Накопление и распределение ртути в почвах и педобионтах заповедных территорий : на примере Воронежского и Окского заповедников

• Автор: Удоденко, Юрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общая характеристика элемента ртуть

1.2 Источники поступления ртути в окружающую среду

1.3 Ртуть в компонентах биосферы

1.3.1 Ртуть в атмосфере

1.3.2 Ртуть в гидросфере

1.3.3 Ртуть в почвах

1.3.4 Ртуть в организмах

1.4 Токсическое воздействие ртутьорганических соединений
на животных и человека
ГЛАВА 2. РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
2.1. Экологические условия почвообразования в
Воронежском заповеднике
2.2. Экологические условия почвообразования Окского заповедника
2.3. Методы исследований
2.4. Характеристика биологических объектов исследования
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Характеристика исследованных почв
3.1.1 Почвы Воронежского заповедника
3.1.1.1 Морфологическая характеристика почв
Воронежского заповедника
3.1.1.2 Физико-химические и химические свойства почв Воронежского заповедника
3.1.1.3. Краткое описание почв учетной линии млекопитающих
3.1.2. Почвы Окского заповедника
3.1.2.1 Морфологическая характеристика почв
Окского заповедника

3.1.2.2 Физико-химические и химические свойства почв Окского
Заповедника
3.2. Особенности распределения и накопления ртути в
исследованных почвах
3.2.1. Ртуть в почвах Воронежского заповедника
3.2.2 Ртуть в почвах Окского заповедника
3.2.3. Оценка количества ртути в профиле почв
Воронежского заповедника
3.3 Содержание ртути в педобионтах
3.3.1. Содержание ртути в дождевых червях
Воронежского заповедника
3.3.2. Концентрации ртути в мелких млекопитающих Воронежского Заповедника
3.4. Обсуждение результатов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Ртуть, это единственный металл, который при оптимальной для биоты температуре находится в жидком и парообразном состоянии, что наряду с особенностями химических свойств (высокое сродство к серосодержащим соединениям, образование стойких метиллированных соединений) определяет его высокую миграционную способность в биосфере [109]. Ртуть широко применяется во многих отраслях производства и обладает способностью восстанавливаться до металла из различных соединений. Это обуславливает ее летучесть и высокую токсичность для всех живых организмов.
В биосфере естественные соединения ртути находятся в рассеянном состоянии. Антропогенное воздействие приводит к усилению миграции и перераспределению естественных соединений ртути и привносу в биогеохимический цикл этого элемента техногенной ртути [114, 150]. Проблемы связанные с загрязнением окружающей среды ртутью, появились в 50-70-е годы XX века, после того как произошли массовые отравления людей в результате употребления в пищу рыбы из сильно загрязненных металлом водоемов.
В результате проведенных исследований появилось представление о двух основных типах круговорота ртути в окружающей среде: глобальном, в который вовлечены преимущественно пары атомарной ртути, и локальном, который связан с ртутью, поступающей в атмосферу в результате антропогенной деятельности [118]. Ранее считалось, что глобальный естественный круговорот слабо влияет на организмы, и не может привести к загрязнению отдельных компонентов экосистем. В настоящее время накоплен обширный фактический материал о закономерности миграции ртути в водных экосистемах [52, 104, 129, 136]. Основное внимание водным экосистемам связано с тем, что в водной среде присутствуют условия для бактериального образования токсичных ртутьорганических соединений, например - метилртуть [109]. В то же время исследования закономерностей миграции и накопления ртути в биотических и абиотических компонентах наземных экосистем немногочисленны и носят фрагментарный характер [14, 44, 38]. До настоящего времени все еще

Геоморфология. Исследуемая территория находится в пределах левобережного придолинно-террасного района подзоны типичной лесостепи лесостепной провинции Окско-Донской низменной равнины [89].
В геологическом отношении территория представляет собой молодую, сформировавшуюся в четвертичное время низменную, плоскую, слабо эродированную равнину, сложенную рыхлыми отложениями, лежащими на коренных породах девонского возраста. В конце плейстоцена здесь была широкая глубокая впадина, заполненная в четвертичное время ледниковыми и флювиогляциальными отложениями Донского языка Днепровского оледенения. После себя ледник оставил морену на водоразделах, которая в настоящее время сильно изменена эрозионными процессами. Мощность ее достигает 10 м.
По-видимому, река Воронеж сформировалась в Днепровское время, примерно 250 тыс. лет назад. Во время Днепровского оледенения весь бассейн р. Воронеж был погребен под толщей льда. Ледник, покрывавший Окско-Донскую низменную равнину в четвертичное время, использовал для стока долину Воронежа, по которой беспрепятственно уходили от ледника талые воды. На локальных неотектонических поднятиях (Воронежском и Усманском) древние потоки талых вод откладывали русловой аллювий, представленный песком [31].
В долине р. Воронеж выделяются четыре надпойменные террасы. Первая, высотой до 8 м, развита фрагментарно и имеет незначительную ширину; вторая, с относительными высотами до 25 м, тянется в поперечном профиле до 8 км; третья терраса, высотой до 40 м, также доходит в ширину до 8 км; и, наконец, на водоразделе Воронеж - Байгора фиксируется четвертая терраса с максимальной относительной высотой до 60 м [32]. Самая древняя четвертая надпойменная терраса сформировалась в среднем плейстоцене во время Днепровского оледенения. Третья надпойменная терраса - в период Московского оледенения, вторая - Валдайского. Пойма и уровень первой надпойменной террасы были сформированы в голоцене.