Перераспределение тяжелых металлов и других элементов в воздушно-сухих агрегатах на разных участках транс- элювиальных ландшафтов (на примере УО ПЭЦ `«Чашниково»)

Аннотация

Данная работа направлена на исследование эрозионных потерь тяжелых металлов и иных элементов, а также их перераспределение в крупных структурных почвенных отдельностях. В качестве объекта был выбран эрозионно-опасный склон в зоне дерново-подзолистых почв (УО ПЭЦ «Чашниково»). В отобранных образцах было определено валовое содержание основных микро- и макроэлементов почвы с помощью рентгенфлоуресцентного анализа. Был отмечен вынос Zn, Sr, Fe и Rb из почвы подножия склона; кроме того, эти элементы преимущественно аккумулировались в агрегатах 5–2 мм диаметром. В свою очередь, Zr, Nb, Ti, Cr, Al также активно вымываются у подножия склона, примерно одинаково распределяясь между всеми группами агрегатов. Также существуют элементы, для которых влияние исследуемых факторов (расположение относительно склона и размер агрегатов) не было отмечено: Cu, Ni, Ga, As. Уникальное поведение было зафиксировано для марганца, это единственный элемент, для которого достоверно зафиксировано увеличение содержания у подножия склона, причем в маленьких агрегатах менее 2 мм диаметром (p-value <0,05), наиболее подверженных эрозионному смыву. По результатам дисперсионного и корреляционного анализов мы можем предположить, что на распределение цинка, стронция, хрома и марганца оказывали влияние эрозионные процессы, а на распределение остальных элементов в большей степени влияют факторы материнской породы, техногенного воздействия и/или подзолистый процесс.

Литература

1. Балашов Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов. М., 1976. 267 с. 2. Бондаренко Е.В. Опыт учета экосистемных сервисов почв при оценке деградации земель (на примере УО ПЭЦ МГУ): Дисс. ... канд. биол. наук. М., 2016, стр. 121 3. Вернадский В.И. Собр. соч.: в 24 т. Т. 7. Тр. по геохимии почв и биогеохимии (после 1910 г.) / Науч. ред. и сост. академик Э.М. Галимов. М., 2013. 500 c. 4. Ермолов В.А., Тищенко Т.В. Эколого-токсикологическая оценка апатитового концентрата и радиоэкологический мониторинг геологической среды ковдорского ГОКа // ГИАБ, 2014, стр 377-386 5. Загрязнение почв тяжелыми металлами. Способы контроля и нормирования загрязненных почв: Учеб. пособие / Сост.: Х.А. Джувеликян, Д.И. Щеглов, Н.С. Горбунова. Воронеж, 2009. 22 с. 6. История и современное состояние научных исследований в Учебно-опытном почвенно-экологическом центре Московского университета «Чашниково» / Под ред. С.А. Шобы, О.А. Макарова, М.В. Загоруйко. М., 2019. 197 с. 7. Карпова Е.А., Минеев В.Г. Тяжелые металлы в агроэкосистеме. М., 2015. 252 с. 8. Кириллова Н.П., Силёва Т.М. Таксономическая диагностика почв с помощью автоматизированного определителя // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2015. № 3. С. 31–35 9. Литвинович А.В., Небольсина З.П., Витковская С.Е. и др. Влияние длительного применения фосфорных удобрений и мелиорантов на накопление в почвах и растениях стабильного стронция // Агрохимия. 2011. № 1. С. 35–41. 10. Макаров М.И. Фосфор органического вещества почв. МГУ им. М. В. Ломоносова. - М., 2009. 397 с. 11. Мамонтов В.Г., Родионова Л.П., Артемьева З.С. и др. Агрогенная и постагрогенная трансформация структурного состояния чернозема типичного Курской области // Международный сельскохозяйственный журнал, 2019. № 5(371), С. 14–17. 12. Медведев И.Ф., Деревягин С.С. Тяжелые металлы в экосистемах. Саратов, 2017. 178 с. 13. Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник, 2-е издание, переработанное и дополненное. М., 2004. 720 с. 14. Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» (с изменениями на 30 декабря 2022 года) https://docs.cntd.ru/document/573500115/titles/8P20LR?ysclid=m6hktraqha34498378 (дата обращения: 29.01.2025). 15. Петренко Д.В. Влияние производства фосфорных удобрений на содержание стронция в ландшафтах: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Краснодар, 2014., 24 с. 16. Селюкова С.В. Тяжелые металлы в органических удобрениях // Агрохимия. 2016. № 5. С. 47–51. 17. Федотов Г.Н., Омельянюк Г.Г., Быстрова О.Н. и др. Распределение тяжелых металлов в агрегатах почв различных типов // Доклады Академии наук. 2008. Т. 420, № 3. С. 346–350. 18. Хан Д.В. Органоминеральные соединения и структура почвы. М., 1969. 141 с. 19. Холодов В.А. Механизмы восстановления структуры и органического вещества гумусовых горизонтов почв на разных уровнях иерархии организации: Автореф. дис. … канд. с-х. наук. М., 2020. 45 с. 20. Dmitruk Y., Matviyschyna Zh. The comparative analysis of the heavy metals content and indices for modern and fossil soils of Precarpa thian (after investigation of Brusnitca site) // Regionalne problemy ekologiczne. Wyzsza Szkola Ekologii. Sosnowiec: 2005. P. 23–35. 21. Horowitz A.J., Stephens V.C., Elrick K.A. et al. Concentrations and annual f luxes of sediment-associated chemical constituents from conterminous US coastal rivers using bed sediment data // Hydrol. Process. 2012. Vol. 26(7). P. 1090–1114. http://dx.doi. org/10.1002/hyp.8437 22. Kerr J.G., Cooke C.A. Erosion of the Alberta badlands produces highly variable and elevated heavy metal concentrations in the Red Deer River, Alberta // Science of the Total Environment. 2017, Vol. 596–597. P. 427–436. 23. Rickson R.J. Can control of soil erosion mitigate water pollution by sediments? // Sci. Total Environ. 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.05. 057 24. Shen Q., Wu M., Zhang M. Accumulation and relationship of metals in different soil aggregate fractions along soil profiles // Journal of Environmental Sciences. 2022. Vol. 115. P. 47–54. 25. Viers J., Dupré B., Gaillardet J., 2009. Chemical composition of suspended sediments in world rivers: new insights from a new database // Sci. Total Environ. Vol. 407(2). Р. 853–868. 26. Zhang Y., Zhang X., Bi Z. et al. The impact of land use changes and erosion process on heavy metal distribution in the hilly area of the Loess Plateau, China // Science of The Total Environment. 2020. Vol. 718. P. 1-9.