Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

893

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
9.42 Mб
Скачать

10.Рязанова, Л.Г. Основы статистического анализа результатов исследований в садоводстве: учеб.-метод. пособие/ Л.Г. Рязанова, А.В. Проворченко, И.В. Горбуновю

Краснодар: КубГАУ, 2013. − С. 61.

11.Уткин, Р.Е. Экологические проблемы Перми/ Р.Е. Уткин; под ред. Ю.С. Клячкина. − Пермь: Эскорт. 1999. − С. 221.

12.Федорова, А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А.И. Федорова, А.Н. Никольская. − М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. − С. 288.

13.Яковлева, И.Ю. Методические указания. Лабораторнопрактическое занятие. Учебная дисциплина «Экология и автомобиль»/ И.Ю. Яковлева [Электронный ре-

сурс]. 2019 URL: https://infourok.ru/urok-laboratrno-prakticheskoe-zanyatie-2-tema- opredelenie-rn-prob-talogo-snega-kachestvennoe-opredelenie-ionov-hlora-4022250.html (да-

та обращения 25.04.2022).

УДК 504.53(470.53)

ТЕХНОГЕННЫЕ МАГНИТНЫЕ ЧАСТИЦЫ В ПОЧВАХ И ЭПИФИТАХ НА ПРИДОРОЖНОЙ ЧАСТИ УЛИЦ ГОРОДА ПЕРМИ

С ИНТЕНСИВНЫМ АВТОМОБИЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ

М. С. Власов – магистрант; А.А. Васильев – научный руководитель, канд. с-х. наук, зав. кафедрой

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Аннотация. В статье представлены результаты исследований магнитной восприимчивости почв и эпифитов на придорожной части улиц города Пермь, с интенсивным автомобильным движением.

Ключевые слова: техногенные магнитные частицы, тяжёлые металлы, загрязнение почв, городские почвы.

Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами является актуальной проблемой современности. Накопление тяжелых металлов в почве и в эпифитах – это не только увеличение их общих концентраций, но и увеличение экологически опасных последствий, угрожающих здоровью человека. Загрязнение компонентов окружающей среды тяжелыми металлами связано с широким использованием их в промышленном производстве, а также с интенсивным увеличением потоков автотранспорта. В связи с несовершенными системами очистки тяжелые металлы попадают в окружающую среду, в том числе в почву и в эпифиты, где закрепляются в составе магнитных частиц.

Многие исследователи отмечают сильное загрязнение почв и эпифитов в урбанизированных территориях тяжелыми металлами, которые впоследствии попадают в живые организмы с частицами пыли приземного слоя воздуха или иными путями [1, 3, 4].

Локальные скопления тяжелых металлов в почвах и эпифитах в городах можно диагностировать с помощью измерения магнитной восприимчивости [2, 5].

Цель исследования – дать оценку магнитной восприимчивости почв и эпифитов на улице Уральская и Бульваре Гагарина г. Перми.

261

Объект исследования – урбанозёмы приствольных кругов и эпифиты на территории улицы Уральская и территории Бульвара Гагарина г. Пермь.

В районе изучения, влияние на окружающую среду города оказывает интенсивное движения транспорта по улицам.

Для оценки магнитной восприимчивости почв был выбран метод трансект – измерение магнитной восприимчивости почв проводилось на территориях, расположенных полосой 5−7 м параллельно проезжей части улиц.

Индивидуальные пробы эпифитов отбирались с поверхности стволов деревьев с помощью пластикового ножа. Высота отбора образцов составляла около 1,5 м. Одновременно в приствольных кругах деревьев, с глубины 0−5 см из нескольких точек отбирались индивидуальные почвенные образцы. Масса объединённого образца почвы из каждого приствольного круга составляла около 400 г.

Почвенные и растительные пробы были высушены при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния. Из всех почвенных образцов была удалена «скелетная» фракция: строительный и бытовой мусор.

Образцы мелкозёма почв были пропущены через сито диаметром 1 мм, образцы мхов были диспергированы до пылевидного состояния в полиэтиленовых мешках с помощью пальцев рук.

Магнитная восприимчивость измерялась каппаметром КТ-5. Результаты исследований представлены в таблице.

Таблица

Результаты исследования магнитной восприимчивости почв и эпифитов

 

 

Показатель магнитной

Проективное

Показатель магнит-

 

 

покрытие

ной восприимчиво-

Расположение

восприимчивости

эпифитов, %

сти эпифитов,

 

 

почвы, среднее

 

 

среднее

среднее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бульвар Гага-

 

 

 

1

рина, аллея в

0,74

69,5

0,17

сторону Перм-

 

 

 

 

 

ской ярмарки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бульвар Гага-

 

 

 

2

рина, аллея в

1,25

49,5

0,22

сторону улицы

 

 

 

 

 

Старцева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Улица Ураль-

 

 

 

3

ская, до ДК им.

1,85

31,5

0,22

 

Ленина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Улица Ураль-

 

 

 

4

ская, от ДК им.

1,79

52,5

0,39

Ленина до ТЦ

 

 

 

 

 

Гудвин

 

 

 

 

 

 

 

 

5

ЦПКиО им.

0,59

66,5

0,15

Свердлова

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все исследования подтверждают то, что концентрация техногенных магнитных частиц в почвах и эпифитах выше у потоков автотранспорта. Наибольшую магнитную

262

восприимчивость имеет почва на улице Уральской, от ДК им. Ленина до ТЦ Гудвин, что может быть обусловлено наибольшим скоплением автотранспорта на данном участке из-за ДК, ТЦ, а также множества торговых объектов на этом участке. Наименьшую магнитную восприимчивость имеют почва и эпифиты в ЦПКиО им. Свердлова, так как это парк и в нём нет автотранспорта. Но даже на этом участке наибольшая магнитная восприимчивость была на площадке, которая находится ближе других к автотранспортной дороге, что свидетельствует о прямом влиянии автотранспорта на загрязнение компонентов окружающей среды тяжёлыми металлами и, как следствие, увеличение их магнитной восприимчивости.

Также исследования свидетельствуют о том, что необязательно на одной площадке у почвы и эпифитов будет высокий показатель магнитной восприимчивости. Почва может быть очень сильно загрязнена тяжёлыми металлами и, соответственно, иметь высокую магнитную восприимчивость, но эпифитов там практически нет (проективное покрытие слишком мало), поэтому та малая часть эпифитов, которая есть, будет иметь довольно низкие показатели магнитной восприимчивости, а почва в этом месте соответственно будет иметь более высокий показатель магнитной восприимчивости.

Список литературы

1.Абдуллин, И.Н. Методы очистки загрязненных тяжелыми металлами почв/ И.Н. Абдуллин // Матер. междунар. научно-практ. конф. «Эволюция научной мысли». – Уфа, 2014. −

С. 3-5.

2.Васильев, А.А. Магнитная и геохимическая оценка почвенного покрова урбанизированных территорий Предуралья на примере города Перми/ А.А. Васильев, Е.С. Лобанова. − Пермь: Прокростъ, 2015. − 243 с.

3.Водяницкий, Ю.Н. Тяжелые и сверхтяжелые металлы и металлоиды в загрязненных почвах/ Ю.Н. Водяницкий. − М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2009. − 95 с.

4.Загурский, А.М. Субмикроморфология магнитных фракций почв/ А.М. Загурский // Почвоведение. − 2009. − № 9. − С. 1124-1132.

5.Страдина, О.А. Магнитная восприимчивость почв Среднего Предуралья как показатель их загрязнения тяжелыми металлами: автореферат дис. канд. с.-х. наук: 06.01.03/ О.А. Страдина. Уфа, 2008. − 20 с.

УДК 504.53(470.53)

УСЛОВИЯ МИГРАЦИИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ПЕРМСКОГО КРАЯ

М. С. Власов – магистрант; М. А. Кондратьева – научный руководитель, канд. геогр. наук, доцент

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Аннотация. Выполнена оценка факторов, определяющих условия миграции тяжёлых металлов в почвах Пермского края, таких как: кислотно-щелочные условия и окислительно-восстановительная обстановка. Полученные показатели отражены на карте. Почвы Пермского края в большинстве своём имеют окислительные обстановки с сильно- и среднекислыми условиями для миграции тяжёлых металлов, в основном эти условия преобладают на юге и юго-западе региона, а также в его центральной части.

263

Ключевые слова: тяжёлые металлы, условия миграции, загрязнение почв, ки- слотно-щелочные условия, окислительно-восстановительная обстановка.

Наиболее типичными тяжелыми металлами (ТМ), представляющими опасность являются: свинец, кадмий, ртуть, хром, цинк, молибден, никель, кобальт, олово, титан, медь, ванадий. Пути поступления их в почву связаны с выбросами промышленных предприятий и последующим осаждением ТМ на почву преимущественно в виде оксидов или солей. Степень подвижности тяжёлых металлов зависит от геохимической обстановки и уровня техногенного воздействия. Тяжелый гранулометрический состав и высокое содержание органического вещества приводят к связыванию ТМ почвой. Рост значений рН усиливает сорбированность катионообразующих металлов (медь, цинк, никель, ртуть, свинец и др.) и увеличивает подвижность анионообразующих (молибден, хром, ванадий и пр.). Усиление окислительных условий увеличивает миграционную способность металлов.

Цель исследования – изучить условия миграции тяжёлых металлов в почвах Пермского края с помощью картографического метода.

Объект исследования – почвы Пермского края, количество почвенных единиц – 31.

База данных свойств почв была составлена, основываясь на данных ЕГРПР (Единый государственный реестр почвенных ресурсов), а также региональных источников [1,3]. Карта и все атрибутивные данные к ней были созданы с помощью программы QGIS версии 3.26.3, в системе координат EPSG:32640 – WGS 84 / UTM zone 40N.

Важнейшими факторами, определяющими условия миграции тяжелых металлов в почвах, являются кислотно-щелочные условия и окислительно-восстановительная обстановка. Кислотно-щелочные условия определяются по величине рН: сильнокислые (рН<3), кислые и слабокислые (рН 3-6,5); нейтральные и слабо щелочные (рН 6,5−8,5).

Окислительно-восстановительные условия могут включать три-четыре градации, которые при необходимости могут быть расширены: а) почвы с абсолютным господством окислительных процессов; б) почвы с преобладанием окислительных процессов; в) почвы с контрастным окислительно-восстановительным режимом; г) почвы с абсолютным господством восстановительных процессов [4].

Почвы были сгруппированы в соответствии с окислительновосстановительными условиями (табл. 1) и с кислотно-щелочными условиями (табл. 2).

Исходя из группировок почв, была составлена карта условий миграции тяжёлых металлов (рис. 1) и таблица к ней (табл. 3). На карте продемонстрированы условия миграции тяжёлых металлов в почвах Пермского края, включающие 9 вариантов геохимических обстановок.

Большая часть территории края характеризуется преимущественно окислительными остановками с сильно- и среднекислыми условиями для миграции тяжёлых металлов. Такая обстановка способствует подвижности целого ряда элементов, в т.ч. Sr, Ba, Cu, Zn, и особенно токсичные Cd, Hg [2]. Часть элементов Pb, Cr, Ni, V, As, Se об-

разуют слабоподвижные соединения, которые могут накапливаться в корнеобитаемом слое почвы и быть доступными для растений.

264

Таблица 1

Группировка почв в соответствии с окислительно-восстановительными условиями

Тип окислительно-восстановительного

Индекс почвы

п/п

 

 

режима

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Почвы с абсолютным господством окисли-

Чоп, СЛ, СЛт, СЛс

 

 

тельных процессов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Почвы с преобладанием окислительных про-

Дк, Бргр, Бриг, ПБ, Поиг, По1иг,

 

 

цессов

 

Пдж, П3д, П2д, П1д, Глл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Почвы с контрастным окислительно-

 

П4, П3, П2, П1, А, Ан, Пг, Пгт,

 

восстановительным режимом

 

Пог, Ппг

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Почвы с абсолютным господством восстано-

Тв, Тн, Тп, Ат, Дг

 

 

вительных процессов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Группировка почв в соответствии с кислотно-щелочными условиями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рН

 

 

Индекс почвы

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

<4,0

 

Очень сильнокислая

 

 

ПБ, Ппг, Бргр

 

 

 

 

 

 

2

4,1−5,0

 

Сильно и среднекислая

 

Пг, П1, П2, П3, П4, Пгт, П1д, П2д, П3д,

 

 

По1иг, Поиг, Пог, Бриг, Тв, А, Пдж, Пг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5,1−6,4

 

Слабокислая и близкая

 

Дк, Дг, СЛс, СЛ, СЛт, Тп, Тн, Ат, Глл,

 

к нейтральной

 

 

Чоп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

6,5−8,5

 

Нейтральные

 

 

Ан

 

и слабо щелочные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На севере и северо-востоке края преобладают контрастные окислительновосстановительные обстановки с сильно- и среднекислыми условиями. В кислых восстановительных условиях, где также высоко содержание подвижных органических веществ, гидроксидов железа и марганца, большинство металлов, благодаря образованию металлоорганических комплексных соединений с фульвокислотами, более подвижны. Те элементы, которые теоретически малоподвижны в восстановительной среде (Se, As, Сu, Pb, Co, Cd, Мо и др.), становятся в действительности умеренно подвижными, так как образуют с железом, марганцем и органическими веществами комплексные и внутрикомплексные растворимые соединения [2]. Смена геохимической обстановки на окислительную в таких почвах сопровождается образованием глеевого барьера в срединных горизонтах и накоплением слабоподвижных элементов.

265

Рис.

Карта условий миграции тяжёлых металлов в почвах

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Условия миграции тяжёлых металлов в почвах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щелочно-кислотные условия

 

Условия

 

 

 

 

 

 

 

очень сильно-

сильно-

слабокислые

 

нейтральные

 

 

кислые

и среднекислые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЛс, СЛ, СЛт,

 

 

Окислительные

 

 

 

Чоп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П1д, П2д, П3д,

 

 

 

Преимущественно

 

ПБ, Бргр

По1иг, Поиг,

Дк, Глл

 

 

окислительные

 

 

Бриг, Пдж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрастные

 

 

Пг, П1, П2, П3,

 

 

 

 

Ппг

П4, Пгт, Пог, А,

 

 

Ан

окислительно-

 

 

 

 

 

Пг

 

 

 

восстановительные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Восстановительные

 

 

Тв

Дг, Тп, Тн, Ат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

266

Список литературы

1.Вологжанина, Т. В. Серые лесные почвы зоны широколиственных лесов Русской равнины/ Т. В. Вологжанина. − Пермь: Пермская ГСХА, 2005. − 454 с.

2.Глазовская, М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям: методическое пособие/ М.А. Глазовская. − М.: Издво Моск. ун-та, 1997. − 101 с.

3.Коротаев, Н. Я. Почвы Пермской области/ Н. Я. Коротаев. − Пермь: Пермское книжное издательство, 1962. − 280 с.

4.Орлов, Д. С. Окислительно-восстановительные процессы и их контроль в генезисе

иплодородии почв/ Д. С. Орлов, И. С. Кауричев. − М.: Колос, 1982. − 246 с.

УДК 631.4:551.4:631.9(470.53)

ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Н.М. Волдырева – студент 2-го курса; М.А. Кондратьева – научный руководитель, канд. геогр. наук, доцент

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

Аннотация. В статье представлена карта почвенно-экологического районирование Пермского края. Описание схемы почвенно-экологического (географического) районирование и почвенных округов Пермского края. Способы и изобразительные средства на почвенно-экологической карте.

Ключевые слова: почвенно-экологическое районирование, Пермский край, карта, масштаб.

Почвенно-экологическое (почвенно-географическое) районирование − важное направление географии почв, имеющее большое научно-теоретическое значение, и вместе с тем весьма актуальное для решения вопросов рационального использования и охраны земельных ресурсов. Новая схема и карта почвенно-экологического районирования 2019 г., предложенная И.С. Урусевской, И.О. Алябиной, С.А. Шоба, строится на основе анализа структур почвенного покрова разных уровней с одновременным учётом экологических условий, определяющих их генезис [1].

Цель: получить карту почвенно-экологического районирования Пермского края из электронной версии карты почвенно-экологического районирования РФ.

Новая Карта почвенно-экологического районирования Российской Федерации масштаба 1 : 8 000 000 (Карта) издана в 2019 году [2]. Основой для ее создания послужила цифровая версия Почвенной карты РСФСР масштаба 1:2 500 000 под ред. В.М. Фридланда (1988) и ряд других цифровых карт. Непосредственной предшественницей Карты является Карта почвенно-экологического районирования Российской Федерации масштаба 1:2 500 000 под ред. Г.В. Добровольского и И.С. Урусевской 2013 г.

В основу районирования положен биоклиматический принцип, в соответствии с которым выделяются высшие таксономические единицы: почвенно-биоклиматические пояса и области, а также зоны и провинции равнинных территорий. В обособлении низших таксономических единиц – округов и районов – ведущую роль играют литоло- го-геоморфологические условия.

267

Карта почвенно-экологического районирования Пермского края получена с помощью пакета файлов карты почвенно-экологического районирования РФ масштаба 1: 8 000 000 в формате ESRIShape, размещенного в свободном доступе на сайте ЕГРПР https://egrpr.esoil.ru/content/3DB.html. Карта и атрибутивная баз данных созданы с по-

мощью программы QGIS версии 3.2.2 (Maderia). Система координат карты: EPSG:32640–WGS 84 / UTM zone 40N; координатная сетка построена на основе системы координат: EPSG:4326–WGS 84. Масштаб карты 1:2500 000.

Границы почвенно-биоклиматического поясов и зон на карте показаны линейными знаками различного цвета и толщины. Равнинные почвенные провинции показаны оттенками основного цвета зоны. Горные почвенные провинции показаны полосчатой косой окраской с белыми просветами. Типы почвенных округов показаны штриховками коричневого цвета.

На территории Пермского края выделены 2 географических (почвеннобиоклиматических) пояса – бореальный и суббореальный с соответствующими им областями Европейско-Западно-Сибирской и Центрально лиственно-лесной и лесостепной.

Далее на равнинной территории выделены 3 почвенных зоны (подзон), 4 провинции и 12 округов, а в горах – 2 горные почвенные провинции и 3 горных почвенных округа (рис. 1).

Территория региона отличается разнообразием почвенных округов, в том числе моренных, аллювиальных, древневнеаллювиальных и зандровых равнин, эрозионных, эрозионно-денудационных и предгорных элювиально-делювиальных равнин (рис. 2). Специфика округов проявляется в строении и структуре почвенного покрова, особенностях хозяйственного использования земельных фондов [1].

Вывод: Полученная карта почвенно-экологического районирования Пермского края систематизирует и обобщает данные о почвенном покрове и отражает современное состояние и использование земельных ресурсов, является научной основой рационального землепользования. Может быть использована в учебных целях, например, на занятиях по дисциплине «География почв».

Список литературы

1.Добровольский, Г.В. География почв: учебник/ Г.В. Добровольский, И.С. Урусевская. − 2-е изд. перераб. и доп. − М:. Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004. − 460 с. (Классический университетский учебник).

2.Урусевская, И.С. Карта почвенно-экологического районирования Российской Федерации. Масштаб 1:8 000 000. Пояснительный текст и легенда к карте : учебное пособие / И.С. Урусевская, И.О. Алябина, С.А. Шоба; отв. ред. И.С. Урусевская. – Москва: МАКС Пресс, 2020. − 100 с.

268

Рис. 1. Карта почвенно-экологического районирования Пермского края

269

270

Рис. 2. Легенда к карте почвенно-экологического районирования Пермского края

270

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]