Оценка эколого-геохимического состояния почвенного покрова степной зоны Южного Урала : На примере Оренбургской области

• Автор: Грошев, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.32
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 173 с.

Глава 1. Характеристика ландшафтных особенностей формирования почвенного покрова степной зоны Южного Урала
1.1 Географическое расположение и физико-географическое районирование района исследований
1.2 Восточно-Европейская равнина
1.3 Уральская горная страна
1.4 Тургайская столовая страна
Глава 2. Методические основы эколого-геохимических
исследований почв
2.1 Методология формирования сети почв-эталонов при организации и проведении экологического мониторинга
2.2 Методика почвенно-геохимических исследований и применение данных в почвенном мониторинге
Глава 3. Эколого-геохимические особенности эталонных почв Красной книги почв Оренбургской области
Глава 4. Геохимическое состояние почвообразующих пород и почв степной зоны Южного Урала
4.1 Содержание подвижных форм тяжелых металлов в основных почвообразующих породах
4.2 Распределение подвижных форм тяжелых металлов по ландшафтно-типологическим комплексам
4.3 Геохимическое состояние почвенного покрова
4.4 Фоновые значения геохимического состояния почв и почвообразующих пород
Глава 5. Экологическая оценка геохимического состояния техногенно-загрязненных почв

5.1 Эколого-геохимическая оценка почвенного покрова
территории Оренбургского газохимического комплекса
5.1.1 Экологическая характеристика состояния природных сред
5.1.2 Содержание валовых форм тяжелых металлов в почвах
5.1.3 Подвижные формы тяжелых металлов в почвенном покрове
5.2 Эколого-геохимическое состояние почвенного покрова города Оренбурга
5.2.1 Характеристика экологического состояния природных сред города Оренбурга
5.2.2 Валовое содержание тяжелых металлов в почвах города Оренбурга
5.2.3 Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах города Оренбурга
5.3 Характеристика загрязнения тяжелыми металлами сопредельных сред и приемы детоксикации избыточных количеств тяжелых металлов в почвах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Почва - сложный биокосный многофункциональный блок биосферы, объединяющий в единое целое «мертвую материю» (горные породы и минералы) и «живую природу» (микро- и макроорганизмы и растения). Специфика почвы состоит в том, что она по сравнению с атмо-, гидро- и биосферой более устойчива и обладает свойствами рефлекторное (реакции на воздействие) и сен-сорности (функционально-структурно-вещественного «наследования» результатов реакции). Почвенная биогеосистема, образованная процессами геологического и биохимического круговоротов, предопределяет условия для функционирования целостного, взаимозависимого сообщества организмов (биоценоза). Определяющим фактором образования и развития почв является «живое вещество», в результате жизнедеятельности которого формируется специфический органический полимер - гумус. Все эколого-функционагтьные свойства почв находятся в прямой зависимости от его количественно-качественных особенностей.
На современном уровне экономического развития загрязнение биосферы в целом, и почв в частности, отходами, выбросами и сточными водами всех видов промышленного производства, сельского хозяйства, коммунального хозяйства городов приобрело глобальный характер и вызывает серьезную тревогу в связи с резким ухудшением эколого-геохимического состояния почв - основного компонента природной среды и негативным воздействием на здоровье людей (Ковда, 1985; Диксон и др., 2000; Орлов, Садовникова, Лозановская, 2002). Особое значение приобрело загрязнение биосферы группой поллютан-тов, получивших общее название «тяжелые металлы» (ТМ). К ним относят более 40 химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева с атомными массами свыше 50 а.е.м. Низкие концентрации этих химических элементов (порядка п-10'2 - п-10"5%) необходимы для жизнедеятельности растительных и животных организмов, активно участвуя в биологических процессах в составе биокатализаторов и биорегуляторов (Диксон, Уэбб, 1961). К числу тяжелых металлов относят - хром (Сг), марганец (Мп), железо (Ре), кобальт

ция среды (pH 6-6,5), т.к. ППК имеет небольшое количество водородного иона. С этим связана слабощелочная реакция почвенных растворов и коагуляция минеральных и органических коллоидов. В нейтральной и слабощелочной среде механическая миграция элементов в виде суспензий выражена слабо, в связи с этим распределение концентраций валовых форм тяжелых металлов выглядит малоконтрастно (таблица 3.1).
Таблица 3.1. Содержание валовых форм тяжелых металлов В почвенном профиле черноземов выщелоченных (по: Мониторинг земель, 2002)
№ почвенного разреза Обозначе- ние горизонта Химические элементы, мг/кг
цинк медь кадмий свинец никель хром
П1Р1 Ао 49,1 20,6 0,2 14,8 47,2 45,6
А 47,4 21,9 0,3 15,5 54,3 51,2
В 49,8 22,6 0,4 16,3 55,7 51,8
Сд 46,1 23,5 0,4 17,8 55,0 40,8
П1Р10 Ао 57,8 20,7 0,4 12,6 45,7 52,4
В 53,9 23,4 0,5 13,9 57,8 56,0
Сд 51,7 19,6 0,6 15,8 54,3 46,8
Сэ 46,2 18,7 0,6 15,1 47,8 40,0
Сэ 57,2 21,7 0,5 16,4 51,4 52,3
Более энергична геохимическая обстановка подвижных форм тяжелых металлов. В черноземах выщелоченных и типичных (9603; 9515; 9902) роль геохимического барьера играет горизонт травянистой дернины (А0) мощностью 0...5-7 см, где происходит накопление цинка (коэффициент накопления КК - 2,54), активно участвующего в биологическом круговороте. Органическое вещество в миграции цинка играет ведущую роль, что подтверждается рядом исследований (Ильин, 1991; Касимов, Кошелева, Самонова, 1995; Щербаков, Протасова, Беляев, 2000). Остальные «фонообразующие» элементы (свинец, никель) находятся в прямой зависимости от содержания почвообразующих пород и к поверхности имеют тенденцию к рассеиванию (коэффициент рассеяния КР свинца 0,25-0,49; КР никеля 0,31-0,68). Необходимо отметить в черноземе типичном (9515) действие карбонатного геохимического барьера, выше горизонта вскипания и расположения карбонатов (псевдомицелия) все элементы находятся в состоянии рассеяния, коэффициент рассеяния цинка равен 0,22,