лизиметрических
вод, вод дренажного стока и гидрохимию потоков гравитационной влаги.. Всё это позволяет предполагать,
что в результате такого воздействия глееобразования и сульфатредукции на почвы и породы возможны
существенные изменения свойств не только твёрдой фазы , но и химического состава потоков гравитационных
вод. Одна из первых работ по изучению влияния глееобразования на химический состав лизиметрических вод
была предпринята Витынем в 1934 г. Он обнаружил резкое увеличение кислотности суспензии в результате
длительной инкубации моренного суглинка с углеводами в анаэробных условиях. Позднее Касаткиным была
предпринята серия опытов с моренной глиной, которая промывалась соляной кислотой разной концентрации
в аэробных и водой в анаэробных условиях. Максимальный вынос железа в раствор происходил в условиях
глубокого анаэробиоза при воздействии воды на глину. Автором был сделан вывод о том, что анаэробиоз
в условиях избыточного увлажнения в присутствии органического вещества, способного к ферментации,
вызывает резкое подкисление породы, её декальцинирование , переход в раствор закисного железа.
В дальнейшем Блумфилд показал, что оглеение может быть вызвано ферментативным разложением
сахаров и органического материала (свежих и сухих листьев, травы). Позднее Сюта исследовал интенсивность
выноса щёлочноземельных металлов, железа, алюминия и фосфора из карбонатного лёсса в колонках высотой
50 и диаметром 14 см на фоне восстановительных условий при ферментации сахарозы и крахмала и в
аэробных условиях при промывке породы 0,02 н. соляной кислотой. В этом случае ( в отличие от кислотного
элювиирования ) наиболее активно выносятся щёлочноземельные металлы, железо и алюминий.
В относительно небольших количествах вынос железа и алюминия в варианте с анаэробной
ферментацией удавалось обнаружить почти немедленно после взаимодействия породы с продуктами
анаэробного распада углеводов. В отличие от анаэробного варианта при промывке лёсса соляной кислотой
это явление можно было наблюдать только на 110-120 день после начала эксперимента. Но при этом были
обнаружены лишь незначительные следы этих элементов . Сюта показал, что анаэробные условия явились
причиной увеличения выхода в раствор железа в 196 раз и алюминия в 3,6 раза по сравнению с выносом этих