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

920

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

Использование метода Миллера дает возможность дополнительно выделить фракции металла, связанные с оксидами Mn, аморфными и кристаллическими оксидами Fe. Доля Zn, связанной с оксидами Mn, составляет не более 2% от суммы фракций (табл.3). Несмотря на высокую активность оксидов Mn в поглощении металлов в почвах, их роль в закреплении металлов в карбонатных черноземах незначительна в связи с низким содержанием. СодержаниеZn во фракции аморфного Fe в почве выше, чем во фракции, связанной с кристаллическим Fe более, чем в 2 раза, что говорит о наличии техногенного загрязнения в почве (табл. 3). Установлено [7], что окристаллизованные частицы оксидов и гидроксидов Fe-Mn принимают главное участие в прочном связывании металлов в различных типах почв.

Таким образом, изучено фракционное распределение соединений Znпод влиянием аэрозольных выбросов НчГРЭС. На этот процесс оказывает влияние как свойства исследуемой почвы, так и сродство самого металла к определенным типам реакционных центров. Для Zn характерно взаимодействие с минеральными компонентами почвы, включая силикаты почвы (до 68%), а также оксиды Fe и Mn (до 22%).Данные, полученные при исследовании почв при аэротехногенном загрязнении, по всем применяемым схемам фракционирования, не противоречат друг другу, следуют общим тенденциям во фракционном распределении исследуемого металла.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках научного проекта № 19-74-00085.

Литература

1.Воробьева Л.А. Теория и практика химического анализа почв. Москва: ГЕОС. 2006. 400 с.

2.Ладонин Д.В., Пляскина О.В. Фракционный состав соединений меди, цинка и свинца в некоторых типах почв при полиэлементном загрязнении // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. 2003. № 1. С. 9-16.

3.Berti W.R., Jacobs L.W. Chemistry and phytotoxicity of soil trace elements from repeated sewage studge applications // Journalof EnvironmentalQuality.1996. V. 25. P. 1025-1032.

4.Miller P.W., Martens D.C., Zelazny L.W. Effect of sequence in extraction of trace metals from soils // Soil Science AmericanJournal. 1986. V. 50. P. 598-601.

5.Minkina T. M., Bauer T. V., Batukaev A. A., Mandzhieva S. S., Burachevskaya M. V., Sushkova S. N., Varduni T. V., Sherstnev A. K., Kalinichenko V. P. Transformation of technogenic Cu and Zn compounds in chernozem // Environmental Engineering and Management Journal. 2015. Vol.14. №. 2. 481-486.

6.Mossop K.F., Davidson C.M.Comparison of original and modified BCR sequential extraction procedures for the fractionation of copper, iron, lead, manganese and zinc in soils and sediments // AnalyticaChimicaActa. 2003.

№ 478. P.111–118.

7.Pinskii D.L., Minkina T.M., Mandzhieva S.S., Fedorov U.A., Nevidomskaya D.G., Bauer T.V. Adsorption features of Cu(II), Pb(II), and Zn(II) by an ordinary chernozem from nitrate, chloride, acetate, and sulfate solutions // 2014.Eurasian Soil Science.V. 47.P. 10-17.

8.Tessier A., Campbell P.G.C, Bisson M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals // Analytical chemistry. 1979. V. 51. №. 7. P. 844-850.

M.V. Burachevskaya, T.M. Minkina, S.S. Mandzhieva, L.L. Nazaryan Southern Federal University, Rostov-on- Don, Russia

COMPARISON OF THE RESULTS OF THE COMPOSITION OF ZINC COMPOUNDS OBTAINED BY DIFFERENT METHODS OF FRACTIONATION

Abstract. The composition of Zn compounds in the impact zone of the power supply enterprise was studied. The general regularities of the Zn composition in HaplicChernozem and the features depending on the selected extraction method are revealed. It was found that Zn is characterized by interaction with the mineral component of the soil.

380

Keywords: zinc, fractional composition, extraction methods, ordinary chernozem, aerotechnogenic pollution.

References

1.Vorobyeva L. A. 2006. Theory and Practice Chemical Analysis of Soils.GEOS. Moscow.400 p. (in Russian)

2.Ladonin D. V., Plyaskina O. V. Fractional composition of copper, zinc and lead compounds in some soil types under polyelement contamination. VestnikMSU.Ser. 17.Pedology. 2003. V. 1. pp. 9 - 16.

3.Berti W.R., Jacobs L.W. Chemistry and phytotoxicity of soil trace elements from repeated sewage studge applications // Journalof EnvironmentalQuality.1996. V. 25. P. 1025-1032.

4.Miller P.W., Martens D.C., ZelaznyL.W. Effect of sequence in extraction of trace metals from soils // Soil Science American Journal. 1986. V. 50. P. 598-601.

5.Minkina T. M., Bauer T. V., Batukaev A. A., Mandzhieva S. S., Burachevskaya M. V., Sushkova S. N., Varduni T. V., Sherstnev A. K., Kalinichenko V. P. Transformation of technogenic Cu and Zn compounds in chernozem // Environmental Engineering and Management Journal. 2015. Vol.14. №. 2. 481-486.

6.Mossop K.F., Davidson C.M. Comparison of original and modified BCR sequential extraction procedures for the fractionation of copper, iron, lead, manganese and zinc in soils and sediments // AnalyticaChimicaActa. 2003. № 478. P.111–118.

7.Pinskii D.L., Minkina T.M., Mandzhieva S.S., Fedorov U.A., Nevidomskaya D.G., Bauer T.V. Adsorption features of Cu(II), Pb(II), and Zn(II) by an ordinary chernozem from nitrate, chloride, acetate, and sulfate solutions // 2014.Eurasian Soil Science. V. 47.P. 10-17.

8.Tessier A., Campbell P.G.C, Bisson M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals // Analytical chemistry. 1979. V. 51. №. 7. P. 844-850.

УДК 631.4:504.61

Е.А. Ворончихина, Д.М. Ширинкина ФГОБУВО «Пермский государственный национальный исследовательский уни-

верситет», Естественнонаучный институт, г.Пермь, Россия e-mail: Voronchihina-ea@yandex.ru

МЫШЬЯК В ПОЧВАХ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Аннотация. Дана оценка содержания и транслокационной активности мышьяка (As) в зональных типах почв Пермского края с разной степенью техногенной нагрузки. Выявлена существенная дифференциация концентраций As в условно коренных таежных и агрогенных почвах, а также различия в его транслокационной активности зеленой массой ели и березы.

Ключевые слова: мышьяк, геохимия, техногенная миграция, экологическая опасность.

Мышьяк – технофильный элемент, используемый в промышленности, сельском хозяйстве, в бытовой химии, медицине. Обширность применения предопределила множество источников его поступления в среду обитания. До недавнего времени наибольшие объемы техногенного рассеивания были связаны с производством боевых отравляющих веществ. В настоящее время лидирующие позиции перешли к пестицидам, повсеместно применяемым в сельском хозяйстве. Будучи биофильным элементом, проявляющим склонность к накоплению в биосубстратах, в качестве побочного продукта мышьяк рассеивается всеми отраслями промышленности, связанными с добычей и переработкой полезных ископаемых биогенной природы (нефти, угля, горючих сланцев и пр.), а также при добыче золота и полиметаллов [1-3].

Основные пути миграции мышьяка в природной среде связаны с его геохимическими особенностями: высокой водной растворимостью соединений и склонностью к трансформации в летучие формы при сравнительно низких температурах

381

(51°С и выше). Поэтому в нормальных природных условиях мышьяк мигрирует в растворах и со взвесями, рассеивается в атмосфере с пылью и газами. Важнейшим звеном природной аккумуляции мышьяка, поглощающим все известные его соединения, является почвенный покров, из которого данный технофильный элемент посредством транслокации растительностью поступает в пищевую цепь, создавая реальную угрозу для человека. В небольших дозах мышьяк является причиной нарушения функций сердечно-сосудистой системы. При длительном воздействии, даже малыми дозами, он ведет к развитию онкологических заболеваний. Широко известны последствия экологически обусловленных патологий, связанных с мышьяком, получившие названия «рак виноградарей» и «черная нога» [1,2].

Устойчивость соединений мышьяка в природных процессах, склонность к биогенному поглощению и выраженные канцерогенные свойства предопределили его принадлежность к элементам первого класса экологической опасности, обязательным для экологического и санитарно-гигиенического контроля [7].

К сожалению, контроль за рассеиванием мышьяка и его концентрацией в сельскохозяйственной продукции, производимой в Пермском крае, отсутствует. Весьма ограниченно представлена информация о загрязнении почв данным элементом. Поэтому целью исследования послужила первичная оценка содержания мышьяка в почвах Пермского края.

Для ее реализации использованы 2 блока информации:

-официальные данные о содержании мышьяка в почвах сельскохозяйственных угодий края, опубликованные в ежегодных экологических докладах о состоянии окружающей среды за 2015-2018 гг [4];

-результаты инициативных исследований, выполненных авторами при оценке состояния почв промышленных территорий Пермского края.

Инициативные исследования выполнены в составе инженерно-экологиче- ских изысканий Лаборатории экологической геологии ЕНИ ПГНИУ в 2015-2018 гг. Лаборатория имеет лицензию на изыскания, включая оценку состояния почв. Объектом исследования послужили региональные таежные и подтаежные экосистемы

схарактерными для них типами почв: фоновыми подзолистыми и серыми лесными, а также их вторичными техногенными и агрогенными производными. Общность обследованных почв обусловлена их принадлежностью к единому таксону ‒ отделу текстурно-дифференцированных почв, входящему в ствол постлитогенного почвообразования. Для почвенного субстрата характерна кислая реакцией среды, суглинистый состав, низкая обеспеченность подвижными формами фосфора и калия.

Учитывая морфологические особенности почвенного слоя, содержание мышьяка определялось в верхнем аккумулятивном (Оао в подзолистых почвах; AY - в серых) и во внутрипочвенном иллювиальном горизонте (ВТ). Лабораторно-анали- тические работы выполнены в сертифицированных лабораториях ПГНИУ: в секторе наноминералогии (микроэлементный анализ методом НСАМ 499-АЭС/МС) и в гидрохимической лаборатории (общий химический анализ водной вытяжки). Всего за период наблюдений было отобрано и проанализировано 326 почвенных проб из 163 разрезов, расположенных в экосистемах средней, южной тайги и подтаежной зоны Пермского края, характеризующихся разной степенью техногенной нагрузки. Обобщенная информация о содержании мышьяка в почвенном слое и в растительности приведена в таблице 1.

Полученные результаты свидетельствуют, что содержание мышьяка в подзолистых и серых лесных почвах Пермского края существенно превышает

382

предельно-допустимую концентрацию (ПДК) для почв ‒ 2,0 мг/кг [6], рассчитанную и введенную в норматив по транслокационному показателю. Наиболее высокие превышения, кратные 5 ПДК, характерны для агроземов, находящихся в залежном состоянии в Соликамском районе, а также для агроземов, эксплуатируемых в непосредственной близости от объектов нефтедобычи в Уинском и Чернушинском районах края (табл.1).

Таблица 1

Содержание мышьяка в почвах и растительности зональных экосистем Пермского края с разным уровнем техногенной нагрузки

(по результатам обследования за период 2015-2018 гг)

 

 

 

Содержание мышьяка, мг/кг в.с.м.* образца

 

Территориальная принад-

 

 

 

Оао ;

AY; Р

 

 

В фитомассе (Е – хвоя ели;

лежность данных (количе-

 

В почве (

 

 

)

 

 

 

ВТ

 

 

Б – лист березы)

ство обработанных проб)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

 

max

 

среднее

min

 

max

 

среднее

 

Соликамский район, средняя тайга (182)

 

 

 

 

Подзолистые фоновые

 

0,6

2,7

 

 

2,2

 

Е 0,06

 

Е 1,12

 

Е 0,74

 

0,4

2,3

 

 

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подзолистые нарушенные

 

1,9

6,2

 

 

3,8

 

Б 0,18

 

Б 2,96

 

Б 2,15

(абраземы)

 

2,2

6,6

 

 

3,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подзолистые нарушенные

 

2,3

8,9

 

 

4,7

 

 

 

Нет данных

 

(агроземы)

 

3,3

10,6

 

 

5,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усольский район и территория, подчиненная г.Березники, южная тайга (86)

 

Подзолистые фоновые

 

1,7

5,7

 

 

3,2

 

Е 0,04

 

Е 1,31

 

Е 1,03

 

2,1

4,2

 

 

3,1

 

Б 0,22

 

Б 3,02

 

Б 2,23

 

 

 

 

 

 

 

Подзолистые нарушенные

 

2,1

6,1

 

 

3,7

 

Б 0,27

 

Б 2,47

 

Б 2,23

(абраземы)

 

2,5

4,8

 

 

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подзолистые нарушенные

 

3,6

6,9

 

 

5,0

 

 

 

Нет данных

 

(агроземы)

 

3,1

7,7

 

 

4,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уинский и Чернушинский районы, подтаежная зона (58)

 

Серые лесные фоновые

 

2,2

9,7

 

 

4,3

 

 

 

Нет данных

 

 

2,7

9,5

 

 

4,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Агроземы

 

3,9

10,2

 

 

5,1

 

 

 

Нет данных

 

 

3,9

9,5

 

 

4,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: * - воздушно-сухой массы.

Транслокационный показатель применительно к объектам исследования рассчитан только для таежных экосистем по соотношению концентрации мышьяка в зеленой массе (ели и березы) и в корнеобитаемом слое почвы. Расчеты показали, что для лесных экосистем данный показатель во всех случаях ниже 1, то есть биологическое поглощение мышьяка зеленой массой ели и березы незначительное. Данный факт можно объяснить тем, что мышьяк принадлежит к группе анионогенных элементов, обладающих низкой миграционной активностью в кислой среде. Именно поэтому из кислых подзолистых почв, он слабо поглощается растительной массой.

Помимо данных, полученных в ходе исследований, для оценки содержания мышьяка в почвах Пермского края использована официальная информация из ежегодных экологических докладов [4].

Результаты выборки из представленной официальной информации о содержании мышьяка в почвах сельскохозяйственного назначения приведены в таблице 2. Они косвенно подтверждают результаты, полученные авторами в ходе инициативных исследований, и позволяют считать, что ситуация с содержанием мышьяка в почвах Пермского края далека от удовлетворительной.

383

Таблица 2

Содержание мышьяка в почвах сельскохозяйственных угодий Пермского края (по официальным данным за период 2016-2018гг [4])

 

Принадлежность данных

 

Содержание мышьяка, мг/кг почвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Административный район

 

 

 

 

 

Год

 

(количество хозяйств, предо-

min

 

max

среднее

модальное

 

 

ставивших данные)

 

 

 

 

 

 

 

Верещагинский (23)

1,0

 

5,9

3,4

3,7

 

 

Добрянский (9)

1,2

 

5,5

3,3

3,6

 

 

Ординский (10)

1,1

 

8,3

4,7

4,2

2015-

 

Оханский (7)

2,7

 

7,9

5,3

5,1

2016

 

Очерский (11)

2,2

 

6,3

4,3

4,2

 

 

Суксунский (21)

0,4

 

9,2

4,8

5,6

 

 

Уинский (16)

0,5

 

10,0

5,3

8,6

 

 

Чернушинский (1)

-

 

-

8,5

-

 

 

Карагайский (20)

0,4

 

6,3

3,3

3,9

2017

 

Бардымский (25)

0,9

 

5,8

3,3

3,7

 

Карагайский (20)

0,4

 

6,3

3,3

3,9

 

 

 

 

 

Пермский район (1)

2,7

 

3,8

3,3

-

 

 

Большесосновский (28)

0,2

 

8,5

4,3

4,1

2018

 

Чайковский (35)

0,2

 

4,5

2,3

2,7

 

 

Кудымкарский (1)

1,3

 

4,1

2,7

-

 

 

Средние значения

1,0

 

6,6 (±1,6)

4,2 (±1,1)

4,4 (±0,9)

 

 

(±0,6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Во всех сельскохозяйственных районах края средняя концентрация мышьяка в почвах превышает ПДК [4]. Считать допустимой данную ситуацию, используя для оценки ориентировочно допустимую концентрацию (ОДК) [5], что зачастую происходит, нельзя, поскольку данный документ ориентирован на загрязнители, для которых на период его введения в действие ПДК не были установлены. Поэтому в документе [5] указано, что при наличии ПДК, приоритет при оценке нагрузки отдается использованию именно ПДК.

Исходя из сложившейся ситуации, небезопасной для здоровья жителей края, необходимо введение системы контроля за содержанием мышьяка не только в почвах, но и в выращиваемой на них растительной продукции.

Литература

1.Бондарев Л.А. Микроэлементы: благо и зло. М.: Наука, 1984. 167 с.

2.Брукс Р.Р. Биологические методы поисков полезных ископаемых. М.:Недра,1986. 311 с.

3.Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 436 с.

4.О состоянии и об охране окружающей среды Пермского края / Ежегодный экологический доклад. Пермь, 2012-2018гг / https://www.permecology.ru (дата обращения 08.08.2019).

5. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. ГН 2.1.7.2511-09 / Утв. постановлением Гл.гос.санитарного врача РФ№ 32 от 08.05.2009 г. М.,

2009. 7с.

6.Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. ГН 2.1.7.2041-

06/ Утв. Гл. гос. санитарным врачом РФ 23.01.2006 г.

7.Санитарно-эпидемические требования к качеству почвы. СанПиН 2.1.7.1287-03 / Утв.постановлением Гл.гос.санитарного врача РФ № 53 от 06.04.2003 г (с доп. от 15.06.2007 г). М., 2007. 10с.

384

Ye. A. Voronchikhina, D.M. Shirinkina

Perm State National Research University, Natural Science Institute, Perm, Russia

ARSENIC IN SOILS OF PERM KRAI

Abstract. The estimation of arsenic content in podzolic and gray forest soils of Perm Krai is given. The translocation activity of arsenic in the system "soil-plant" as a factor of formation of pollution foci taking into account its natural and man-made sources of dispersion is considered.

Keywords: arsenic, Geochemistry, technogenic migration, ecological danger.

References

1.Bondarev L.A. Trace elements: good and evil. M.: Nauka, 1984. 167 p.

2.Brooks R.R. Biological methods of mineral exploration. M.: Nedra, 1986. 311 p.

3.Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace elements in soils and plants. M., 1989. 436 p.

4.On the state and environmental protection of the Perm Territory / Annual environmental report. Perm, 2012-2018 / https://www.permecology.ru (accessed 08.08.2019).

5.Roughly allowable concentrations (OEC) of chemicals in the soil. GN 2.1.7.2511-09 / Approved. Decree of the Head of the State Sanitary Doctor of the Russian Federation No.32 dated 05.08.2009.M., 2009.7 р.

6.Maximum allowable concentration (MPC) of chemicals in the soil. GN 2.1.7.2041-06 / Approved. Ch. state Sanitary Doctor of the Russian Federation 01.23.2006.

7.Sanitary and epidemic requirements for soil quality. SanPiN 2.1.7.1287-03 / Approved by Decree of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation No. 53 dated 04.06.2003 (with an additional dated 15.06.2007). M., 2007.10 р.

УДК 631.4; 574.56

С.М. Горохова, М.В. Разинский, А.А. Васильев, Н.М. Щуренко ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, Пермь, Россия

e-mail: gorohova.s@hotmail.com, a.a.vasilev@list.ru

МИНЕРАЛЫ ЖЕЛЕЗА В ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ АГРОЛАНДШАФТОВ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Аннотация. В данном исследовании охарактеризованы морфология и химический состав железосодержащих минералов, входящих в состав магнитной фазы дерновоподзолистых почв агроландшафтов Среднего Предуралья.

Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, магнитная фаза, железосодержащие минералы, тяжелые металлы, Пермский край.

Литогенные и техногенные частицы магнитной фазы почв часто являются носителями тяжелых металлов и изучение их состава является актуальной проблемой почвоведения и экологии, которая привлекает внимание отечественных и зарубежных ученых [1-10]. Состав магнитной фазы почв агроландшафтов Среднего Предуралья, по сравнению с почвами урбанизированных территорий региона [1-3], изучен слабо, хотя эколого-геохимическое состояние почвенного покрова сельскохозяйственных угодий региона характеризуется, как неблагоприятное.

Объектами исследования были пахотные тяжелосуглинистые Карагайского (разрез № 30) и песчаные дерново-подзолистые почвы Краснокамского (разрез № 2) административных районов Пермского края.

Цель исследования – характеристика минералогического и элементного химического составов железосодержащих минералов магнитной фазы дерново-мел- коподзолистых почв агроландшафтов Среднего Предуралья.

Методы исследования. Для извлечения магнитной фазы из мелкозема почв использовали метод сухой магнитной сепарации постоянным ферритовым магнитом. Электроннозондовый и энергодисперсионный микроанализы выполнены на аналитическом комплексе «Tescan Vega II» в Геофизической обсерватории «Борок»

385

Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (физик-аналитик к. ф.-м. н. В.А. Цельмович).

Содержание магнитной фазы в мелкоземе составляет от 0.3% до 1.0% [6]. Удельная магнитная восприимчивость магнитной фазы почвы составляет 8850 × 10-8 м3/кг (разрез № 30) и 10370 × 10-8 м3/кг (разрез № 2).

Результаты микрозондового исследования частиц магнитной фазы дерновомелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы на покровных элювиально-делюви- альных отложениях (разрез 30, слой 0-30 см), показали преобладание в е составе железосодержащих микроагрегатов неправильной формы, которые имеют в отраженных электронах светло-серый и серый цвет. В составе магнитной фазы выявлены минералы с четко обозначенными формами и ярким серебристым цветом в отраженных электронах (рисунок 1, точки 1-3). Микрочастица ульвошпинели (рисунок 1) имеет форму выветрелого гексаэдра размером около 20 мкм, грани частицы рельефные, ребра с неровностями (рисунок 2). Химический состав ульво-

шпинели: Fe – 38.87-40.83%, Ti – 19.04-19.69%, O – 35.50-39.26%, Si – 1.22-1.86%, Mg – 0.90-1.06%, Al – 0.72-1.06%.

Размер магнетитовой сферулы составил 18 мкм (рисунок 1). Установлен следующий элементный химический состав сферулы: Fe – 64.70%, O – 24.02%, Si – 6.09%, Al – 4.49%, Ti – 0.47%, Mg – 0.22%.

Спектр 1

Спектр 2

Спектр 3

 

Рисунок 1. Микроморфологический снимок и энергодисперсионные спектры

вточках анализа частиц ульвошпинели (точки 1, 2) и магнетита (точка 3)

всоставе магнитной фазы дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой

почвы Карагайского района (разрез 30, слой 0-30 см)

386

В составе магнитной фазы дерново-мелкоподзолистой песчаной почвы Краснокамского района (разрез № 2, слой 0-31 см) были диагностированы следующими минералы: магнетит, ильменит, ульвошпинель, титаномагнетит и хромит (рисунок 2). Окатанная форма некоторых магнитных частиц песчаной почвы, сформировавшейся на древнеаллювиальных отложениях надпойменной террасы р. Камы, указывает на их литогенное происхождение. Элементный химический состав частиц, по данным энергодисперсионного анализа, разнообразный (таблица).

Спектр 1

Спектр 2

Спектр 3

Спектр 4

Спектр 5

 

Спектр 6

Спектр 7

 

Рисунок 2.Микроморфологический снимок и энергодисперсионные спектры в точках анализа частиц магнитной фазы дерново-мелклкоподзоли-

стой песчаной почвы Краснокамского района

(разрез 2, слой 0-31 см): 1, 2, 4 – магнетит; 3 – ильменит; 5, 6 – ульвошпинель; 7 – хромит

387

Таблица

Элементный химический состав в точках 1-7 энергодисперсионного анализа частиц магнитной фазы пахотного слоя дерново-мелкоподзолистой песчаной почвы Краснокамского района (разрез 2, слой 0-31 см)

№ спектра

Название мине-

O

Mg

Al

Si

Ti

Cr

Mn

Fe

 

рала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Весовой%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Магнетит

9,03

0,83

1,44

2,48

1,88

0,25

0,00

84,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Магнетит

32,20

0,36

1,36

2,38

0,00

0,00

0,00

63,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Ильменит

33,56

0,00

0,36

0,60

26,61

0,00

1,91

36,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Магнетит

27,94

0,68

1,16

1,58

0,94

5,76

0,00

61,93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Ульвошпинель

43,75

2,39

2,32

3,03

12,64

0,29

0,00

35,59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Ульвошпинель

21,28

0,45

1,25

3,37

18,21

0,71

0,00

54,74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Хромит

21,68

0,59

1,91

2,62

0,60

20,84

1,68

50,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы. В состав частиц магнитной фазы пахотного слоя дерново-мелко- подзолистых тяжелосуглинистых и песчаных почв Среднего Предуралья входят микроагрегаты железосодержащих силикатов и литогенные железосодержащие минералы. Фазовый состав магнитных минералов включает: магнетит, ильменит, ульвошпинель, хромит. В элементном химическом составе магнитных минералов преобладает Fe, присутствуют Ti – 0.47-26.61%, Mg – 0.22-2.39%, а также тяжелые металлы: Cr – 0.25-20.84%, Mn – 1.68-1.91%.

Литература

1.Васильев А.А. [и др.] Нестехиометрический магнетит в почвах урбанизированных территорий Пермского края //Пермский аграрный вестник. 2014. № 2 (6). С. 43-55.

2.Водяницкий Ю.Н. Минералы железа в городских почвах //Почвоведение. 2010. № 12. С. 1519-1526.

3.Водяницкий Ю.Н. [и др.] Роль соединений железа в закреплении тяжелых металлов и мышьяка в аллювиальных и дерново-подзолистых почвах в районе г. Пермь //Почвоведение. 2009. № 7. С. 794-805.

4.Водяницкий Ю.Н. Соединения железа и их роль в охране почв. М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии. 2010. 282 с.

5.Водяницкий Ю.Н. Сродство тяжелых металлов и металлоидов к фазам-носителям в почвах //Агрохимия. 2008. № 9. С. 87-94.

6.Горохова С.М., Васильев А.А. Магнитные сферулы в агрогенных почвах среднего Предуралья // Материалы по изучению русских почв. 2018. Вып. 11(38). С. 50-55.

7.Меньшов А.И. Информативность показателей магнетизма почвенного покрова при решении экологических задач. 2013. № 6. С. 92-98.

8.Язиков Е.Г. [и др.] Минералого-геохимический состав природно-техногенной составляющей почв Томской агропромышленной агломерации //Сибирский экологический журнал. 2006. Т. 3. С. 315-324.

9.Hanesch M., Scholger R. Mapping of heavy metal loadings in soils by means of magnetic susceptibility measurements //Environmental Geology. 2002. V. 42. № 8. P. 857-870.

10.Lu S.G., Bai S.Q. Study on the correlation of magnetic properties and heavy metals content in urban soils of Hangzhou City, China //Journal of Applied Geophysics. 2006. V. 60. № 1. P. 1-12.

11.Reshetnikov M.V. [et al.] Magnetic Properties and Concentration of Heavy Metals in Soils of the Krasnyi Kut Town (Saratov, Russia) //Recent Advances in Rock Magnetism, Environmental Magnetism and Paleomagnetism. Springer, Cham. 2019. P. 235-244. https://doi.org/10.1007/978-3-319-90437-5_18

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-34-90070 «Оценка и меры по снижению экологических рисков загрязнения почв тяжелыми металлами в составе магнитных частиц при ведении агрохозяйства на территориях с высоким уровнем антропогенной нагрузки на окружающую среду и почвенный покров».

388

S.M. Gorokhova, M.V. Razinsky, A.A. Vasiliev, N.M. Schurenko

Perm State Agro-Technological University, Perm, Russia

IRON MINERALS IN SOD-PODZOLIC SOILS OF AGROLANDSCAPES

OF THE MIDDLE PREDURALIE

Abstract. The article examinedthe morphology and chemical composition of the ironcontaining minerals included in the magnetic phase of sod-podzolic soils of agrolandscapes of the Middle Preduralie.

Keywords: arable land, sod-podzolic soil, magnetic phase, magnetite, heavy metals, Perm Krai.

References

1.Vasiliev A. A. [et al.] Non-stoichiometric magnetite in the soils of the urbanized territories of the Perm

Krai // Perm Agrarian Bulletin. 2014. № 2 (6). P. 43-55.

2.Vodyanitsky Yu. N. Minerals of iron in urban soils // Soil Science. 2010. № 12. P. 1519-1526.

3.Vodyanitsky Yu. N. [et al.] The role of iron compounds in the consolidation of heavy metals and arsenic in alluvial and sod-podzolic soils in the region of Perm // Soil Science. 2009. № 7. P. 794-805.

4.Vodyanitsky Yu. N. Iron compounds and their role in the protection of soils. M.: GNU Soil Institute. V.V. Dokuchaev Russian Agricultural Academy. 2010. 282 p.

5.Vodyanitsky Yu. N. The affinity of heavy metals and metalloids to carrier phases in soils // Agrochemistry. 2008. № 9. P. 87-94.

6.Gorokhova S.M., Vasiliev A.A. Magnetic spherules in agrogenic soils of the middle Urals // Materials on the study of Russian soils. 2018. V. 11 (38). P. 50-55.

7.Menshov A.I. Informational content of soil cover magnetism indicators in solving environmental problems. 2013. № 6. P. 92-98.

8.Yazikov E.G. [et al.] Mineralogical and geochemical composition of the natural and technogenic component of soils of the Tomsk agro-industrial agglomeration // Siberian Journal of Ecology. 2006.V. 3.P. 315-324.

9.Hanesch M., Scholger R. Mapping of heavy metal loadings in soils by means of magnetic susceptibility measurements //Environmental Geology. 2002. V. 42. № 8. P. 857-870.

10.Lu S. G., Bai S. Q. Study on the correlation of magnetic properties and heavy metals content in urban soils of Hangzhou City, China //Journal of Applied Geophysics. 2006. V. 60. № 1. P. 1-12.

11.Reshetnikov M.V. [et al.] Magnetic Properties and Concentration of Heavy Metals in Soils of the Krasnyi Kut Town (Saratov, Russia) //Recent Advances in Rock Magnetism, Environmental Magnetism and Paleomagnetism. Springer, Cham. 2019. P. 235-244. https://doi.org/10.1007/978-3-319-90437-5_18

УДК 631.45 + 631.415

Н.Г. Захаров, И.Р. Касимов, Н.Н. Захарова ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ им. П.А. Столыпина

e-mail:zaharovnik73@yandex.ru, kasimoviskander@gmail.com, nadejdazah@yandex.ru

ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕЛА ШИЛОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ В КАЧЕСТВЕ МЕЛИОРАНТА

Аннотация. Исследованиями, проведенными на опытном поле Ульяновского ГАУ по изучению эффективности использования разных доз мела Шиловского месторождения Ульяновской области в качестве мелиоранта установлена высокая эффективность известкового материала в изменении, как гидролитической кислотности, так и обменной и снижению содержания тяжелых металлов, как в почве, так и в зерне яровой пшеницы.

389

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]