Особенности распределения тяжелых металлов в почвах украинского полесья Самчук а.И., Огарь т.В., Яковенко а.В. (игмр им. Н.С. Семененко нан Украины, г. Киев)

Нами проведено систематическое исследование распределения подвижных форм и нахождения Сu, Pb, Cd, Zn, Ni, Co, Mo, Cr, Be в различных типах почв Украинского Полесья. Токсические элементы находятся в почвах в таких формах: легкообменные ионы, комплексы с гумусовыми кислотами и карбонат-ионы, адсорбированные комплексы на поверхности гидроксидов железа, марганца и глинистых дисперсионных минералов.

К свойствам почв, что в значительной мере влияет на миграцию и аккумуляцию токсичных элементов следует отнести следующие: сорбционная емкость, буферность, рН и фильтрационная способность. Способность почвы поглощать микроэлементы и образовывать мобильные формы зависит главным образом от величины значения почвенного и поглощающего комплекса (ППК). Главная функция, которого участие микроэлементов в реакциях обмена и комплексообразование с помощью активных форм К+, Na+, Ca2+, Mg2+, H+, а так же гуминовой и фульвовой кислот.

Одной из интегральных характеристик почв является буферность. Буферность почв к тяжёлым металлам представлено в таблице.

Таблица. Коэффициенты буферности почв Украинского Полесья к тяжелым металлам.

Тип почвы	Ni	Cr	Co	Pb	Zn	Cu	V
Дерново-подзолистый песчаный	0,54	0,40	2,30	0,35	0,20	0,58	0,70
Лесной	1,33	1,13	11,30	2,83	0,63	0,75	3,23
Луговой	21,65	1,54	5,78	1,45	0,72	0,50	1,16
Чернозем	4,35	3,05	10,15	3,80	1,60	5,08	3,80
Техногенный	0,52	0,41	1,44	0,27	0,01	0,14	-

Установлено, что наиболее перспективными экстрагентами для определения подвижных форм микроэлементов следующие: «мягкие» растворители – уксусно-амониевый буферный раствор рН 4,8; уксусно-цитратная смесь (1:1) 0,05М ЭДТА+СН3СООН; «жесткие» растворители - 1М HCl, 1М HNO3; 1М HNO3+H2O2. При этом принимается во внимание, что «мягкие» растворители извлекают наиболее мобильные формы микроэлементов, которые могут аккумулироваться растениями, а «жесткие» - кроме доступной для растений форм, также техногенные металлы. Такой подход позволяет прогнозировать поток тяжёлых металлов из почвы и определить формы доступные для растений (Жовинский Э.Я. и др.,1998).

Тяжёлые металлы в растениях исследовались нами как индикатор загрязнения тяжёлыми металлами окружающей среды. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что наивысшее содержание токсичных элементов наблюдается в растениях, которые произрастают на песчаных дерново-подзолистых почвах, а наименьший – на торфово-болотных почвах. Такая закономерность характерна и для Белорусского Полесья (Лукашев К.И., Лукашев В.К., 1966). Она связана с интенсивностью биологического накопления этих металлов и физико-химическими свойствами форм их существования в данных условиях.

Ниже приведены сравнительные ряды интенсивности накопления микроэлементов относительно их валового содержания и подвижной формы в почве (%):

1. Относительно валового содержания: сосна Zn>Cu>Pb> Ni>Cr; осина Pb,Ni> Zn,Cr >Cu; хвощ Cu> Zn,Cr,Pb>Ni.

2. Относительно мобильных форм: сосна Ni> Zn>Cr>Cu>Pb; осина Ni>Cr>Pb>Cu> Zn; хвощ Ni>Cr>Cu >Pb>Zn.

Рассчитанные нами коэффициенты биологического накопления свидетельствуют, что наибольшую активность поглощения имеют растения, произрастающие на бедных микроэлементами песчаных почвах. Среди изученных видов растений сравнительно высокую способность к накоплению относительно большинства элементов имеют лишайник, мох, черника и одуванчик. Для всех растений Кбп Mo, Zn, и Ba больше, а Ti, V - меньше единицы. Кбп марганца изученными растениями колеблица в пределах пяти порядков и является максимальным среди рассматриваемых элементов, колебания Кбп титана находятся в пределах трех порядков.