ISSN 0137-0944
eISSN 2949-6144
En Ru
ISSN 0137-0944
eISSN 2949-6144
Изотопный состав свинца в почвах зоны воздействия Череповецкого металлургического комбината

Изотопный состав свинца в почвах зоны воздействия Череповецкого металлургического комбината

Аннотация

Изучено валовое содержание свинца, содержание его кислоторастворимых и подвижных форм соединений в серо-гумусовых почвах (Rendzic Leptosols) зоны воздействия Череповецкого металлургического комбината (Вологодская обл.). Определен изотопный состав свинца указанных его форм соединений. Показано, что свинец, входя в состав газопылевых выбросов предприятия, обнаруживается в повышенных количествах вплоть до 6–10 км в исследованном нами северном направлении от источника загрязнения. Наблюдается проникновение техногенных соединений свинца вниз по профилю почв вплоть до горизонта B. Изученные нами изотопные отношения свинца 206Pb/207Pb, 208Pb/206Pb и 208Pb/207Pb обнаруживают четкие зависимости от содержания свинца в почвах. Для всех отношений в ряду «валовой свинец < кислоторастворимый свинец < подвижный свинец» возрастает вклад техногенных соединений свинца в его изотопный состав, так как в этом же ряду происходит увеличение доли техногенных соединений свинца от его общего количества. Экстраполяция зависимости отношения 206Pb/207Pb от содержания свинца в область низких содержаний дает величину данного отношения в интервале 1,19–1,25, что соответствует изотопному составу валового свинца фоновых почв Европейской части России. В почвах вблизи ЧерМК это отношение уменьшается до 1,10, что соответствует многочисленным литературным данным. Выбор изотопного отношения имеет решающее значение для получения более детальной информации о характере и источниках техногенного загрязнения почв свинцом. Так, в почвах с низким содержанием свинца по величинам изотопного отношения 208Pb/207Pb выделяется свинец, связанный с другим источником загрязнения, предположительно с городской ТЭЦ, работающей на каменном угле.

Литература

Водяницкий Ю.Н. Тяжелые и сверхтяжелые металлы и металлоиды в загрязненных почах. М., 2009.

2. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Кн. 3: Экогеохимия редких p-элементов. М., 1995.

3. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Кн. 6: Экогеохимия f-элементов. М., 1996.

4. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М., 1989.

5. Ладонин Д.В. Формы соединений тяжелых металлов в техногенно-загрязненных почвах. М., 2019.

6. Ладонин Д.В., Пляскина О.В., Кучкин А.В. и др. Методика выполнения измерений массовой доли элементов в твердых минеральных объектах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на масс-спектрометре Agilent ICP-MS 7500 (ФР 1.31.2009.06787). М., 2009.

7. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами / Под ред. Н.Г. Зырина и С.Г. Малахова. М., 1981.

8. Рогова О.Б., Водяницкий Ю.Н. Физико-химическая характеристика состояния цинка в почвах Череповецкой техногеохимической аномалии // Доклады РАСХН. 1996. № 3.

9. Фор Г. Основы изотопной геологии. М., 1989.

10. Bacon J.R., Beffow M.L., Shand C.A. The use of isotopic composition in field studies of lead in upland Scottish soils (UK) // Chemical Geology. 1995. Vol. 124, № 1–2.

11. Bacon J.R., Hewitt I.J. Heavy metals deposited from the atmosphere on upland Scottish soils: Chemical and lead isotope studies of the association of metals with soil components // Geochemica et Cosmochimica Acta. 2005. Vol. 69, № 1.

12. Bernat M., Church T.M. Uranium and thorium decay series in the modern marine environment // P. Fritz P., J.-Ch. Fontes (Eds.). Handbook of environmental isotope geochemistry. Amsterdam., 1989. Vol. 3.

13. Dunlap C.E., Steinnes E., Flegal A.R. A synthesis of lead isotopes in two millennia of European air // Earth and Planetary Science Letters. 1999. Vol. 167.

14. Kendall C., Caldwell E.A. Fundamentals of isotope geochemistry // C. Kendall, J.J. McDonnell (Eds.). Isotope tracers in catchment hydrology. Amsterdam, 1998.

15. Ladonin D. V. Fractional-isotopic composition of lead compounds in soils of the Кologrivskii forest reserve // Eurasian Soil Science. 2018. Vol. 51, № 8.

16. Ladonin D.V., Plyaskina O.V. Isotopic composition of lead in soils and street dust in the Southeastern administrative district of Moscow // Eurasian Soil Science. 2009. Vol. 42, № 1.

17. Nimz G.J. Lithogenic and cosmogenic tracers in catchment hydrology // C. Kendall, J.J. McDonnell (Eds.). Isotope tracers in catchment hydrology. Amsterdam, 1998.

18. Pampura T.V., Probst A., Ladonin D.V., Demkin V.A. Lead content and isotopic composition in submound and recent soils of the Volga upland // Eurasian Soil Science. 2013. Vol. 46, № 11.

19. Weiss D., Shotyk W., Kempf O. Archives of atmospheric lead pollution // Naturwissenschaften. 1999. Vol. 86.

20. Wilcke W., Krauss M., Kobza J. et al. Quantification of anthropogenic lead on Slovak forest and arable soils along a deposition gradient with stable lead isotope ratios // Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 2001. Vol. 164, № 3.

Скачать в формате PDF

Поступила: 29.03.2022

Принята к публикации: 28.04.2022

Дата публикации в журнале: 09.09.2022

Ключевые слова: техногенное загрязнение почв; изотопные отношения свинца; формы соединений тяжелых металлов; масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой

Доступно в on-line версии с: 31.12.2022

  • Для цитирования статьи:
Номер 4, 2022