авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Подвижные формы тяжелых металлов (cu, zn, pb, cd) в почвах геохимических ландшафтов краснодарского края

-- [ Страница 4 ] --

Для характеристики обеспеченности верхнего слоя почв (0-20 см) составлены карты фоновых концентраций ТМ в извлекаемой ААБ и валовой формах (кроме Cd, общие запасы которого ниже предела чувствительности эмиссионного спектрального анализа). Они отражают области с различными уровнями содержаний химических элементов в почвах, где одним цветом показаны ландшафты с близкими по величине фоновыми значениями. Карты фонов позволяют ориентироваться при оценке качества земель, выборе приоритетных участков мониторинга, оптимизации природопользования.

Распределение ландшафтов по разным группам (табл. 5) произведено с использованием нижнего предела аномальности А9 [Дьяченко, 2004]. При определении численных границ разных групп, по возможности, применены величины ПДК и ОДК.

В результате, по уровню фоновых концентраций обменных форм Pb и Cd выделено пять групп ландшафтов, а для Cu и Zn – шесть групп. В случае валовых форм, несмотря на большее количество ландшафтов (97 против 44), все элементы имеют на одну группу меньше. Это в очередной раз подчеркивает более сильную дифференциацию подвижной формы ТМ под влиянием ландшафтно-геохимических факторов по сравнению с валовым содержанием. В группу с максимальными

Таблица 5

Интервалы фоновых содержаний ТМ в валовой (1) и обменной (2) формах

в верхнем слое почв, мг/кг

Группа Cu Zn Pb Cd
1 2 1 2 1 2 1 2
1 32-41 < 0,70 55-65 < 2,00 16-21 < 1,20 - < 0,10
2 42-52 0,70-1,35 66-88 2,00-3,39 22-31 1,20-2,39 - 0,10-0,26
3 53-67 1,36-1,79 89-109 3,40-5,79 32-40 2,40-5,79 - 0,27-0,50
4 68-129 1,80-2,99 110-144 5,80-8,19 41-50 5,80-9,60 - 0,51-0,90
5 130-212 3,00-4,99 145-200 8,20-10,50 - 9,61-11,84 - 0,91-1,56
6 - 5,00-29,58 - 10,51-12,95 - - - -

концентрациями Pb и Cd в обменной форме вошли ландшафты, сформировавшиеся исключительно на терригенно-карбонатных отложениях мел-палеогена и неогена, а Cu и Zn – сады и виноградники. Пониженными содержаниями ТМ, в меньшей степени Pb, выделяются почвы богарных пашен равнинной части края.

6.3 Интегральная оценка подвижных форм тяжелых металлов в почвах геохимических ландшафтов Краснодарского края

Для интегральной характеристики состояния почв в области загрязнения мобильными соединениями ТМ была изучена возможность использования коэффициента индивидуальности (аномальности) ландшафтов [Дьяченко, 2004]. Ранее он был применен к валовым формам широкого спектра химических элементов (25-30) для различных ландшафтов Северного Кавказа и Краснодарского края [Дьяченко и др., 2005; Ляшенко, 2006], а также к подвижным формам восьми металлов [Дьяченко и др., 2008].

Коэффициент индивидуальности (Ки) представляет собой сумму коэффициентов концентрации (Кк) и рассеяния (Кр) относительно регионального фона (кларка) химических элементов за вычетом их количества. Он позволяет выявить ландшафты и районы, требующие особого внимания при дальнейшем ландшафтно-геохимическом анализе распределения элементов в почвах и предварительно оценить вклад того или иного фактора в увеличение степени аномальности ландшафтов, как в сторону повышения, так и снижения концентраций, что особенно важно для мобильных форм.

Как показал расчет по четырем рассматриваемым в данной работе ТМ, Ки достаточно объективно отражает природные и техногенные особенности трансформации подвижных форм.

Большинство ландшафтов (29) имеют значения Ки менее пяти. Почвы биогенных ландшафтов характеризуются более узким интервалом колебаний Ки (2,0-8,29), чем техногенные (1,80-37,3). Поэтому наибольшим отклонением от регионального фона (Ки около 10 и более) отличаются девять техногенных ландшафтов.

Из анализа компонентов Ки следует (рис. 8), что внутри групп ландшафтов с различными видами природопользования или растительного покрова в условиях терригенно-карбонатных отложений, Ки формируется преимущественно за счет коэффициентов концентрации Cu, Pb, Cd. Причем последний накапливается во всех без исключения почвах биогенных ландшафтов.

По особенностям трансформации подвижных форм в почвах ландшафты можно разделить на две группы. Первую образуют все биогенные и техногенные ландшафты садов и виноградников. Их почвы значительно обогащены ТМ
(см. рис. 8). В одном случае это обусловлено биогеохимическим концентрированием. В другом – интенсивной химизацией при неполном отчуждении элементов с урожаем. Для ландшафтов садов и виноградников с терригенно-карбонатными отложениями характерно наиболее сильное обогащение почв: техногенный привнос Cu и Zn накладывается на природное накопление Pb и Cd. Поэтому данные ландшафты (особенно виноградники) значительно выделяются по величинам Ки.

Вторую группу образуют ландшафты, почвы которых обеднены металлами – богарные и орошаемые, что связано с некомпенсированным выносом химических элементов с урожаем и усилением миграционной способности ТМ за счет высокой доли водорастворимых соединений среди подвижных форм.

 Суммарные коэффициенты концентрации и рассеяния ТМ в почвах ландшафтов-56

Рис. 8. Суммарные коэффициенты концентрации и рассеяния

ТМ в почвах ландшафтов относительно регионального фона:

I - смешанных лесов, II лиственных лесов; III болот; IV пастбищ;

V богарных пашен; VI орошаемых пашен; VII рисовых чеков;

VIII виноградников; IX садов; X чайных плантаций

По степени отклонения от регионального фона ландшафты образуют следующий ряд: Виноградные (Ки – 19,37) > Смешанные леса (8,29) > Садовые (4,30) > Лиственные леса (3,40) > Чайные (3,03) > Болота (2,95) > Рисовые (2,92)
< Пастбища (5,45) < Орошаемые (6,24) < Богарные (8,31). Таким образом, в центре этого ряда располагаются ландшафты, для которых ранее отмечена агрохимическая конвергенция – чайные плантации и рисовники, а также болота. Слева от них находятся ландшафты, в которых Ки формируется в основном за счет коэффициентов концентрации, а справа – коэффициентов рассеяния. Крайние позиции занимают полеводческие богарные с однолетним севооборотом и виноградники, резко отличающиеся между собой по направленности миграционных потоков и структуре подвижных соединений в почвах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы данного исследования сводятся к следующему.

  1. На территории края достаточно хорошо изучено внутрипрофильное распределение подвижных форм металлов. Но, опираясь на ранее полученные результаты, невозможно установить реальную картину территориального и ландшафтного распределения Cu и Zn ввиду несопоставимости данных из-за использования специалистами различных вытяжек (даже без учета давности), а Pb и Cd в связи с практическим отсутствием геохимической информации.
  2. Для более объективного установления параметров распределения и степени загрязнения почвенного покрова ТМ особое внимание следует уделять природным и техногенным особенностям изучаемой территории, как региональным факторам геохимической дифференциации в связи со сложностью ее строения. Исключительную важность при этом приобретает одновременное использование нескольких вытяжек, отличающихся экстрагирующей способностью, а потому извлекающих соединения различной степени подвижности.
  3. Ландшафтная, пространственная и вертикальная дифференциации подвижных форм ТМ, особенно обменных, в почвах значительно сильнее, чем валовых.
    Главным фактором, определяющим уровень содержания в подвижных формах, является минеральный состав материнских пород.
  4. Влияние рельефа проявляется в регулировании поступления карбонатов в верхние слои почв, особенно в горных условиях. Варьирование валовых и подвижных (кроме Cu) форм последовательно снижается от трансэлювиальных к транссупераквальным позициям в обобщенной региональной катене.
  5. Техногенная деятельность в условиях Краснодарского края, приводя к нарушению естественного почвенно-растительного покрова и увеличивая эрозию почв и исходный уровень щебнистости и карбонатности, повышает подвижность Pb, Cu, Cd и снижает долю обменного Zn в общих запасах. Наиболее сильному накоплению подвижных соединений ТМ способствует выращивание большинства культур на почвах с терригенно-карбонатными отложениями, особенно мел-палеогенового возраста.
  6. Ослабление связи обменных форм ТМ с рН (независимо от того прямая она или обратная) происходит в случае увеличения доли водорастворимых соединений в ААБ-вытяжке из почв. В Краснодарском крае этому способствует богарное земледелие, которое усиливает деструкцию органического вещества, обеспечивая преобладание водорастворимых форм в ацетатных вытяжках, вынос из ландшафта и сокращение общих запасов металлов в почвах.
  7. Выращивание интродуцированных культур – чая и риса – приводит к агрохимической конвергенции почв, снижению природной вариабельности ТМ в подвижных формах.
  8. Содержание ТМ в валовой и подвижной формах в почвах ландшафтов не является абсолютно стабильным. Однако сезонные и годовые колебания концентраций обменных форм составляют, как правило, менее 20 %, что позволяет употреблять по отношению к ним такие понятия, как фоновое содержание и региональный кларк.
  9. Применение универсальных нормирующих величин (ПДК, ОДК) для оценки геоэкологического состояния почв края некорректно, как в области валовых, так и подвижных форм вследствие разнообразия природно-антропогенных условий и связанной с этим высокой степени их геохимической дифференциации. Необходимы региональные (локальные) показатели, в первую очередь, фоновые содержания и критерии аномальности ТМ в ландшафтах.
  10. Для интегральной оценки степени трансформации почв ландшафтов в спектре подвижных форм (как и валового содержания), можно использовать коэффициент индивидуальности – Ки. Он достаточно объективно отражает природные и техногенные особенности ландшафтно-геохимической трансформации почв региона.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

И РАЙОНУ ИССЛЕДОВАНИЙ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:


  1. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Максимова А.Г. Геоэкологические особенности аридных ландшафтов Северного Кавказа // Вестник ЮНЦ РАН. – 2007, № 1. – С. 36-44.
  2. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Бургонский Д.Ю. Экосистемные принципы нормирования подвижных форм тяжелых металлов в почвах Краснодарского края // Вестник ТюмГУ. – 2008, № 3. – С. 184-191.
  3. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Бургонский Д.Ю. Проблемы экологического нормирования почв юга России // Безопасность в техносфере. – 2008, № 6. – С. 28-36.

Публикации в других изданиях:


  1. Ляшенко Е.А. Установление параметров и определение методики расчета критических нагрузок на рекреационные ландшафты Краснодарского края (на примере тяжелых металлов) // IX Междунар. конф. студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития». – Москва, МГГУ, 2005. – С. 63-65.
  2. Ляшенко Е.А. О применении новых геохимических показателей в геоэкологических исследованиях селитебных ландшафтов // IX Междунар. конф. студентов и молодых ученых «Экологическая безопасность как ключевой фактор устойчивого развития». – Москва, МГГУ, 2005. – С. 63-66.
  3. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А. Геоэкологические проблемы гидроморфных ландшафтов Кубани // Междунар. семинар «Современные технологии мониторинга и охраны природных ресурсов южных морей». – Ростов-на-Дону, 2005. – С. 58-60.
  4. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Малыхин Ю.А. Экосистемные принципы интегральной геоэкологической оценки селитебных и рекреационных ландшафтов // Научные чтения Института географии СО РАН, посвященные 100-летию академика В.Б. Сочавы. – Иркутск, 2005. – С. 136-139.
  5. Дьяченко В.В. Ляшенко Е.А. Подвижные формы тяжелых металлов в почвах ландшафтов Краснодарского края // Тез. докл. конф. грантодержателей РФФИ и администрации Краснодарского края «р2003юг». – Краснодар, 2005.
    С. 115-117.
  6. Дьяченко В.В., Жуков В.Д., Ляшенко Е.А., Суетов В.П. Металлы в почвах ландшафтов Краснодарского края // Наука Кубани. – 2005, № 5. – С. 40-44.
  7. Ляшенко Е.А. Антропогенная трансформация ландшафтов в рекреационной зоне Причерноморья // Мат-лы XI Междунар. ландшафтной конференции «Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика» / Ред. коллегия: К.Н. Дьяконов (отв. ред.), Н.С. Касимов и др. – М: Географический факультет МГУ, 2006. – С. 535-537.
  8. Ляшенко Е.А. Ландшафтная оценка степени антропогенной трансформации рекреационной зоны Причерноморья // Мат-лы Междунар. школы-конференции «Ландшафтное планирование». – М: Географический факультет МГУ, 2006. – С. 187-193.
  9. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А. Эколого-геохимическая оценка ландшафтов Северного Кавказа // Геохимия биосферы: Доклады Междунар. научн. конф. – Смоленск: Ойкумена, 2006. – С. 127-129.
  10. Ляшенко Е.А., Дьяченко В.В., Жуков В.Д. Мониторинг подвижных форм тяжелых металлов в почвах Краснодарского края // XV Междунар. конф. «Высокие технологии в медицине, биологии и геоэкологии». – Абрау-Дюрсо, 2007. – С. 191-193.
  11. Ляшенко Е.А. Подвижные формы тяжелых металлов в почвах ландшафтов Краснодарского края и техногенез // XVI Междунар. конф. «Высокие технологии в медицине, биологии и геоэкологии». – Абрау-Дюрсо, 2008. – С. 149-151.
  12. Дьяченко В.В., Ляшенко Е.А., Бургонский Д.Ю. Интегральная оценка подвижных форм тяжелых металлов в почвах Краснодарского края // Научные чтения Института географии СО РАН. – Иркутск, 2009 (в печати).


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.