Эколого-химическая оценка загрязнения тяжёлыми металлами основных урболандшафтов Архангельска

• Автор: Никитина, Мария Викторовна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 212 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА СОЕДИНЕНИЯМИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ

ЕЕ Макро- и микроэлементы в почвенно-растительном покрове городских территорий

Е Е Е Макро- и микроэлементы в почвенном покрове

Е Е2. Макро- и микроэлементы в растительном покрове

Е2. Нормирование и оценка качества природной среды в городе

1.3. Особенности накопления тяжелых металлов в почвах

1.4. Подходы к определению тяжелых металлов в почвах

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Природно-ландшафтная характеристика г. Архангельска

2.2. Источники загрязнения г. Архангельска
2.3. Объекты и методики исследования
2.3.1. Программа работ
2.3.2. Методики эколого-химических исследований
2.3.3. Оценка погрешностей экспериментальных данных
2.3.4. Объем выполненных работ
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УРБОЛАНДШАФТОВ ПО АГРОХИМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ ПОЧВ И НАКОПЛЕНИЮ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В ПОЧВЕННОРАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ Г. АРХАНГЕЛЬСКА
3.1. Агрохимическая характеристика почв
3.2. Содержание элементов питания в почвенном покрове
3.3. Накопление элементов питания в растительном покрове
3.4. Элементы питания в системе «почва - растение»

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Экологические проблемы, вызванные деятельностью человека, имеют комплексный характер. В значительной степени они обусловлены включением в миграционные потоки всех основных цепей техногенных токсикантов, в том числе тяжёлых металлов. Находясь преимущественно в рассеянном состоянии, тяжёлые металлы могут образовывать локальные аккумуляции, где их концентрация в сотни и тысячи раз превышает среднепланетарные уровни. Поэтому выяснение закономерностей, определяющих содержание и миграцию тяжёлых металлов в биосфере, занимает одно из важнейших мест в комплексе задач по охране природы (Природный комплекс большого города..., 2000).
В качестве мощного аккумулятора тяжёлых металлов и исходного звена в миграции токсикантов по наземным трофическим цепям выступает почва. Она, в отличие от других природных сред, обладает трансформирующими свойствами по отношению ко многим классам загрязнителей. В ней одновременно протекает ряд процессов, приводящих к перераспределению и изменению физико-химического состояния поллюгантов.
Почвенно-растительный покров центральной территории г. Архангельска исследовался на содержание тяжёлых металлов и элементов питания растений (Попова и др., 1998, Наквасина и др. 2006, Корельская, 2008). Однако в настоящее время основным в решении проблем взаимодействия человека и природы признан ландшафтный подход. В центре его внимания находится морфолого-структурное строение ландшафтов, образовавшихся в результате хозяйственной деятельности человека, которая изменяет подвижность, трансформацию и кумуляцию тяжёлых металлов в почвенно-растительном покрове.
Объект исследований. Почвенно-растительный покров основных урболандшафтов г. Архангельска.

ГЛАВА 4. ТЯЖЁЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ Г. АРХАНГЕЛЬСКА
4Л. Содержание тяжёлых металлов в почвенном покрове
4.2. Накопление тяжёлых металлов в растительном покрове
4.3. Тяжелые металлы в системе «почва-растение»
ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ КУМУЛЯЦИИ, МИГРАЦИИ, ТРАНСФОРМАЦИИ И ТРАНСЛОКАЦИИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В УРБОЛАНДШАФТАХ Г. АРХАНГЕЛЬСКА
5.1. Накопление, миграция и транс локация тяжелых металлов
5.2. Трансформация подвижных форм металлов в почвах
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 17,

Таблица 11. pH начала осаждения гидроксидов металлов (ориентировочные значения с учетом образования гидроксокомплексов при исходной концентрации осаждаемого иона, равной 0,01М) (Лидин и др., 1987)
Г идроксид pH Г идроксид pH
Fe(OH)3 2,3 Co(OH)2 7,
Cd(OH)2 8,2 Ni(OH)2 7,
Zn(OH)2 6,4 Mn(OH)2 8,
Fe(OH)2 7,
При резком снижении pH среды в условиях нейтральной, кислой или щелочной обстановок возникают кислые геохимические барьеры. В противоположность щелочным барьерам на них происходит накопление не катионогенных, а преимущественно анионогенных химических элементов, активно мигрирующих в условиях щелочной среды: Si, Al, Mo, Be и др.
За счёт процессов испарения формируются испарительные барьеры. Они образуются за счёт повышения концентрации растворенных веществ при испарении воды, достижения ими состояния насыщения и осаждения.
Наиболее часто встречаемый физико-химический барьер в почвах -сорбционный, он проявляется на участках, богатых коллоидами, вторичными-, минералами и гумусом (Selim, 2003; Sparks, 1995; Appelo, Postma, 1993). На накопление металлов на сорбционных барьерах оказывают влияние несколько условий; например, на рисунке 3 показана диаграмма сорбции металлов в почве в различных условиях кислотности среды.
Исходя из современных представлений о возможных химических реакциях, приводящих к закреплению ионов ТМ твердофазными почвенными компонентами, Д.В. Ладонин и О.В. Пляскина (2004) выделяют следующие основные типы взаимодействия:
1. «Классический», «обычный» или «неспецифический» ионный обмен, приводящий к поглощению ионов ТМ почвенно-поглощающим комплексом (ППК) и эквивалентному вытеснению в раствор «обычных» обменных катионов: Na+, К+, Са2+, Mg2+.