Особенности вертикальной миграции тяжёлых металлов в почвах различных типов лесных биогеоценозов при аэротехногенном загрязнении свинецсодержащей пылью

Представлены данные о радиальной миграции элементов-загрязнителей в почвах ельника кисличного, березняка черноольхово-снытевого и черноольшаника болотнопапоротниково-крапивного, подвергшихся аэропылевому загрязнению свинецсодержащими отходами. Отходы хранились насыпью на открытой площадке в течение 2015–2018 гг. и затем были перемещены на спецполигон захоронения. Пробы почв и лесных подстилок отбирали слоями по 2 см. На исследуемой территории представлены сильно- и среднекислые, не насыщенные, средне- и малогумусные, хорошо дренируемые лесные почвы. Для оценки миграционной активности ТМ использовали коэффициент концентрации (или аномальности) элемента и коэффициент радиальной контрастности.

В вертикальном измерении наиболее высокие уровни загрязнения характерны для подстилок. Интенсивность накопления элементов в них определяется двумя факторами: развитостью самих подстилок и удаленностью пробной площадки от источника эмиссий. В исследуемой локации в отношении наиболее опасных элементов-загрязнителей (особенно свинца и кадмия) хорошо развитые подстилки ельников выступают биогеохимическим барьером, существенно снижающим опасность загрязнения гумусового горизонта почв и поступление металлов в более глубокие слои почвы, а также в грунтовые воды. При этом миграционная подвижность железа, никеля и, отчасти, меди сохраняется. Слаборазвитые подстилки березняков и черноольшаников обладают менее выраженными протекторными свойствами.

1. Власова, И. И. Культуры сосны обыкновенной на Сахалине / И. И. Власова, В. М. Ерёмин, А. В. Копанина // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2010. – Т. 12, № 1 (3). – С. 863–866.

2. Елпатьевский, П. В. Поглощение химических элементов древесной растительностью в различных эколого-геохимических условиях / П. В. Елпатьевский, В. С. Аржанова // География и природные ресурсы. – 1985. – № 3. – С. 117–125.

3. Добровольский, В. В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние / В. В. Добровольский. – М. : Мысль, 1983. – 272 с.

4. Добровольский, В. В. География почв с основами почвоведения / В. В. Добровольский. – М. : ВЛАДОС, 1999. – 384 с.

5. Добровольский, В. В. Микроэлементы в почвах и почвообразующих породах Казахстана / В. В. Добровольский // Почвоведение. – 1960. – № 2. – С. 15–23.

6. Воробейчик, Е. Л. Реакция почвенной биоты лесных экосистем Среднего Урала на выбросы медеплавильных комбинатов : автореф. дис. … канд. биол. наук : 03.00.16 / Е. Л. Воробейчик. – Екатеринбург, 1995. – 24 с.

7. Григоренко, А. В. Влияние аэротехногенного загрязнения на компоненты лесной экосистемы (на примере минусинского ленточного бора) : автореф. дис. … канд. биол. наук / А. В. Григоренко. – Красноярск, 2016. – 196 с.

8. Комплексная экологическая оценка техногенного воздействия на экосистемы южной тайги / А. М. Степанов [и др.]. – М. : ЦЕПЛ, 1992. – 246 с.

9. Решетникова, Т. В. Лесные подстилки как депо биогенных элементов / Т. В. Решетникова // Вестник КрасГАУ. – 2011. – № 12. – С. 74–81.

10. Сибиркина, А. Р. Биогеохимическая оценка содержания тяжелых металлов в сосновых борах Семипалатинского Прииртышья : дис. … канд. биол. наук : 03.02.08 / Сибиркина А. Р. – Омск, 2014. – 496 с.

11. Щербов, Б. Л. Роль лесной подстилки в миграции химических элементов и искусственных радионуклидов при лесных пожарах в Сибири / Б. Л. Щербов // Сиб. экол. журн. – 2012. – № 2. – С. 253–265.

12. Litter accumulation in woodlands contaminated by Pb, Zn, Cd and Cu / P. J. Coughtrey, С. Н. Jones, М. Н. Martin, S. W. Shales // Oecologia (Berl.). – 1979. – Vol. 39, № 1. – Р. 51–60.

13. Tyler, G. The impact of heavy metal pollution on forests: а case study of Gusum, Sweden / G. Tyler // Ambio. – 1984. – Vol. 13, № 1. – Р. 18–24.

14. Lis, J. Anthropogenic soils pollution within the legnica–gјogow copper district / J. Lis, A. Pasieczna // Proceedings of the Conference “Valorisation of the environment in the areas exposed to long term industrial and mining activities”, Ustron, Poland, 2005. – Vol. 17. – P. 42–48.

15. Трюхина, Ю. Л. Анализ дисперсионного состава пылящих пляжей хвостохранилища ОАО «Ковдорский ГОК» / Ю. Л. Трюхина, А. В. Иванов // Шаг в будущее: теоретические и прикладные исследования современной науки : материалы IX молодежной Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Санкт-Петербург, 23–24 нояб. 2015 г. – North Charleston, SC, USA : CreateSpace, 2015. – С. 34–38.

16. Качество почвы. Определение содержания кадмия, хрома, кобальта, меди, свинца, марганца, никеля и цинка, экстрагированных царской водкой из почвы. Пламенный и электротермический методы атомно-абсорбционной спектрометрии. Технические условия : СТБ ИСО 11047-2006. – Введ. 01.05.07. – Минск : Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2007. – 18 с.

17. Качество почвы. Определение микроэлементов в экстрактах почвы с использованием атомно-эмиссионной спектрометрии индуктивно связанной плазмы (ИСП-АЭС) = Якасць глебы. Вызачэнне мікраэлементаў у экстрактах глебы з выкарыстаннем атамна-эмісійнай спектраметрыі індуктыўна звязанай плазмы (ІСП-АЭС) : ГОСТ ISO 22036–2014 ; введ. РБ 01.04.17. – Минск : Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2016. – 24 с.

18. Добровольский, Г. В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами / Г. В. Добровольский // Почвоведение. – 1999. – № 5. – С. 639–645.

19. Рябова, Л. Н. Геохимическая характеристика почвенного покрова в долине р. Днепр / Л. Н. Рябова // Весці НАН Беларусі. Сер. хім. навук. – 2005. – № 4. – С. 69–75.

20. Минкина, Т. М. Взаимодействие тяжелых металлов с органическим веществом чернозема обыкновенного / Т. М. Минкина, Г. В. Мотузова, О. Г. Назаренко // Почвоведение. – 2006. – № 7. – С. 804–811.

21. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. – М. : Мир, 1989. – 439 с.

22. Ильин, В. Б. Тяжелые металлы в системе почва – растение / В. Б. Ильин. – Новосибирск : Наука, 1991. – 151 с.