ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2020
Просмотров: 5821
Скачиваний: 9
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
320
Таблица 3
Показатели биологической активности почв
Участ
ок
Гориз
онт
СИД
2009, мкгСО
2
/г час
Микробная био
масс
а
2009, мкг С/г по
чвы
СИД 2010, мкгСО
2
/г
час
Микробная био
масс
а
2010, мкг С/г по
чвы
За
пасы Смикр, т/га
Пашня
Ар
5,9
130,9
7,0
155,0
0,42
Залежь 5-7 лет
Ар
9,8
218,0
14,7
223,5
1,1
Залежь 10-13 лет Подстилка
357,8 7158,0
Ар
5,6
123,8
7,3
142,5
0,54
Лес 35 лет
Подстилка
346,5 6930,0
А
10,2
226,2
8,4
172,7
0,40
Лес полновозр.
Подстилка
335,9 6718,0
Е(АЕ)
Нд
Нд
4,7
92,8
0,19
Литература
1. Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Определение запасов углерода по зависимым от
возраста насаждений конверсионно-объемным коэффициентам. // Лесоведение.-1998.-N 3.
2. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах. М.: Мысль, 1978.
3. Быкова Л.Н., Зырин Н.Г. Значение корней травянистой растительности в круговороте азота и
зольных элементов. // Вестник МГУ, 1960, №3.
4. Ананьева Н.Д., Сусьян Е.А., Рыжова И.М., Бочарникова Е.О., Стольникова Е.В. Углерод микробной
биомассы и микробное продуцирование двуокиси углерода дерново-подзолистыми почвами
постагрогенных биогеоценозов и коренных ельников южной тайги (Костромская область). //
Почвоведение, 2009, № 9.
5. Anderson J.P.E., Domsch K.H. A physiological method for the quantitative measurement of microbial
biomass in soils // Soil Biol. Bioche. 1978. V. 10. № 3.
6. Дорохова М.Ф., Исаченкова Л.Б. Биологическая активность дерново-подзолистых почв под разными
типами леса. // Вестник Моск. Ун-та. Сер. 17, 1999; № 1.
УДК 911.52:550.4(470.111+571.121)
ИМПУЛЬВЕРИЗАЦИЯ АЭРОЗОЛЕЙ И ГЕОХИМИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПРОЦЕССОВ В
ДЕЯТЕЛЬНОМ СЛОЕ
М.П. Тентюков
Институт биологии Коми научного центра УрО РАН, Сыктывкар, e-mail: tentukov@ib.komisc.ru
В классификации почв В.В. Докучаева на самом высоком таксономическом уровне выделяются три группы
почв, различающихся по отношению к осадочному процессу: нормальные, переходные и анормальные [1]. Причем
последние отличаются им по принципу привноса осадка, что подразумевает соотношение почвообразования не
с литогенезом, а с седиментогенезом, т.е. со связанными с ним изменениями почвообразовательного процесса.
Определенную роль в этом процессе играет осаждение вещества из атмосферы (импульверизация). Атмосферный
перенос твердого вещества так велик, а его химический состав настолько информативен, что данный аспект
общего круговорота веществ в ландшафтах заслуживает особого внимания [2].
Отмечается, что в атмосфере в результате производственной деятельности человека сформировалась
мощная воздушная миграция металлов, являющаяся нетипичным для биосферы процессом [3]. При воздушном
переносе техногенные эмиссии могут претерпевать изменения вследствие геохимической активности
атмосферы. Выделяется несколько ключевых процессов, определяющих данное свойство: а) индуцирование
цепных реакций окисления SO
2
, б) образование кислотосодержащих аэрозолей и комплексообразование
с участием ионов металлов с переменной валентностью при свободно-радикальном окислении SO
2
.
Последнее позволяет высказать предположение, что свободные радикалы при их осаждении из атмосферы
в ландшафтах могут играть роль своеобразных геохимических интермедиатов, инициируя в пределах
деятельного слоя развитие геохимических процессов, которые в рамках традиционных представлений не
имеют удовлетворительного объяснения.
Так, при изучении ландшафтов Центрального Ямала, характеризующихся низкой эрозионной
устойчивостью, было установлено, что в почвах на ненарушенной (материковой) части склона глинистые
минералы представлены одной ассоциацией: группа монтмориллонита, хлорит, слюда и каолинит, но в
разных количественных соотношениях. При этом в подзолистом горизонте останца, «застывшего» на
плоскости скольжения, образовавшегося в результате аномально быстрого криогенного крипа (сплыва почвы),
Доклады Всероссийской научной конференции
321
отмечается высокое содержание хлорита. Это выглядит парадоксальным, поскольку в кислотном процессе
подзолообразования хлорит должен растворяться. Можно думать, что выявленная нами минералогическая
аномалия в почве останца свидетельствует либо о молодости подзолистого процесса, либо о повышенной
интенсивности поступления хлорита на поверхность почвы – в количествах, перекрывающих его разрушение
в подзолистом горизонте. Последнее возможно, если допустить, что хлорит осаждается из атмосферы
(ветровые раздувы почв встречаются очень часто). Но поскольку процесс оглинивания сопровождается
активным выносом железа (гидроксиды железа в большом количестве регистрируются на поверхности
овражного аллювия в зоне разгрузки мерзлотной верховодки), очевидно, что действуют оба процесса.
Следовательно, необходимая серная кислота для запуска кислотного выщелачивания глинистых минералов
могла либо поступить из атмосферы в виде адсорбированных молекул, где в качестве носителей может
выступать теллурическая пыль, либо появиться как побочный продукт свободнорадикального окисления
(автоокисления) органического вещества почв с участием сульфатсодержащих аэрозолей. Известно, что
реакции автоокисления органики могут происходить и при отрицательной температуре. Между тем, роль
свободных радикалов в качестве интермедиатов, активизирующих химическое выветривание в мерзлотных
ландшафтах, практически не исследована.
Атмосферный цикл миграции микроэлементов характеризуется специфическими особенностями,
которые проявляются в соотношении миграционных форм, участвующих в аэральном потоке. Принимается,
что общая концентрация комплексообразующего вещества в облачных каплях неограниченно превышает
суммарную концентрацию металлов, связывающихся в комплексы. Это позволяет при выполнении расчетов
концентраций закомплексованных ионов металлов привлечь теоретические данные по растворимости без
учета конкурирующего взаимодействия между различными металлами.
Нами были выполнены расчеты, отражающие теоретическую растворимость следующих металлов-
комплексообразователей: Fe(
III
), Fe(
II
),
Ag
, Cd, Cu,
Hg
, Ni, Pb,
Sn
,
Zn
; в зависимости от рН среды, где в системе
в качестве лигандов (
L
) выступают OH
–
, SO
3
2–
,
S
2
O
3
2–
, NH
3
0
, Cl
–
, NO
2
–
. Показано, что в атмосфере в интервале
кислотности 4-6 большинство металлов в облачных каплях может присутствовать в форме свободного катиона
[
Me
2+
]. Это возможно, если принять, что свободные катионы входят в состав аквакомплексов [Ме(
H
2
O)
n
]
m
+
, только такая форма может обеспечить им относительную устойчивость в условиях атмосферы. Тогда
очевидно, что вне зависимости от природы труднорастворимых соединений металлов − карбонатов, сульфидов,
силикатов, оксидов и др. − при взаимодействии этих соединений с каплями облаков в атмосфере образуются
гидратированные ионы металлов. Для трехвалентных металлов в области низких значений кислотности (рН 2-4)
миграция в форме свободного катиона [
Me
3+
] прекращается и отмечается начало образования метастабильных
комплексов типа
Me
(
L
)
2+
и
Me
(
L
)
2
+
. При этом стабильность последнего ограничена интервалами рН 3-6.
Небольшие значения мольных долей дают основание говорить о сравнительно высокой растворимости
данного монокомплекса и возможности его участия в обменных реакциях в аэрозольной среде.
В настоящее время выполнены теоретические и экспериментальные исследования механизма
образования геохимических аномалий, возникающих на границе конденсированных сред в пределах
деятельного слоя при взаимодействии аэрального потока с подстилающей поверхностью (почва,
снежный покров, растения, водная поверхность). Полученные данные позволяют рассматривать
деятельный слой как специфический поверхностный геохимический барьер, к которому приложимы
концептуальные положения учения о геохимических барьерах [4]. Установлено, что специфичность
поверхностных геохимических барьеров обусловлена
поверхностными процессами
, развитие которых
определяется особыми свойствами поверхности – наличием
свободной энергии поверхности
. Поскольку в
поверхностных процессах силы взаимодействия между частицами не уравновешены с поверхности, то на
границе раздела конденсированных сред возникают граничные эффекты и явления, такие как
адсорбция,
адгезия, аутогезия, поверхностное натяжение и поверхностная активность, капиллярная конденсация,
смачиваемость,
которые определенным образом влияют на формирование поверхностных геохимических
аномалий химических элементов.
Для их изучения разработан новый пассивный способ сбора аэрозолей в деятельном слое. Способ
признан пионерным [5]. В отличие от широко применяемых пассивных пробоотборников, основанных на
избирательной химической адсорбции [6], в новом пассивном пробоотборнике осаждение аэрозолей ведется
на химически инертный сорбционный субстрат из порошковых или волокнистых материалов (оксиды
металлов, фильтровальная бумага). Механизм осаждения обусловлен вандерваальсовым взаимодействием
между частицами и сорбентом в пограничном слое. Процесс сопровождается адгезией аэрозольных частиц
за счет капиллярной конденсации. Последнее обеспечивает высокую сорбционную активность субстрата в
течение всего времени экспозиции, длительность которого определяется только задачами исследования. При
этом конструкция устройства экспонирования сорбентов обеспечивает сохранность абсортива от начала
отбора пробы до момента анализа. Новый пассивный способ сбора аэрозолей испытан в диапазоне температур
от – 47 до +32
°
С, относительной влажности 30–100% и скорости ветра – от штиля до 20 м
×
с
–1
с порывами
до 35. Наблюдения проводились в тундровой и таежной зонах европейской территории России. Полученные
результаты позволяют рекомендовать новый пассивный способ сбора аэрозолей для изучения особенностей
формирования поверхностных геохимических аномалий при сухом осаждении аэрозолей в деятельном слое,
мониторинга трансграничного переноса кислотообразующих аэрозолей, сезонной изменчивости атмосферной
радиоактивности в приземном слое воздуха путем оценки удельной активности искусственных и естественных
радионуклидов в стоке аэрозолей.
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
322
Литература
1. Докучаев В.В. Русский чернозем. М.: Наука, 1948. Т.1. С. 414.
2. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высш. шк., 1988. 328 с.
3. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Мысль, 1983. 272 с.
4. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999. 768 с.
5. Патент на изобретение № 22314511 «Способ сбора сухих аэрозолей для контроля окружающей
среды и устройство для его осуществления» / Автор – М.П. Тентюков. Патентообладатель –
Институт биологии Коми НЦ УрО РАН. Опубл. 10.01.2008. Бюл. № 1.
6. Юшкетова Н.А., Поддубный В.А. Метод пассивного отбора проб для мониторинга химического
загрязнения атмосферного воздуха // Экологические системы и приборы, 2007. № 2. С. 3-10.
УДК [550.4:502.7](470.3)
ГЕОХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
Н.Я. Трефилова, А.И. Ачкасов
ФГУП «ИМГРЭ», Москва, e-mail: imgre@ imgre. ru,
В настоящее время на территории 30-километровой зоны экологического контроля Калининской АЭС
проводятся геохимические работы с целью определения природного фонового уровня содержаний химических
элементов (геохимического фона) в различных компонентах окружающей среды. Объектами исследования
при этом являются почвообразующие породы, почвы, поверхностные воды озер-охладителей (Удомля,
Песьво), растительность и ихтиофауна местных водоемов. В изучаемых природных объектах определяются
содержания до 70 химических элементов, опорный комплекс которых состоит из 20 элементов: Cd, Pb, Co, V,
Cr, Sr, Mo, Fe, Mn, Cu, Zn, Ni, Hg, Cs, Li, As, Sb, Se, F, J.
Исследования осуществляются на основе ландшафтной дифференциации территории с использованием
«Карты геохимических ландшафтов» масштаба 1:200 000. В связи с этим, при отборе проб природных объектов
учитываются ландшафтные позиции объектов, а также направление господствующих ветров, расстояние от
атомной станции.
Исследуемая территория относится к лесным ландшафтам Европейской части России. По условиям
миграции химических элементов в ее пределах выделяются три группы элементарных ландшафтов:
элювиальных (выноса), трансэлювиальных (транзита) и супераквальных (аккумуляции).
Почвы. К распространенным в регионе почвам относятся зональные – типичные дерново-подзолистые
и дерново-подзолистые глееватые и глеевые - и интразональные – болотные и аллювиальные. Эти почвы
характеризуются четко выраженным как морфологическим, так и химическим вертикальным профилем.
Содержание гумуса в горизонте А
1
составляет 2-4 %, иногда доходя до 10 %. В этом же горизонте отмечается
максимальная кислотность почвенных растворов (до сильно- и среднекислой), которая снижается с глубиной.
Распределение химических элементов по вертикальному профилю почв неоднородно в силу формирования
здесь геохимических барьеров.
Наиболее резко радиальная дифференциация элементов выражена в дерново-подзолистых почвах
на тяжелых по механическому составу породах (в частности, на ледниковых валунных суглинках), где
сформировались 2 геохимических барьера: биогеохимический в гумусовом горизонте А и сорбционный –
в иллювиальном горизонте В, при минимуме содержаний элементов в почвообразующем горизонте С. В
гумусовом горизонте происходит накопление Cs, Pb, Cr и Mn. Достаточно значимые накопления выявлены на
сорбционном барьере в горизонте В – Pb, Co, V, Cr, Sr, Fe, Mn, Cu, Zn, Cs, Li, F.
В дерново-подзолистых почвах, развитых на породах легкого механического состава (на
водноледниковых песках), отсутствует заметная концентрация элементов на сорбционном барьере, а
аккумуляция на биогеохимическом барьере верхнего гумусового горизонта очень слабая.
В дерново-подзолистых глееватых и глеевых почвах наблюдается более контрастное накопление
элементов в иллювиальном горизонте за счет сложения действий сорбционного и глеевого барьеров.
Для аллювиальных и болотных почв выявлен только один максимум накопления элементов - в гумусовом
горизонте на биогеохимическом барьере.
В целом исследованные почвы при сопоставлении с кларками почв мира (H.J.M. Bowen, 1979)
обнаруживают общую обедненность химическими элементами (Кк=0,1-0,6). По этой причине регион может
быть причислен к территориям общего микроэлементного дефицита.
Растительность. Геохимическому анализу в ходе исследований были подвергнуты лесная (хвоя ели;
листья березы; мхи, в т.ч. сфагнум; лесные ягоды - черника) и культурная (многолетние травы, клубни
картофеля) растительность. Данные по содержанию элементов в исследованных растениях весьма далеки от
нормативных гигиенических значений. Согласно величинам суммарного накопления элементов в сравнении с
фоном, исследованные виды растений образуют следующий ранжированный по убыванию ряд: мох - сфагнум
– многолетние травы – лесные ягоды (черника) – хвоя ели – листья березы – клубни картофеля.
Поверхностные воды. Технологическим процессом работы АЭС предусмотрен сброс производственных
вод в близлежащие водоемы, т.н. озера-охладители Удомля и Песьво. Выявлено, что за время эксплуатации
станции в водах озер наметился сдвиг водородного показателя в щелочной диапазон, увеличилась
минерализация вод, изменился качественный солевой состав и др. Данные микроэлементного состава
показали, что в озерных водах содержится широкий круг химических элементов, включающих в себя группу
токсичных. Содержания элементов динамичны и в пространстве и во времени. В отдельные годы наблюдений
Доклады Всероссийской научной конференции
323
были установлены незначительные превышения ПДК по
Be
,
Al
,
Mn
, Fe,
Tl
, Pb.
Донные отложения озер Удомля и Песьво характеризуются значительным разбросом рН (от слабокислых
до сильнощелочных), но в целом, в течение последних 10 лет, прослеживается сдвиг в сторону увеличения
щелочности. Обогащенность отложений химическими элементами зависит от вида донных отложений.
Наибольшим суммарным накоплением элементов характеризуются сапропели, более низким - суглинистые
отложения. В ряде случаев установлены превышения пороговых нормативов по Pb, As, Mn, Cu.
Ихтиофауна. В рамках ихтиомониторинга, осуществляемого с участием авторов, детально изучены
наиболее распространенные виды рыб, обитающие в водоемах-охладителях.
По гигиеническим нормативам состояние рыб весьма удовлетворительное. Из 6 нормированных
элементов (Cd, As, Pb, Hg, Cu, Zn) лишь по Pb установлено превышение ПДК в одной пробе.
Сопоставление числа накапливающихся элементов и суммы накопления, вычисленных расчетным
методом относительно среднего содержания в том или ином виде рыбы, можно констатировать следующее. У
леща уровень накопления элементов образует ряд: жабры – скелет - мышцы; у судака: скелет – жабры - мышцы.
При этом, в наибольшей степени химические элементы накапливаются у леща: а) в жабрах - Pb, Al, Co,
F, J, Fe, Zn, V; б) в скелете - Ni, Li, Ga; в) в мышечной ткани - Hg, Cs, Rb; у судака: а) в жабрах – V, Cd, Y; б) в
скелете – Li, Te, Pb, Ni, Sr, Ga; в) в мышцах – Rb, Hg, Cs.
Таким образом, установлено, что: а) за более чем 20-летний период работы АЭС выявлены единичные
случаи превышения гигиенических нормативов в отдельных компонентах окружающей среды; б) фоновые
характеристики природного распределения химических элементов деятельностью АЭС практически не нарушены.
УДК 631.47
БИОФИЛЬНОСТЬ ЩЕЛОЧНЫХ, ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В
ВЕРХОВОМ ТОРФЕ, ЗАГРЯЗНЕННОМ ШЛАМАМИ И НЕФТЬЮ
С.Я. Трофимов (1), Ю.Н. Водяницкий (1), Н.А. Аветов (1), А.Т. Савичев (2),
(1) – Факультет почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва, e-mail: yu.vodyan@mail.ru
;
(2) – Институт геологии РАН, Москва
Болотные ландшафты на территории Среднего Приобья испытывают антропогенное воздействие за
счет нефтедобычи. При этом на торфяную почву влияют не только углеводороды нефти, но и сопутствующие
минеральные поллютанты, среди них наиболее опасны галогены, а также тяжелые металлы и металлоиды.
Биогенные объекты через биофильность химических элементов удобно использовать для индикации
биогеохимических особенностей конкретного ландшафта. Для этого используют сопряженное изучение
химического состава торфа и произрастающей на нем растительности. При этом можно проследить изменение
биологической доступности металлов в торфяных почвах в зоне влияния шламовых амбаров.
Значения коэффициента биологического поглощения одного и того же химического элемента варьируют
в очень широких масштабах, что часто рассматривается как недостаток, мешающий построить надежный
ряд биофильности элементов; она обусловлена, в первую очередь, физиологическими особенностями разных
видов растений. Но и для одного вида растения колебание коэффициента биологического поглощения одного
химического элемента бывает очень значительным. В этом случае сказывается влияние разной доступности
растению элемента в почве. Очень разительно это сказывается на геохимических аномалиях (положительных
и отрицательных). При малом различии в валовом содержании данного элемента в почве влияют локальные
геохимические факторы, определяющие доступность элемента растению. Среди них важную роль для
доступности элемента играют физико-химические параметры почвы (кислотно-основные и окислительно-
восстановительные условия), наличие или отсутствие фаз-носителей микроэлементов и другие факторы.
Таким образом, варьирование величин коэффициента биологического поглощения элемента
х
в однотипном
субстрате (верховом торфе) будет зависеть от локальных геохимических характеристик торфа.
В качестве объектов исследования были выбраны ключевые участки, расположенных по линии стока
от шламовых амбаров 3-х кустовых оснований одного из месторождений Среднего Приобья. Анализировали
торф и хвою сосны
Pinus sylvestvis
f
. litwinоwii
.
Полевые исследования проводили в августе 2010 г. С пробной площадки методом конверта с глубины
0-10 см отбирали образцы торфа и высушивали до воздушно сухого состояния, а затем прокаливали в муфеле.
Аналогично прокаливали для получения золы и сосновую хвою.
На приборе Респект определяли содержание химических элементов в золе торфа и хвои
рентгенофлуоресцентным методом, а редкоземельных металлов – рентгенорадиометрическим методом.
Для выявления геохимических особенностей торфов использовали показатели биологического
поглощения А
х
разных элементов. Были проведены следующие расчеты. Определяли коэффициенты
биологического поглощения отдельного химического элемента
х
хвоей сосны:
А
х
=
n
хвоя
:
n
торф
Затем выявляли зависимость коэффициента биологического поглощения отдельного химического
элемента
х
от редокс-условий в торфе К
Red
и характера засоленности в загрязненном торфе, определяемого
отношением SO
3
/Cl. Для выявления геохимических факторов, влияющих биологическое поглощение элемента
А
х
в загрязненном торфе, был выполнен регрессионный анализ. Связи между показателем биологического
поглощения элемента А
х
и изучаемыми факторами среды F
1
и F
2
определяли в линейной форме:
А
х
=
a
.
F
1
+
b
.
F
2
+
c
.
Использовали метод наименьших квадратов, коэффициенты
а, b
и
c
находили из минимизации
Геохимия ландшафтов и география почв (к 100-летию М.А. Глазовской)
324
соответствующего функционала. Процедура сводится к решению 3-х уравнений с 3-я неизвестными методом
Гаусса. После нахождения коэффициентов регрессии
а, b
и
с
, в той же компьютерной программе подсчитывали
дисперсии σ
2
каждого из коэффициентов. Достоверность влияния геохимических факторов оценивали по
величине коэффициентов
а, b
и
с
согласно
t
-критерию Стьюдента.
Предварительный регрессионный анализ показал, что набор факторов, влияющих на биологическую
доступность химических элементов, зависит от природы самих элементов. Различаются две группы: одна
– это щелочные и щелочноземельные металлы, а также анионогенный Cr, другая – тяжелые катионогенные
металлы, относящиеся к 3 – 14 группам расширенной версии периодической системы элементов (от V
до Pb). Если биологическое поглощение щелочных и щелочноземельных металлов, а также Cr зависит от
характера засоленности торфа и от показателя восстановленности К
Red
торфа, то эти критерии не влияют на
биологическую доступность тяжелых катионогенных металлов. Их биологическая доступность зависит от
содержания в торфе фосфора. В связи с этим регрессионный анализ двух групп металлов вели в зависимости
от разных геохимических факторов.
Установлено, что на загрязненной территории по сравнению с фоном в хвое сосны повысилось
содержание щелочных и щелочноземельных металлов:
K
, Rb,
Mg
,
Sr
, а также
Mn
. Одновременно снизилась
биофильность тяжелых металлов Ni, Cr, Pb,
La
, Ce, а также тяжелого щелочноземельного металла
Ba
.
Характерно, что поведение щелочноземельных металлов
Sr
и Ва заметно дифференцировалось: биофильность
менее тяжелого
Sr
повысилась, а более тяжелого Ва снизилась.
В загрязненном торфе биологическое поглощение некоторых щелочных и щелочноземельных металлов
зависит от двух факторов среды: редокс-условий и характера засоления – хлоридного или сульфатного. Редокс-
условия загрязненных торфов удобно характеризовать с помощью критерия восстановленности К
Red
как
отношение коэффициентов биологического поглощения марганца и хрома: К
Red
=
A
Mn
:
A
Cr
. Чувствительность
этого критерия основана на различной реакции металлов на восстановительные условия: у
Mn
подвижность
возрастает, а у Cr она снижается. Вид засоления торфа характеризовали с помощью отношения SO
3
/Cl.
Биофильность Cа достоверно возрастает при росте степени хлоридного засоления торфа. Биофильность
щелочных металлов (
K
и Rb), а также щелочноземельного
Sr
возрастает при развитии восстановительных условий,
вероятно, за счет усиления подвижности металлов при гидрофобизации частиц торфа нефтяными компонентами.
Биофильность анионогенного Cr снижается при росте восстановленности торфа в связи с выпадением в
осадок оксидов хрома в восстановительной среде на участке разлива нефти. Это ведет к отрицательной зависимости
биофильности Cr от ожелезненности торфа, так как Fе выпадает в осадок в окислительной обстановке.
Биофильность катионогенных тяжелых металлов (
Mn
, Pb,
Zn
, Cu, Y) достоверно снижается при росте
зафосфаченности загрязненного торфа, что связано с образованием слаборастворимых фосфатов этих металлов.
По сравнению с минеральными почвами, загрязнение торфяных почв более резко изменяет их
химический состав из-за низкого содержания зольных элементов. Это ведет к значительным колебаниям
химического состава, возникновению мало распространенных ассоциаций элементов (например, фосфатов
тяжелых металлов) и т.д. Сильное варьирование химического состава, причем на близком расстоянии определяет
необходимость тщательного и детального мониторинга загрязнения торфа, загрязненного шламами и нефтью.
На загрязненной территории по сравнению с фоном в хвое сосны повысилось содержание
K
, Rb,
Mg
,
Sr
,
Mn
. Одновременно снизилась биофильность
Ba
, Ni, Cr, Pb,
La
, Ce. Заметно дифференцировалось поведение
тяжелых щелочноземельных металлов
Sr
и Ва: биофильность менее тяжелого
Sr
повысилась, а более тяжелого
Ва снизилась. В загрязненном торфе биологическое поглощение некоторых щелочных и щелочноземельных
металлов зависит от редокс-условий и характера засоления – хлоридного или сульфатного. Биофильность Cа
достоверно возрастает при росте степени хлоридного засоления торфа. Биофильность щелочных металлов (
K
и Rb), а также щелочноземельного
Sr
возрастает при развитии восстановительных условий, вероятно, за счет
усиления подвижности металлов при гидрофобизации частиц торфа нефтяными компонентами. Биофильность
анионогенного Cr снижается при росте восстановленности торфа в связи с выпадением в осадок оксидов
хрома в восстановительной среде, особенно на участке разлива нефти. Биофильность катионогенных тяжелых
металлов (
Mn
, Pb,
Zn
, Cu, Y) снижается при росте зафосфаченности загрязненного торфа, что связано,
вероятно, с образованием слаборастворимых фосфатов этих металлов.
УДК 554.02:546.027
ИЗОТОПНАЯ ГЕОХИМИЯ ГОРНОПРОМЫШЛЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ЮЖНОГО УРАЛА
В.Н. Удачин (1), П.Г. Аминов (1), Б. Спиро (2), Б. Вильямсон (2), Д. Вейсс (3)
(1) Институт минералогии УрО РАН, Миасс, Россия, e-mail: udachin@mineralogy.ru;
(2) Музей естественной истории, Лондон, Великобритания, e-mail: B.J.Williamson@exeter.ac.uk;
(3) Императорский колледж Лондона, Лондон, Великобритания, e-mail:
d.weiss
@
imperial.
ac
.uk
Территория Южного Урала характеризуется высокой степенью насыщенности предприятиями
горнопромышленного комплекса, в которых совмещены процессы добычи, обогащения полезных ископаемых
и пирометаллургии. В регионе происходят процессы изменения природной атмосферной миграции
микроэлементов, их накопления и трансформации в депонирующих средах, изменяются природные связи в
системах: атмосфера – почва, атмосфера – водная поверхность, вода – донные отложения. Особенно активно
процессы горнопромышленного техногенеза с образованием масштабных ореолов техногенного рассеяния
халькофильных элементов протекают в районах эксплуатации колчеданных месторождений. Здесь на высокий
природный фон микроэлементов в горных породах, почвах и растительности накладывается техногенная