Отбор проб почв

В основе полевых исследований по картографированию уровней загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами лежат три основных параметра:

1. Величина (площадь) элементарного участка, с которого отбирают смешанный образец, отражающий уровень (класс) загрязненности почвы.

2. Количество почвенных проб, необходимое для составления репрезентативного (представительного) смешанного образца.

3. Ключевой участок - наименьшая геоморфологическая единица ландшафта, отражающая генезис и свойства почвы, почвообразующей породы, рельеф, растительность, гидрологию территории.

Особое внимание уделяется выделам сельскохозяйственных угодий (пашня, луг, пастбище), лесам и кустарникам, различно аккумулирующим техногенные выбросы. В пределах ключевого участка выделяют один или несколько элементарных участков. Размер элементарного участка зависит от расстояния от источника загрязнения: чем дальше от него, тем больше площадь участка.

Смешанный образец составляют с пробной площадки в пределах элементарного участка. Размеры пробной площадки при однородном почвенном покрове колеблются от 1 до 5 га, а при неоднородном от 0,5 до 1 га. С каждой площадки отбирается не менее одной объединенной пробы. Количество почвенных проб для составления смешанного образца зависит от варьирования содержания ТМ в составе выпадений и находится в пределах 20-60 точечных проб. Глубина взятия почвенных проб на пашне в среднем равна 0-20 (25 см), на лугах и пастбищах - 0-5 см и 5-20 (25) см. Образцы отбирают буром или лопатой.

При необходимости отбираются точечные пробы по генетическим горизонтам на всю глубину почвенного профиля. Необходимо также при отборе проб в равной мере захватить рядки и междурядья. В садах пробы отбираются примерно в метре от ствола дерева.

Объединенная проба почвы, взятая с пробной площадки, ссыпается на "крафт" бумагу или полиэтиленовую пленку, тщательно перемешивается, измельчается вручную и разравнивается на бумаге в виде квадрата, делится на четыре части. Две противоположные части отбрасываются, две оставшиеся перемешиваются и разравниваются на бумаге, условно делятся на 6 квадратов, из центра которых берется одинаковое количество почвы. Масса пробы должна быть около 1 кг. Описание проб заносится в полевой журнал; образцы помещают в полиэтиленовые или холщовые мешочки, составляют этикетку на каждую пробу и отправляют в лабораторию.

Наиболее удобное время взятия образцов - весна, до начала сева или осень - после уборки урожая.

Важным условием получения достоверного аналитического материала о степени загрязнения почвенного покрова является строгое соблюдение условий, исключающих возможное загрязнение почвенных проб металлами в процессе взятия проб, высушивания образцов, транспортировки, хранения и подготовки их к анализу. Желательно исключить из употребления лопаты, ножи, буры, изготовленные из высококачественной стали, а также ржавые инструменты.

Показатели состояния почв

Почву характеризует множество показателей ее состояния, перечень которых необходимо определить и обосновать. Наибольшей информативности можно ожидать от использования относительных показателей, а не абсолютных. В связи с этим среди выбранных должны быть показатели двух видов. Во-первых, показатели наименее устойчивых свойств почв, наиболее чувствительных к антропогенному воздействию. Во-вторых, нужны показатели наиболее стабильных свойств, так как они характеризуют внутренние свойства системы или объекта, находящиеся в состоянии динамического равновесия с окружающей средой.

Среди показателей должны быть такие, которые отражают специфическую реакцию на воздействие загрязнения, поскольку загрязняющие вещества имеют различную природу и последствия их избыточного поступления в почву и в растения специфичны. Должны контролироваться показатели и неспецифической природы, интегральные свойства анализируемой системы, так как они взаимосвязаны и отражают общее состояние почвы.

Различают следующие группы показателей:

Показатели химического состояния почв включают: емкость поглощения, состав обменных катионов, степень засоления, валовые содержания элементов, активность ионов в жидкой фазе почвы, содержание органического вещества, групповой и фракционный состав гумуса, отношение Сгк:Сфк, отношение С:N, окислительно-восстановительный потенциал.

Показатели физического состояния почв включают: водопроницаемость, влажность, предельная полевая влагоемкость, полевая влагоемкость, влажность завядания, гранулометрический состав, агрегатный состав, водопрочность агрегатов, плотность почвы, плотность твердой фазы почвы, пористость агрегатов, набухание, температура, электропроводность, намагниченность;

Показатели биологического состояния почв: дыхание почвы, скорость разложения целлюлозы, ферментативная активность, численность и видовое разнообразие микроорганизмов, гено- и фитотоксичность почвы.

Санитарно-бактериологические показатели состояния почв: содержание патогенных бактерий и вирусов, санитарно-энтомологические, санитарно-гельминтологические и комплексные показатели.

Показатели эрозионного воздействия на почвы: мощность гумусового горизонта, наличие погребенных горизонтов.

Каждое из указанных свойств является важной характеристикой почвы и необходимо для полноты знаний о ней. Рассмотрим более подробно эти показатели.