Экология Кубани _часть 2_
реклама
Кубанский государственный аграрный университет Научно-исследовательский институт прикладной и экспериментальной экологии И.С. Белюченко Экология Кубани (Часть II) Краснодар, 2005 Белюченко И.С. Экология Кубани. Часть II. Краснодар: Изд-во КГАУ. 2005. 470 с. Во второй части монографии обсуждается степень загрязнения различных ландшафтов края некоторыми поллютантами (тяжелыми металлами, пестицидами и др.) на основе обобщения данных научных публикаций различных авторов и результатов исследований и экспериментальных материалов, выполненных научноисследовательским институтом прикладной и экспериментальной экологии Кубанского госагроуниверситета. В частности, в сравнительном плане рассматриваются уровни загрязнения основных составляющих экосистем (почва, вода, донные отложения) по природно-хозяйственным зонам и геохимическим ландшафтам в пределах отдельных административных районов и в целом по краю, а также накопление загрязняющих веществ в растительных и животных тканях. Анализируются особенности загрязнения тяжелыми металлами водных систем, особенно степной зоны, в связи со спецификой хозяйственной деятельности человека. Для некоторых загрязнителей (цинк, свинец, кадмий, кобальт и ДДТ) анализируются особенности их распределения по почвенным слоям, элементам рельефа и сезонам года. Эти и другие сведения, затрагивающие характер загрязнения ландшафтных систем Кубани, представляют интерес для научных и практических работников экологической сферы, преподавателей ВУЗов, техникумов и средних школ, а также для студентов и учащихся. Материалы, помещенные в приложениях обеих частей монографии, могут использоваться как справочный материал всеми, кого интересуют проблемы экологии отдельных районов края. Подготовка и издание монографии «Экология Кубани» в 2-х частях были осуществлены при материальной поддержке Администрации края и Департамента биологических ресурсов, экологии и рыбохозяйственной деятельности Краснодарского края. Кубанский госагроуниверситет, 2005 г. 2 СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ 5 ВВЕДЕНИЕ 7 Глава 1. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ЛАНДШАФТНЫЕ СИСТЕМЫ В РАБОТАХ РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ 11 Источники тяжелых металлов 11 Влияние тяжелых металлов на свойства почвы 21 Тяжелые металлы и гидросфера 31 Загрязняющие вещества в биологических объектах 34 Влияние тяжелых металлов на развитие растений 44 Тяжелые металлы в системе корма–животные–продукты животноводства 46 Фиторемедиация и рекультивация почв 47 Глава 2. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМ КРАЯ 50 Экологическое состояние почвенного покрова 52 Экологическое состояние водных ресурсов 58 Экологическое состояние атмосферного воздуха 63 Экологическое состояние растительного покрова 65 Экологическое состояние животного мира 67 Экологическое состояние населения 69 Экологическое состояние сельскохозяйственной продукции 70 Факторы, влияющие на окружающую среду в крае 71 Техногенные и природные катастрофы 82 Глава 3. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ В ЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМАХ КРАЯ Цинк (Zn) 83 85 Свинец (Pb) 97 Кадмий (Cd) 119 Кобальт (Со) 168 Никель (Ni) 184 Медь (Cu) 190 3 Стронций (Sr) 205 Мышьяк (As) 208 Железо (Fe) 210 Хром (Cr) 215 Марганец (Mn) 217 Титан (Ti) 224 Ванадий (V) 227 Ртуть (Hg) 229 Молибден (Mo) 234 Сурьма (Sb) 234 Олово (Sn) 235 Изотопы 235 Неорганические удобрения 236 Глава 4. ПЕСТИЦИДЫ В ЛАНДШАФТАХ КУБАНИ 239 Динамика ДДТ и его метаболитов в ландшафтах Кубани 246 Диоксины 267 Глава 5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛАНДШАФТОВ КУБАНИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ И ФЕНОЛАМИ Загрязнение почв и водных систем нефтепродуктами 268 268 Содержание фенолов и ПАВ в речных системах Кубани 279 Глава 6. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИБРЕЖНЫХ ВОД ЧЕРНОГО МОРЯ 282 Глава 7. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ 290 Глава 8. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ОБОСТРЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ В КРАЕ 310 Глава 9. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ НЕГАТИВНОГО ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В КРАЕ 317 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 330 ЛИТЕРАТУРА 335 Приложения 359 Приложение 1 360 Приложение 2 458 Приложение 3 462 4 Посвящается 10-летию создания научно-исследовательского института прикладной и экспериментальной экологии (НИИ ПЭЭ) Кубанского госагроуниверситета (декабрь 1995 г. – декабрь 2005 г.) ПРЕДИСЛОВИЕ Экологическая ситуация в крае, как и во всей стране, продолжает осложняться, что связано, прежде всего, с не всегда продуманным использованием природных ресурсов – вырубка леса, добыча нефти, газа, строительных материалов, развитие аграрного комплекса и т.д. В совокупности все развиваемые человеком производства вносят определенную лепту в давление на окружающую среду: в усиление парникового эффекта, в загрязнение почв, атмосферы, гидросферы, формирование кислотных дождей, уничтожение почвенного покрова и лесных сообществ, в сокращение биоразнообразия и природных ландшафтных систем и т.д. Причинами усложнения такого положения в крае являются увеличение плотности населения на его территории, не всегда обоснованная застройка прибрежных территорий в бассейнах реки Кубань, Черного и Азовского морей; вырубка лесов у истоков и в устьях притоков реки Кубань и рек Черноморского побережья и особенно в горных районах; резкое увеличение количества автотранспортных средств, причем далеко не лучшего качества, а также другие формы воздействия на природу в регионе. Существенные изменения в системе хозяйственного комплекса в последние десятилетия способствуют в крае усилению напряжения в функционировании его природных и природно-хозяйственных ландшафтов. Основные исследования по изучению перечисленных выше экологических проблем в крае были выполнены научноисследовательским институтом прикладной и экспериментальной экологии Кубанского госагроуниверситета в период с 1998 по 2005 годы. Потребительское отношение к природе, особенно фирм, развитие которых базируется на частном капитале, в сознании людей постепенно изменяется, и в обществе нарастает понимание необходимости более бережного отношения к природным комплексам и того факта, что человек - не господин природы, а один из её биологических компонентов и судьба человечества полностью зависит от состояния биосферы и её ресурсов, многие из которых ограничены, т.е. вполне исчерпаемы. Сегодня основная задача каждого, кому дорога Родина, делать все, чтобы изменить свое отношение к окружающей среде, научиться бережно относиться к природе и к самому себе, к природным ресурсам, которые составляют экономическую основу существования человека, научиться организации и управлению использованием промышленных отходов и стремиться к снижению загрязнения различных составляющих биосферы. Сохранить биосферу - это значит сохранить жизненное пространство человека и обеспечить его жизненные условия. Исходя из этого, экология из научной дисциплины естественного блока становится наукой мировоззрения человека, которая способна объединить предметы разных наук и тем самым определить отношение человека, с одной стороны, к самому себе, а с другой, - к природе. В нынешнем столетии наблюдается устойчивое повышение температуры поверхности Земли, загрязнение всех источников поверхностных вод, почвы, прибрежных морских вод, что явилось результатом сверхактивности человека в XX веке и особенно в его второй половине. Принцип потребительства, который был основным с переходом на рыночную экономику, по существу себя уже исчерпал. Современные аспекты природопользования не только в рамках нашего края, но и во всем государстве должны основываться на оптимизации гармоничного взаимодействия человека с природой на основе естественных законов развития биосферы. В этом плане безусловный интерес представ5 ляет учение о ноосфере, развитое известным советским академиком В.И. Вернадским, где по-новому раскрыты вопросы безопасного взаимодействия человека с окружающей средой, поскольку они связываются с проблемами защиты человека от негативных воздействий чрезвычайных ситуаций как техногенного, так и природного характера. Состояние окружающей среды и перспектива её развития уже сегодня определяют необходимость четкой организации мониторинга и системы контроля за природными ландшафтами, формирования базы данных для научного управления использованием её экологических составляющих. Особое значение в комплексе отношений человека и природы приобретают рассматриваемые в настоящей книге токсикологические проблемы состояния окружающей среды с учетом заметно обостряющегося экологического кризиса. Во второй части монографии ставится задача проанализировать состояние окружающей среды в крае, загрязнение её основных составляющих различными токсикантами и обосновать количественные критерии оценки фактического уровня загрязнения природных и техногенных ландшафтов в условиях активизации производственнохозяйственной деятельности предприятий разного технического оснащения, с учетом современных требований природопользования и масштабов антропогенного давления на природу, что поможет, надеемся, улучшить экологическую ситуацию и остановить деградацию ландшафтных систем самых разных природно-хозяйственных зон и отдельных геохимических ландшафтов края. В основу предлагаемой монографии положены результаты обобщения научной литературы и анализа многолетней деятельности научно-исследовательского института прикладной и экспериментальной экологии Кубанского госагроуниверситета. Среди тех, кто обеспечил выполнение огромного объема работ (экспедиционных, лабораторных, аналитических), необходимо назвать заведующего отделом мониторинга агроландшафтных систем института, кандидата биологических наук Гукалова В.Н., научных сотрудников НИИ Абехтикову О.В., Баранову С.Б., Гайдая А.А., Демченко М.М., Кобецкую О.А., Малиновскую В.И., Масько М.С., Мокшанцеву М.В., Мельник О.А., Пономареву Ю.В., Попову Т.В., Сироткину Т.В., Ткаченко Л.Н., Филобок М.Л., Яценко М.В., старших научных сотрудников Волошину Г.В., Двоеглазова В.Н., Завгороднюю Р.В., Чернявского И.А., Шерстюченко Я.В., Яковлеву О.А., доцентов кафедры общей биологии и экологии Корунчикову В.В., Колесникову И.П., Высоцкую И.Ф., Мамась Н.Н., Перебора Е.А., Помазанову Ю.Н., Попок Л.Б., Сергееву А.С. и многих других, исследования которых позволили объективно обсуждать конкретные проблемы состояния окружающей среды Краснодарского края. Всем выражаю искреннюю признательность и благодарность за помощь в изучении экологии края. Все успехи отношу на их счет, а все недостатки принимаю на себя. Особую благодарность выражаю ректору нашего Университета, академику Ивану Тимофеевичу Трубилину - инициатору создания НИИ экологии, который оказывает постоянную помощь (моральную, материальную, техническую) в работе научного экологического центра. Глубокую признательность выражаю Леониду Петровичу Ярмаку и Павлу Александровичу Половинко за ценные советы и консультации по написанию книги, её структуры, за некоторые фактические материалы и за помощь в её публикации. Настоящее обобщение является первой работой такого рода и потому, естественно, не может не иметь недостатков. Все замечания и пожелания, направленные на улучшение монографии, приму с благодарностью. И. Белюченко, г. Краснодар, декабрь 2005 г. 6 ВВЕДЕНИЕ Прежде чем начать анализировать конкретные проблемы загрязнения окружающей среды в крае, позволю себе некоторое вступление, чтобы читателю легче было представить общую картину развития взаимоотношений человека и природы в историческом плане и постепенную эволюцию этих взаимоотношений в связи с активно совершенствующейся цивилизацией. По ископаемым находкам установлено, что предки человека появились около 4,5 млн. лет назад, но только 2 млн. лет назад они начали использовать орудия труда. Близкие к современному человеку предки появились примерно 120-200 тыс. лет назад в районах Центральной Африки. Формирование Человека разумного (Homo sapiens) закончилось около 40 тыс. лет до нашей эры в районах современного Ближнего Востока. Во времена эпохи палеолита и мезолита (примерно 10-12 тыс. лет до нашей эры) люди занимались собирательством плодов, рыбной ловлей, охотой и довольно быстро исчерпали запасы своей экологической ниши - еды стало не хватать, наступил голод и человеческих стоянок в начале неолита (примерно 10 тыс. лет до н.э.) обнаружено примерно в 10 раз меньше, чем во времена палеолита. Такая ситуация обусловила необходимость поиска человеком иных средств существования, что и определило необходимость развития новых технологий получения пищи, таких как земледелие и скотоводство. Этот период (10 тысяч лет до н.э.) известен в литературе под названием первой технологической (сельскохозяйственной) революции, которая сопровождалась уже заметным вторжением человека в природные комплексы. До начала сельскохозяйственной революции общая площадь лесов в мире составляла примерно 62 млн. км2; в настоящее время их площадь занимает менее 40 млн. км2. Из-за опустынивания и засоления орошаемых земель (примерно 2 тыс. лет до нашей эры) погибла цивилизация шумеров в Нижней Месопотамии, поскольку продолжать земледелие в этих районах уже стало невозможно. Это была первая в мире известная экологическая катастрофа. В последующем катастроф такого уровня было немало, среди которых следует упомянуть гибель Римской Империи. Основной причиной такого исхода для этого государства было истощение земельных ресурсов в Северной Африке, обеспечивавших в изобилии прекрасной продукцией всегда праздную и воинственную Римскую державу. В 18-ом веке уже новой эры четко обозначилась вторая - технологическая (промышленная) революция в Англии, с наступлением которой резко увеличился объем и изменился характер промышленного производства, что привело человека к созданию и освоению станков, паровых двигателей и позволило перейти от ремесленного к машинному типу производства. В связи с переходом на промышленную основу Англия получила преимущества перед другими государствами и к середине 19 века производила больше половины мировой промышленной продукции. Промышленная революция обеспечила развитие производства в капиталистическом мире весьма высокими темпами и продолжалась до середины 20-го века, обусловив создание индустриального общества. 7 После Второй мировой войны уже в 20-м веке наступила новая эра в развитии человечества, когда мощность созданных человеком средств воздействия на среду обитания стала соизмерима с силами природы, а наука была превращена в определяющую силу общественного развития и производства товаров потребления. Третья технологическая (промышленная) революция началась 6 августа 1945 года, когда была взорвана первая атомная бомба над Хиросимой в Японии, положившая начало отсчету атомной эры, включая разработку и производство атомного оружия и атомной энергетики, создание электронно-вычислительных машин, персональных компьютеров и т.д., что стало важной основой развития новых технических производств. Например, создание квантового генератора лазера (1960 г.) вызвало революцию в области микрохирургии, технологии обработки материалов, полиграфии, военной технике, а лазерные принтеры и проигрыватели в современном мире стали обычной бытовой техникой. Технический прогресс второй половины 20-го века характеризует все виды человеческой деятельности и, прежде всего, в области космической техники и электроники. Размеры современной деятельности человека не сравнимы ни с какими периодами существования человека. За последнее столетие из недр Земли добыто больше ископаемых, чем за весь предыдущий период, начиная с палеолита. Много добыто железной руды, нефти, природного газа, бокситов, фосфоритов, калийных солей. Сегодня на Планете добывается свыше 100 млрд. т различных горных пород, что примерно равно количеству выбросов вулканических извержений. Землепашество перемещает земляной массы (ежегодно свыше 4 тыс. м3) в три раза больше, чем масса всех вулканических продуктов, которые поднимаются на поверхность суши за тот же срок, и в 200 раз больше, чем переносится речными системами в моря и океаны. Человек забирает на свои нужды около 4 тыс. м3 речного стока, сжигает больше 13 млрд. т условного топлива, использует 22 млрд. т атмосферного кислорода, производит свыше 60 млн. т синтетических материалов, до этого не известных в природе, на полях рассеивает свыше 500 млн. т различных пестицидов, из которых до 30 % задерживается в атмосфере и смывается дождями в водоемы. Можно было бы продолжать перечень производимых человеком веществ в больших и в особо крупных масштабах, которые по тем или иным каналам поступают в окружающую среду. Например, загрязнение морей и океанов нефтепродуктами в год составляет свыше 10 млн. т, что существенно превышает объем поступлений таких веществ через естественные разломы и литосферные трещины. Человеком освоено в настоящее время 60 % суши, под застройку занято 300 млн. га. Человек способен сегодня регулировать гидрологию на значительных территориях, изменять климат, ландшафты, растительный и почвенный покров, хотя пока еще на относительно небольших территориях. Человеческая цивилизация располагает сегодня энергией в количестве 1010 кВт, влияющей заметно на многие процессы, происходящие в атмосфере, в океане и на поверхности Земли. То, что природа копила геологическими периодами, сегодня человечество перерабатывает за десятилетия, и технический прогресс с нарастаю8 щими темпами расширяется и увеличивается и объективно нет никаких признаков его замедления. Тем не менее, имеется существенный разрыв между сельским хозяйством и промышленным производством, который за последние 50 лет возрос примерно в 8 раз, а производство зерновых - менее чем в 2,5 раза при увеличении числа населения в 2 раза. Повысилась калорийность питания людей, возросла продолжительность жизни в развивающихся странах, поднялся уровень образования населения. Наряду с этим, сегодня в мире более 1 млрд. голодных при общем значительном увеличении количества съедаемой пищи в среднем на одного человека. Человек никогда не имел столько услуг, сколько имеет сегодня, не имел и столько жилья, но эти блага в мире распределены неравномерно: в странах «семерки», где сегодня живет 15 % населения мира, используется свыше 50 % энергии, 70 % деловой древесины, производится свыше 80 % наиболее опасных отходов. Важнейшей чертой технологической революции конца 20-го и начала 21-го веков является резкое нарастание запоминаемой, обрабатываемой и передаваемой информации, чему благоприятствует создание специализированных мощных машин, банков данных, систем связей (спутниковых, кабельных, волоконно-оптических). Создание телекоммуникационных систем и информационных сетей, включая и Интернет, обусловило объективное формирование нового общества - информационного, которое обозначило новый этап в развитии современной цивилизации в начале 70-х годов 20-го века. Современный мир немыслим без компьютеров, радио, телефонов, телевизоров, магнитофонов и т.д. Можно надеяться, что новые информационные технологии внесут кардинальные изменения не только в наш образ жизни, но и, естественно, в наши новые отношения с окружающей средой. Последние 10-15 лет следует оценивать как переход развития третьей технологической революции в новую фазу – в фазу высоких технологий, связанную со снижением энергоемкости и материалоемкости практически всех производств. Важным признаком этой фазы технической революции является развитие гибких, высокоточных производств на компьютерной основе и т.д. Однако наряду с большими благами, которые дает современное технологическое производство, возрастают и источники смертельной опасности для самого человека, а также для растительного и животного мира. Создание вычислительной техники обеспечило возможность анализа сложных для всего человечества проблем. В настоящее время развивается новое направление в науке - глобалистика, изучающая общепланетарные проблемы. В науке разрабатывается направление прогнозирования последствий ядерной зимы, возможность которой неизбежна при развязывании даже ограниченной ядерной войны. За основу берутся разработки профессора П. Крутцена (институт Макса Планка в Германии), показавшего, что большие концентрации энергии при доступе кислорода обусловливают самоподдерживающиеся пожары, в которых горит все, включая металл и железобетон. Такие пожары получили в науке название «огненных торнадо», которые способны вызываться оружием даже не очень мощным, чем атомное в Хиросиме и Нагасаки. Например, Воронеж, Сталинград, Ленинград и другие города, которые 9 подвергались варварским бомбардировкам в период Второй мировой войны, первыми попали в такое огненное торнадо. В центре Сталинграда температура в пожарах доходила до сотен градусов. Сталинград был окутан дымом, державшимся над городом сутками. Еще более мощное торнадо огня образовалось в Хиросиме и Нагасаки, куда были сброшены первые американские атомные бомбы. Проведенные многими учеными расчеты в различных странах мира показывают, что огненные торнадо являются реальными спутниками ядерных взрывов. Поднимаемая над городом сажа, которая по своей структуре плотнее, чем пыль, практически не проницаема для солнечных лучей. Такая ситуация приведет к гибели животных, растений, микроорганизмов на суше и, по всей видимости, в океане, а оставшиеся в живых после пожара люди будут умирать от голода, радиации и эпидемий, страдать от массовых психических расстройств, генетических изменений, и им останется отравленная радиоактивными остатками природа, куда будет поступать губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение, а в перспективе - практически полная гибель человечества и всей биосферы. Иными словами, масштабы влияния человека на природу в результате третьей технологической революции стали чрезвычайно большими, совершенно не учитывающими потенциальные возможности устойчивости биосферы, что может оказаться весьма опасным на определенном этапе существования жизни на нашей планете. Однако надежда умирает последней, потому что, начиная с 60-х годов прошлого столетия, многие лидеры нашей планеты, многие специалисты в различных областях науки, общество и простые люди стали задумываться над глобальными проблемами своего бытия, которые возникли перед человечеством, и стали искать пути их решения. Среди пионеров борьбы за оздоровление окружающей среды на нашей планете следует назвать имя выдающегося советского ученого, академика, создателя атомной бомбы в СССР Игоря Васильевича Курчатова, первым поднявшего голос за прекращение ядерных испытаний, за использование атомной энергии в мирных целях, за развитие благоприятных взаимоотношений природы и человека. В блоке общих проблем функционирования человеческого общества на Земле весьма ясно выступают такие, как загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами, пестицидами, углеводородами, радиоактивными веществами, влияющими весьма негативно в большинстве случаев на биологические системы. Остановимся на анализе особенностей давления на окружающую среду отдельных поллютантов, содержащихся в сбросах и выбросах различного производства и поступающих в природные объекты, и на роли человека и его возможностях в снижении разрушения ландшафтных систем в различных природно-хозяйственных зонах Краснодарского края, а также на тех мероприятиях, которые в случае их поддержки материальными и финансовыми средствами, обеспечат стабильность развития благоприятных для человека природных процессов. 10 Глава 1. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ЛАНДШАФТНЫЕ СИСТЕМЫ В РАБОТАХ РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ Всесторонний анализ окружающей среды является важнейшей оценкой экологического резерва биосферы и её потенциальных возможностей к самовосстановлению и самоочищению и потому представляется весьма необходимым для оптимизации взаимоотношений человека и природы с учетом различных форм его воздействия на природные и техногенные системы и для изучения специфики таких воздействий (Израиль, 1984). Особое значение и чрезвычайную актуальность имеют токсикологические исследования состояния окружающей среды (Сузуки, 1977). Важной проблемой современных исследований в области общей экологии является определение порога эффекта токсикологического воздействия в системах токсикант – окружающая среда – живой организм, включая и человека, и установление зависимости между дозой токсиканта и ответной реакцией системы. Последнее послужило основой для развития нового направления в экологии – экотоксикологии, формирующейся на фундаментальных основах экологической, бионеорганической и токсикологической химии. Значимость экотоксикологии определяется оценкой современных представлений о токсичности и канцерогенности химических элементов и их соединений, к которым относятся многие тяжелые металлы, пестициды, углеводороды, радионуклиды, исследованием специфических биогеохимических особенностей поведения токсикантов в окружающей среде, особенностей их метаболизма и распространения, локализацией канцерогенных ионов, определением порогового токсикологического эффекта и т.д. В рамках изучения экотоксикологии предусматривается решение достаточно сложных прикладных задач по количественной оценке порогового эффекта токсикологического воздействия в системах токсикант–живой организм (Санодский, 1975) с использованием формулы Dr = Do- (De+Dm), где Dr – доза вредного вещества, достигшая рецептора; Do – доза вредного вещества, введенного в организм; De – доза вредного вещества, выделенного из организма; Dm - доза вредного вещества, обезвреженного в процессе продвижения яда к рецепторам. Эффект токсикологического порога определяет безопасность человека и других организмов при условии загрязнения окружающей среды ниже установленного уровня, который на живые организмы не оказывает пагубного воздействия. Среди неорганических токсикантов особое место занимают тяжелые металлы, особенно их подвижные формы, их поведение в различных типах почв, донных отложениях, в различных водах и в живых организмах - растениях и животных. Рассмотрим происхождение и определим основные источники их распространения в биосфере. Источники тяжелых металлов. Весьма важным поставщиком тяжелых металлов в почву и водные системы являются минеральные и органические удобрения. Набор тяжелых металлов и их количество в удобрениях (прежде всего в фос11 форных) зависят от природного сырья, используемого для производства продукции, его состава, определяемого геологическим происхождением и географическим положением месторождений. Например, в фосфатном сырье содержатся кадмий, свинец и много других элементов. Содержание тяжелых металлов в разных формах фосфорных удобрений весьма сильно варьирует - от минимальных количеств (несколько мг/кг) до 100 мг/кг (Минеев и др., 1982). Хотя в целом содержание тяжелых металлов в фосфорных удобрениях относительно невысокое, но их широкое применение под сельскохозяйственные культуры, имеющие большое хозяйственное значение, приводит нередко к значительному их накоплению в почвах (Минеев, 1994). Иными словами, источником поступления ряда тяжелых металлов (Mn, Pb, Cd, Cu, Ni) являются в основном промышленные удобрения. В качестве источника загрязнения почв, атмосферы, водных и биологических систем тяжелыми металлами (включая и свинец) фосфорные удобрения обсуждаются во многих научных работах. Например, В.Г. Минеев (1990) и Б.А. Ягодин и др. (1991) подчеркивают, что фосфорные удобрения (добыча сырья и производство различных видов удобрений) заметно загрязняют окружающую среду тяжелыми металлами. В работе А.И. Баева и др. (1988) указывается на увеличение концентрации меди, цинка и свинца в растительных организмах в зоне Сумгаитского суперфосфатного завода (Азербайджан). В работах Ю.А. Потатуевой с соавторами (1994) и в ряде сообщений других авторов, наоборот, ставится под сомнение реальность загрязнения почв тяжелыми металлами после длительного внесения в почву фосфорных удобрений. Некоторые исследователи показывают, что потенциальная возможность концентрации в почве тяжелых металлов при внесении удобрений маловероятна (Минеев, 1990; Потатуева и др., 1994; Овчаренко, 1995; Ладонин, 1995; Шафронов и др., 1997). Поскольку удобрения повышают урожай, то они благоприятствуют и выносу из почвы тяжелых металлов, многие из которых являются важными микроэлементами, благоприятствующими режиму питания растений (Каталымов, 1965; Потатуева и др., 1984). В основном исследуется влияние удобрений на тяжелые металлы в краткосрочном опыте по миграции подвижных форм в пахотном горизонте и почти не изучено распределение тяжелых металлов в подпахотном горизонте и при длительном применении удобрений. Подвижность большинства тяжелых металлов усиливается за счет подкисления почвы, с одной стороны, а с другой - снижается за счет образования разной степени устойчивости комплексов тяжелых металлов с гуминовыми и фульвокислотами (Овчаренко, 1997). Определенное количество многих металлов привносится в почву с навозом (Минеев, 1990; Попова, 1991). Кроме того, удобрения изменяют химические и физические свойства почвы, оказывают влияние на подвижность металлов и их миграцию в почвенном растворе по профилю. Например, вызываемое многими минеральными 12 удобрениями подкисление почвы мобилизует тяжелые металлы, а при внесении органических удобрений, наоборот, происходит их иммобилизация. Исследованиями А.Н. Парасюты и др. (2000) при многолетнем применении удобрений на выщелоченном черноземе опытного поля Краснодарского НИИСХ установлено, что внесение органических и минеральных удобрений не оказало существенного влияния на накопление большинства тяжелых металлов. Из изученных семи элементов (Pb, Сu, Mn, Ni, Zn, Со, Сг) при внесении удобрений только подвижные формы свинца заметно повышались до уровня ПДК. Валовое содержание и подвижные формы остальных тяжелых металлов находились ниже уровня ПДК. Основные проблемы взаимодействия тяжелых металлов с различными процессами, происходящими в почве, в растениях и в организмах животных, с учетом специфики поведения этого элемента в конкретных условиях изучались в нашей стране и за рубежом, о чем опубликовано значительное количество научных материалов. Однако в большинстве случаев эти исследования касаются конкретных вопросов в определенных районах при краткосрочной продолжительности исследований, по результатам которых объективно судить о динамике тяжелых металлов и их участии в различных блоках ландшафта достаточно трудно. Именно это обстоятельство и обусловливает необходимость комплексного изучения особенностей тяжелых металлов, анализ их динамики в течение ряда лет на постоянном полигоне, в первую очередь в районах интенсивного земледелия и животноводства. Накопление в почвах тяжелых металлов наблюдается не только в индустриальных районах, но и в почвах сельскохозяйственного использования (КабатаПендиас, Пендиас, 1989; Greter-Domergue, 1989; Ильин, 1991; Черных, 1995; Шеуджен, 2003). Применяемые в земледелии средства химизации (минеральные и органические удобрения, нетрадиционные виды удобрений, навоз, известь) являются источниками дополнительного поступления в почву тяжелых металлов (Потатуева и др., 2001). Для кадмия характерен весьма высокий уровень подвижности (Бреус, Садриева, 1997; Волошин, 1997; Гришина, Иванова, 1997; Овчаренко, 1997). Тяжелые металлы, концентрируются обычно в верхнем слое почвы (2-5 см) и подразделяются на валовые и подвижные формы. Например, концентрация кадмия в почвенных растворах находится в пределах 0,2-6 мкг/л. В условиях промывного режима кадмий мигрирует в почве с инфильтрационными водами в нижние горизонты, хотя наибольшее его содержание приурочено к верхнему пахотному слою почвы. Наиболее сильное антропогенное загрязнение тяжелыми металлами характерно для почвенного слоя 80-100 см и достигало 2-3 мг/кг (Овчаренко, 1997). Подвижность тяжелых металлов в почве и их поступление в растения весьма варьируют и зависят от многих факторов: вида растений, почвенных и климатических условий, физических и химических свойств элементов и т.д. К почвенным факторам относятся: гранулометрический состав, содержание гумуса, реакция среды, емкость катионного обмена, содержание подвижных соединений фосфора, дренированность и др. Поглотительная способность почв обусловлена наличием в них мел13 кодисперсной фракции различных минералов, органического вещества, минеральных и органических кислот, тяжелых металлов и подразделяется на физическую, химическую, биологическую и физико-химическую. Физическая поглотительная способность почв связана с размером частиц минеральной фракции и повышается с уменьшением их размера, т.к. это способствует увеличению их суммарной поверхности и адсорбирующей способности. Такой способностью обладают частицы вермикулита, монтмориллонита (глинистые минералы со слоистой структурой), для которых свойственно поглощение уравновешивающих катионов, но такой особенностью не обладают измельченные частицы некоторых других минералов (например, кварца) емкость поглощения которого очень низкая. Глинистые или тяжелосуглинистые почвы, содержащие монтмориллонит, вермикулит и подобные им минералы, характеризуются высокой поглотительной способностью многих элементов, включая и тяжелые металлы. Емкость катионного обмена различных глин в расчете на 100 г колеблется от 3 до 15 мг-экв. для каолинита, от 10 до 40 мг-экв. - для иллита и хлорита, от 80 до 150 мг-экв. - для монтмориллонита, а для вермикулита - от 100 до 150 мг-экв. (Алексеев, 1987). Поэтому почвы, имеющие одинаковый механический состав, существенно различаются емкостью катионного обмена. Так, глинистые почвы, минералогический состав которых представлен преимущественно каолинитом, обладают практически такой же поглотительной способностью, как супесчаные и песчаные почвы. Почвенные минеральные и органические коллоиды несут преимущественно отрицательный заряд и обладают выраженными способностями поглощать катионы (положительно заряженные ионы тяжелых металлов). Некристаллические глинистые минералы, такие как аллофон, цеолит и др., могут фиксировать и адсорбировать как катионы, так и анионы. Сорбция тяжелых металлов минералами уменьшается с увеличением кислотности почвы. Для уменьшения подвижности и фитотоксичности металлов в почвах, имеющих небольшую емкость катионного обмена, необходимо проводить их «глинование» - улучшение глинами, содержащими монтмориллонит или вермикулит. Например, кадмию свойственны крупные ионы, поэтому они неэффективно поглощаются глинами, но могут удерживаться органическим веществом; это указывает на то, что разные по гранулометрии почвы неодинаково поглощают и удерживают различные тяжелые металлы. Реакция среды в почве является важнейшим фактором, определяющим токсичность тяжелых металлов и их вероятное накопление в растительной продукции (Dijkshoorn, 1983; Pelzer, 1987; Овчаренко, 1997). Основным методом снижения подвижности тяжелых металлов посредством образования гидроокисей и карбонатов является повышение показателя pH почвы путем известкования, хотя этот метод эффективен не для всех почв и растений (Графская, Величко, 1998; Овчаренко 1998; Шильников и др., 1998). В кислых почвах подвижность соединений тяжелых метал- 14 лов в значительной степени может контролироваться органическим веществом и полуторными окислами. Наряду с уровнем содержания в почве тяжелых металлов и различными свойствами самих почв, сильное влияние на загрязнение растительной продукции оказывает влияние состав и соотношение элементов-загрязнителей. Например, кадмий усиливает негативное воздействие свинца и ослабляет положительную функцию цинка (Гукалов, 2002). В кислых почвах (неокультуренных и слабоокультуренных) подвижных соединений кадмия больше. Мобильность кадмия повышается при его внесении с другими тяжелыми металлами, например, с цинком и свинцом (Каплунова, 1983). Транслокация тяжелых металлов в почвах и формы их водной миграции во многом зависят от вида и концентрации ионов, которые способны формировать с тяжелыми металлами различные по растворимости ионные и комплексные соединения (Мур, Рамамурти, 1987; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991). О характере связи тяжелых металлов с неорганическими ионами имеется сравнительно мало сведений. По одним данным, доля комплексов кадмия c NO3-, Cl- и SO42- в почвенных растворах может быть незначительной, а по другим - из неорганических лигандов тяжелые металлы связываются именно с Cl-. Есть мнение, что хлориды играют более важную роль в распределении тяжелых металлов в почвенных растворах (Мур, Рамамурти, 1987; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Обычно комплексные соединения металлов непрочны и легко разрушаются в почве под действием различных факторов, среди которых не последнее место занимает микробиологическая деятельность. Стабильность комплексных соединений металлов уменьшается в следующей последовательности: Hg2+>Cu2+>Ni2+>Pb2+>Co2+>Zn2+>Cd2+>Fe2+>Mn2+>Mg2+>Ca2+ (Алексеев, 1987). Из других агрономических средств наибольшее влияние на иммобилизацию и использование загрязнителей растениями оказывают известкование и внесение навоза. Минеральные и органические удобрения влияют на физико-химические свойства почвы, на содержание в ней органического вещества, на её гранулометрический и минералогический состав, а также на микробиологическую активность. Эти и другие особенности удобрений, особенно органических, указывают на необходимость использования их для регулирования и повышения устойчивости почв к загрязнению тяжелыми металлами и получения качественной сельскохозяйственной продукции (Ильин, 1991; Бингам и др., 1993; Минеев и др., 1993). Внесение в загрязненную свинцом и кадмием почву навоза снижает подвижность этих элементов в почве и уменьшает их поступление в растения. Из всех мероприятий по снижению поступления свинца и кадмия в растения достаточно эффективным является внесение навоза при норме более 40 т/га. На кислых почвах предгорий края определенный эффект будет давать внесение навоза и извести совместно. 15 В состав минеральных удобрений тяжелые металлы попадают вместе с сырьем, или их поступление связано с устаревшими технологиями производства. Фосфорные удобрения из отечественного сырья содержат небольшое количество тяжелых металлов и токсичных элементов (Карпова, Потатуева, 1990; Ягодин и др., 1991; Потатуева и др., 1994). Попадая в почву, часть тяжелых металлов в силу определенной буферности почв инактивируется. Однако основная часть загрязнителей остается активной и потребляется растениями. Установлено, что буферность почв ограничена и потому изучение поведения тяжелых металлов при длительном внесении удобрений представляет большой научный и практический интерес (Носовская и др., 2001). Многие тяжелые металлы в микроколичествах являются важными элементами, способными повышать качество и количество продукции сельскохозяйственных культур. Вторым важным источником поступления в природные системы тяжелых металлов являются сточные воды. На подвижность тяжелых металлов в почвах оказывают определенное влияние осадки сточных вод (Салама, Абузид, 1997). Установлено, что подвижность тяжелых металлов при внесении органических удобрений в незагрязненных почвах практически не меняется. В тех почвах, которые загрязнены осадками сточных вод, органические удобрения снижают количество подвижных форм отдельных элементов. Весьма заметное влияние оказывает торф. Органические удобрения заметно снижают поступление в растения таких металлов, как свинец, кадмий, медь, марганец. Нецелесообразность использования осадка сточных вод в качестве органического удобрения доказано в опытах, выполненных институтом фундаментальных проблем биологии РАН в городе Пущино (Сухопарова и др., 1999). Использование осадка сточных вод заметно повышает накопление тяжелых металлов (Ni, Cr, Pb, Cd, Fe, Zn) в растениях капусты и моркови. Опыты без озоления растений на содержание тяжелых металлов (Cd, Pb, Сu, Ni, Cr, Mo) электрометрическим атомноабсорбционным методом с графитовой печью дают возможность существенно удешевить и ускорить анализ суспендированного растительного материала (Кахнович, 1998). Внесение осадков сточных вод на черноземе выщелоченном приводит к неодинаковому изменению содержания в почве подвижных форм Pb, Zn, Cd, Сu, Ni, Fe и Сr, что определяется в основном различиями физико-химических свойств почв и их взаимодействием с осадками сточных вод. В черноземах концентрация подвижных форм тяжелых металлов была наиболее высокой. Их геохимический фон был ниже, что связано с ускорением разложения органики стоков стабилизированными минеральными коагулянтами. При использовании сточных осадков в качестве минеральных удобрений в условиях слабого подщелачивания в черноземных почвах связываются Cd, Zn, Сu и Мn (Касатиков и др., 1999). 16 Положительное влияние органических удобрений и известкования на снижение подвижности тяжелых металлов в почвах и их поступление в растения отмечено многими авторами (Гомонова, 1994; Лебедева и др., 1994; Ладонин, 1995). Установлено, что многолетнее внесение удобрений на дерново-подзолистых супесчаных почвах Новгородской области (Ефимов и др., 2001) не оказало особого влияния на содержание свинца, меди, цинка и кадмия в почвах, хотя и способствовало мобилизации подвижных форм цинка, что указывает на высокую способность этого элемента к миграции. В полевых исследованиях во Владимирской области (Бердяева и др., 2001) установлено, что при длительном применении осадков сточных вод на дерново-подзолистой супесчаной почве в ней изменялись содержание органики и уровень загрязнения почвенно-поглощающего комплекса свинцом, медью и кадмием. Безусловным поставщиком тяжелых металлов из промышленных центров в другие районы являются трансграничные переносы. Поступление тяжелых металлов из атмосферы в результате трансграничных переносов весьма существенное и в значительной степени определяется силой ветровых потоков, близостью источников промышленных отходов, богатых тяжелыми металлами и т.д. В силу специфичности циркуляции атмосферных потоков на территорию нашего края поступает значительное количество тяжелых металлов и других загрязнителей, выбрасываемых производствами Украины, Ростовской, Волгоградской и Воронежской областей и Ставропольского края. По нашим расчетам, выбросы краевых производств, достигающие через трансграничный перенос других территорий, составляют около 25 % (остальные 75 % оседают на территории края). Кроме того, от 50 до 75 % выбросов химических и металлургических производств из соседних территорий достигают нашего края. Относительно защищенной от трансграничных загрязнений является черноморская рекреационная зона; она защищена горами и огромными лесными массивами. Тем не менее, определенных данных по трансграничному переносу конкретных загрязнителей на территорию края, к сожалению, привести пока не можем. На большие территории свои отходы выбрасывают предприятия промышленного производства. Наиболее активно тяжелыми металлами загрязняются почвы вблизи крупных промышленных предприятий, производящих обычно значительные техногенные выбросы. Изучение характера загрязнения почв и выращиваемой продукции важно при культивировании растений вблизи промышленных предприятий. Особенно это касается овощных и садовых культур. По оценкам влияния завода «Аккумулятор» в городе Курске на окружающую территорию установлено, что в атмосферу в течение 15-16 лет было выброшено 4100 т свинца, 1200 т никеля, 300 т кадмия. Территория завода составляет 7 га, высота источника выброса - 10 метров. В 1994 году полуколичественными методами с сеткой 500х500 м выполнено обследование прилегающих территорий (Приваленко, Попонин, 1994). Выявлены факты загрязнения почвенного покрова свинцом, цинком, никелем и кадмием. В 1999 г. изучены уровни подвижности тяжелых металлов и основные факторы, влияющие на их 17 подвижность, выполнен анализ и сопоставлены уровни загрязнения растительной продукции с уровнем загрязнения почв валовой и подвижной формами тяжелых металлов и состоянием почвенного поглощающего комплекса. Отмечено сильное загрязнение почв и растительности свинцом и кадмием и в меньшей степени никелем на расстоянии до 1000 м от границы завода. По мере удаления от производства уровни загрязнения почв тяжелыми металлами снижаются. До 0,5 км от производства значение уровней загрязнений значительно повышено. Большие количества тяжелых металлов в почве (валовые формы) повышают их подвижность. В почвах накопилось более 35 % выпавшего никеля, более 25 % свинца, более 5 % кадмия. Загрязнение почвы свинцом и кадмием доходит до глубины 1 м при высоких и средних уровнях их накопления в верхнем слое, а никелем и цинком - до 1 м только при высоком уровне их содержания. Установлено также, что сельскохозяйственные культуры заметно различаются по выносу тяжелых металлов со своим урожаем (Жидеева и др., 2000). Влияние промышленных предприятий на загрязнение почв тяжелыми металлами показано на примере зоны локальных выбросов Иркутского алюминиевого завода (Помазкина, Лубнина, 2002). Чем ближе участки к источникам загрязнения, тем выше в почвах и в растениях уровень содержания тяжелых металлов. Техногенное загрязнение почв и огородных культур основательно изучено в правобережной части города Новосибирска. Основными загрязнителями явились никель, хром, стронций, цинк, медь, ванадий, молибден, мышьяк. Наибольшее количество загрязнителей в растениях отмечено в корнеплодах свеклы и моркови, меньше – в клубнях картофеля (Ильин и др., 2000). Большое влияние выбросов производства на загрязнение почв, прилегающих к Белореченскому химическому заводу, отмечает Е.И. Муравьев (2004, 2005). Им установлено, что распространение тяжелых металлов в зоне влияния завода определяется: – атомной массой отдельных элементов; – химической активностью элементов и их способностью вступать в реакции окисления; – розой ветров; – геоморфологией территории; – наличием вблизи предприятия водных источников. Для выяснения местных загрязнителей в промышленных городах рекомендуется проведение рекогносцировочных исследований почвенного покрова с учетом природного фона, качества сельскохозяйственных культур, выращиваемых в пределах города, с учетом буферной устойчивости почв к тяжелым металлам и защитной способности растений различных видов и сортов (Ильин,1997). Накопление тяжелых металлов в почве является важным показателем, характеризующим состояние почвы как основного субстрата обитания растений суши и 18 многих животных, особенно беспозвоночных, и уровни её загрязнения отдельными химическими элементами. Важными источниками поступления тяжелых металлов в почвы агроландшафтов являются: 1) сельскохозяйственное производство, широко использующее минеральные удобрения, содержащие этот элемент в качестве сопутствующего, 2) газовые выбросы двигателей внутреннего сгорания, 3) трансграничные переносы, 4) сжигание стерни, сорной растительности, мусора и различных отходов. Тяжелые металлы активно концентрируются в почвенном горизонте (прежде всего в верхних гумусовых слоях), откуда они медленно вымываются, но весьма активно поглощаются корнями практически всех видов растений. Многие тяжелые металлы, особенно в высоких концентрациях, отличаются высокой токсичностью и поскольку накапливаются в почве и растительных организмах в значительных количествах, то непрерывно по пищевым сетям поступают и в организм человека. В низких концентрациях многие элементы не оказывают четко выраженного негативного воздействия на жизнедеятельность растений, животных и человека; при резком повышении их концентрации они становятся высокотоксичными для живых организмов. Необходимость для живых организмов таких элементов, как свинец, ртуть, кадмий и некоторых других, не установлена, и они считаются наиболее токсичными, особенно для животных и человека (Белюченко и др., 2002). Тяжелые металлы различаются периодами полураспада (например, для цинка он колеблется от 70 до 510, для кадмия - от 13 до 105, для свинца - от 740 до 5900, для меди - от 350 до 1500 лет). Нормирование содержания тяжелых металлов опирается на наблюдения за их накоплением в ландшафтах и состоянием живых организмов в естественных условиях. Знание потоков тяжелых металлов в различных ландшафтах позволяет нормировать выбросы различных производств и регулировать эти потоки с учетом конкретных условий природной среды района, чтобы уровни содержания отдельных элементов и соединений неприродного происхождения находились в почвах и природной воде в концентрациях, не способных вызывать гибель организмов (Белюченко и др., 2002). Поддержание низкого уровня предельно допустимых выбросов предполагает выполнение определенных мероприятий по снижению выбросов на старых предприятиях и освоение менее опасных технологий на новых. Основу природоохранных мероприятий составляет определение содержания тяжелых металлов в основном в почве и реже - в воде, в воздухе и продуктах питания. В таких разработках большое значение имеют суточные нормы потребления организмами токсичных веществ с пищей, водой и воздухом. Учитывая, что содержание тяжелых металлов в растениях коррелирует с их содержанием в почве, необходимо определять количества этих элементов именно в почве, что позволит конкретнее влиять на передвижение токсикантов по цепям питания, вплоть до человека. В нашем случае большое значение имеет установление уровней загрязнения почв как подвижными, так и валовыми формами тяжелых ме19 таллов: подвижные формы определяют давление на живые организмы в настоящее время, а валовые формы являются постоянным источником пополнения подвижных форм в ближайшей перспективе. Для лучшего представления связей подвижной формы тяжелых металлов с количеством их валовой формы, гумусом, оксидами железа и марганца, окислительновосстановительным потенциалом и кислотно-щелочными условиями практикуется построение статистических моделей. Четкой связи между валовой и подвижной формами у свинца не выявлено (Горбатов, 1989; Глазовская, 1997; Кошелева и др., 2002). Поведение тяжелых металлов в определенной степени зависит от массы органического вещества; их подвижность в щелочной среде снижается, и в восстановительной среде многие тяжелые металлы менее подвижны, чем в окислительной. Содержание как подвижных, так и валовых форм тяжелых металлов достаточно широко варьирует в различных почвах и зависит от рельефа, влажности почвы и т.д. Достаточно высокое содержание тяжелых металлов отмечено в почвах урбанизированных территорий (Белюченко и др., 2002). Большое внимание в настоящее время уделяется разработке и совершенствованию методов определения тяжелых металлов. Например, рентгенофлуоресцентное определение тяжелых металлов проводится с использованием малогабаритного рентгеновского спектрометра "Спектроскан" (Пуховский, 1997), который хорошо зарекомендовал себя для почв с низким содержанием элементов. Определенный интерес представляет динамика тяжелых металлов по профилю почв. Постоянное поступление в почву тяжелых металлов ведет к накоплению токсичных элементов как в верхнем слое почвы, так и в растительной продукции, инфильтрационных водах, а также в различных почвенных горизонтах. С инфильтрационной водой тяжелые металлы мигрируют в форме различных соединений. По данным П.В. Елпатьевского и Т.Н. Луценко (1990), доля свободных ионов ряда тяжелых металлов колеблется от 5 до 90 % концентрации этих элементов в верхнем слое почв. Балансовый анализ показал, что вынос тяжелых металлов из почвы с внутрипочвенным стоком был значительно ниже, чем их вынос с урожаем сельскохозяйственных культур (Обухов, Попова, 1992). Изучение миграции тяжелых металлов из корнеобитаемого слоя дерновоподзолистых пахотных почв показало, что в эксперименте меньше всего колебалось содержание свинца в инфильтрационных водах: в первый год опыта оно варьировало от 0,03 до 0,05 мг/дм3 и сохранялось таким же в течение следующих двух лет. На четвертый год содержание свинца в инфильтрационных водах снизилось до 0,002 мг/дм3. Общие потери свинца за четыре года исследований составили около 0,3 % от внесенной дозы, что указывает на очень медленный процесс естественного очищения почвы от этого металла. Загрязнение почв тяжелыми металлами, особенно свинцом, цинком, медью и кадмием, обнаружено не только в индустриальных районах, но и на сельскохозяйст20 венных полях, удаленных от промышленных центров (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991; Черных, 1995; Шеуджен, 2003). Загрязнение почв тяжелыми металлами благоприятствует загрязнению ими же поверхностных и подземных вод. Хотя основная масса тяжелых металлов концентрируется в пахотном слое, но часть их мигрирует со стоком почвенной влаги и формирует вторичные техногенные аккумуляции (Bohmer, 1989). Различие в степени водной миграции тяжелых металлов определяется типом почв, химией металлов, формой их содержания в почве и продуктивностью сельскохозяйственных культур (Бреус, Садриева, 1997). Для каждого конкретного объекта характерны свои концентрации и своя интенсивность рассеивания отдельных видов тяжелых металлов. Обращает на себя внимание тенденция увеличения их концентрации в урболандшафтах. Поведение тяжелых металлов в почвах определяется его концентрацией и формой. Механизмы процессов, которые сопровождают изменения форм тяжелых металлов в почвах, очень разнообразны, и определение металлов по формам весьма сложное, поэтому в основном исследователи ограничиваются определением общего содержания элементов в почвах (Переломов, Пинский, 2003). Тем не менее, при анализе содержания тяжелых металлов в почвах имеет смысл говорить об их потенциальном и актуальном загрязнении. Потенциальное загрязнение определяется атмосферным переносом, приводящим к постепенному накоплению тяжелых металлов и увеличению региональных фонов. Актуальное загрязнение имеет локализованный характер, определяемый точечным источником тяжелых металлов (Золотарева, 2003). Влияние тяжелых металлов на свойства почвы. При поступлении больших количеств тяжелых металлов в почву её биологические, химические и физические свойства заметно меняются, что ведет к снижению почвенного плодородия. Тяжелые металлы прямо воздействуют на почвенные организмы и, поступая в них, нарушают обмен веществ, снижают их продуктивность и качество продукции. О влиянии тяжелых металлов на свойства почв проведено немало исследований. Некоторые авторы указывают на снижение биологической активности почв при загрязнении тяжелыми металлами (Бабьева и др., 1980; Паникова, Перцовская, 1982), а другие, наоборот, отмечают нарастание численности отдельных групп микроорганизмов, а также повышение ферментативной активности почв (Кобзев, 1980; Булавко, 1982). С изменением биологических свойств почв, как правило, усиливается их фитотоксичность (Звягинцев, 1978). Влияние отдельных тяжелых металлов в малых количествах (на уровне микроэлементов) исследуется в литературе давно и широко (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Тем не менее, работ, посвященных изучению влияния больших количеств тяжелых металлов на свойства почвы (до 10 ПДК и более), к сожалению, очень мало. 21 Мало исследований посвящено влиянию на почвы и растения одновременного воздействия тяжелых металлов при их комплексном внесении. В понятие токсичности почвы вкладывается определение показателей снижения роста растений на исследуемой почве по сравнению с контролем; это связано с накоплением в почве вредных химических веществ (сложные органические соединения, образуемые микрофлорой, - фитотоксины или простые неорганические вещества, включая тяжелые металлы). В качестве тест-объекта могут быть использованы различные живые организмы. Например, большое практическое значение имеет изучение влияния разных доз тяжелых металлов на токсичность чернозема обыкновенного по отношению к озимой пшенице в силу ее широкого сельскохозяйственного использования. При проведении исследований в ОПХ «Газырское» (Выселковский район, Краснодарский край) в качестве загрязнителя использовали свинец, медь, ртуть, кадмий, цинк в лабораторном модельном опыте на черноземе обыкновенном (Вальков и др., 1997). Установлено, что влияние тяжелых металлов на характер прорастания семян и рост проростков озимой пшеницы зависит от доз, природы металла, его содержания в почве и продолжительности воздействия. Установлено также, что чернозем обыкновенный при высокой емкости ППК, нейтральности среды и высоком содержании гумуса переводит металлы в неподвижные и нетоксичные для растений формы и потому даже при больших дозах загрязнения они зачастую не оказывают вредного действия и в растениях не накапливаются. При значительных поступлениях тяжелых металлов (на уровне 10 ПДК и более) иногда наблюдается изменение кислотности чернозема обыкновенного. Подкисление среды с накоплением загрязнителей отмечается чаще, чем подщелачивание (Колесников и др., 2001). Окислительно-восстановительный потенциал (Eh) почвы при её загрязнении тяжелыми металлами практически полностью зависит от изменения её кислотности. При ухудшении состояния любого из составляющих агроландшафта (почва, вода и т.д.) на Кубани получать высокий урожай и незагрязненную продукцию объективно нельзя. Очень важно установить нормы поступления из почвы в растения таких элементов, как свинец, кадмий и другие, при постоянном применении удобрений. К сожалению, очень мало информации о загрязненности целым рядом тяжелых металлов таких важных культур, как озимая пшеница и др. Имеющиеся в литературе сведения нередко носят противоречивый характер и весьма ограничены во временном аспекте проведения исследований. В опытах на табачных плантациях в почве установлены значительные концентрации меди и цинка. В отдельных хозяйствах Северского района Краснодарского края медь и цинк обнаруживали в почвах в концентрации до 7 ПДК, хотя в табачном сырье их содержание было незначительным (Филипчук, 1999). Тяжелые металлы, наряду с другими элементами, формируют свои малые и большие круговороты в отдельных ландшафтах и биосфере в целом. Установлено, 22 что растения одного вида, произрастающие на разных почвах, накапливают разное количество тяжелых металлов (Меркушева и др., 2001). В условиях Западного Забайкалья в массе растений содержание тяжелых металлов располагалось в следующем порядке: Ni>Pb>Cd. Основная масса тяжелых металлов накапливается в корневой массе, многократно превышая их показатели в надземных органах. Многие авторы, изучающие распределение химических элементов по профилю почв, указывают на равномерность их размещения с определенной аккумуляцией в верхнем горизонте. Подвижность металлов зависит от горизонта почвы, рельефа местности, состава материнской породы, химического состава и многих других условий (Виноградов, 1956; Swaine, 1961; Ковда, 1995). При поступлении в почву в больших количествах тяжелые металлы, бесспорно, оказывают влияние на свойства субстрата и, прежде всего, на его биологические и биохимические свойства, на изменение в нём подвижных форм питательных веществ. Загрязнение почвы тяжелыми металлами влияет на трансформацию азотсодержащих веществ, подавляет активность азотфиксации и т.д. (Tyler, Momsjob, 1974; Обухов и др., 1980; Гришина и др., 1984; Евдокимова и др., 1984; Клевенская, 1985; Родынюк, 1985; Левин и др., 1989). Наибольшее давление на эти процессы оказывает кадмий, несколько меньше медь, затем цинк и свинец (Vesper, Weidensaul, 1978; Умаров, Азиева, 1980). Соединения тяжелых металлов могут оказывать влияние на численность микроорганизмов в почве (Гузев и др., 1986). В большей степени чувствительны к загрязнению тяжелыми металлами аммонифицирующие, олигонитрофильные и некоторые споровые бактерии, актиномицеты, в меньшей степени – целлюлозолитические бактерии и бактерии, использующие минеральный азот; наиболее устойчивы микроскопические грибы (Левин и др., 1985; Колесников и др., 2001). Не во всех случаях загрязнения почв тяжелыми металлами наблюдается снижение численности почвенных микроорганизмов, иногда общая численность микрофлоры возрастает (Кобзев, 1980; Булавко, 1982; Загуральская, Зябченко, 1994). Как предполагают некоторые исследователи, такое состояние связано с гибелью чувствительных микроорганизмов и активным развитием устойчивых форм, использующих в качестве питания энергетический материал погибших клеток. Ряд авторов сообщает об отсутствии достоверных изменений количества микроорганизмов в загрязненных почвах. Это определяется значительной природной вариабельностью численности микроорганизмов (Звягинцев, Голимбет, 1983, Левин и др., 1989). В грибном сообществе загрязненной почвы появляются устойчивые к тяжелым металлам виды микромицетов, обладающие фитотоксическими свойствами (Марфенина, 1985), что вызывает опасность уничтожения типичных и формирование нетипичных сообществ почвенных микроорганизмов под воздействием высоких уровней загрязнения тяжелыми металлами. 23 Тяжелые металлы оказывают значительное влияние на общую численность, видовой состав и активность почвенной микробиоты. Более однозначным является изменение состава и структуры комплекса почвенных микроорганизмов, которые проявляются в снижении видового разнообразия. Указанные характеристики являются наиболее чувствительными к загрязнению тяжелыми металлами и первыми подвергаются изменению – при содержании металлов в почве до 1 ПДК (Вальков и др., 1997; Колесников и др., 1999, 2001). Ухудшение основных функций почвы происходит одновременно с ухудшением химических, физико-химических и биохимических функций почвы. О влиянии загрязнения металлами на группу целостных биогеоценотических свойств почвы можно судить по показателям её фитотоксичности, урожайности и качества урожая сельскохозяйственных культур. Загрязнение тяжелыми металлами приводит к увеличению фитотоксических свойств почвы, снижает урожайность и качество сельскохозяйственной продукции (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991; Вальков и др., 1997). Определенный интерес проявляется к развитию технологии восстановления почв, известной как фиторемедиация, включающей фитостабилизацию и фитоэкстракцию. Под фитостабилизацией понимается технология, при которой устойчивые к тяжелым металлам растения выращиваются на загрязненных почвах с целью снижения подвижности металлов и тем самым дальнейшего снижения загрязнения окружающей среды через выщелачивание этих загрязнителей в грунтовые воды или предотвращение их распространения ветровой и водной эрозией почв. В исследованиях М.М. Умарова и Е.Е. Азиевой (1980) установлено, что снижение в субстрате дозы свинца стимулирует азотфиксирующую активность. Процессы аммонификации и нитрификации относительно менее чувствительны к тяжелым металлам (Zukowska-Wieszczek, 1980; Badura et al., 1984), хотя повышенные их концентрации ведут к снижению интенсивности этих процессов (Premi, Cornfield, 1969; Tyler et al., 1974; Евдокимова, Мозгова, 1975). Невысокие дозы тяжелых металлов порой даже стимулируют процессы аммонификации и нитрификации (Умаров, Азиева, 1980; Wainwright, 1980; Гришина и др., 1990). Уровень подвижных форм азота и минеральных веществ заметно снижается при повышенных концентрациях ряда тяжелых металлов (Tyler, 1975). Особое влияние на содержание в почве минерального азота оказывает медь и, значительно меньше, кадмий и свинец на бедных почвах, а на богатых почвах, наоборот, содержание тяжелых металлов способствует поддержанию подвижных форм азота (Tyler et al., 1974; Соборникова, Вальков, 1983). В опытах, выполненных в Выселковском районе Краснодарского края, загрязнение чернозема обыкновенного тяжелыми металлами как уменьшает, так и увеличивает содержание в нем подвижных форм азота и фосфора. Действие тяжелых ме- 24 таллов определяется свойствами самого металла, уровнем его содержания в почве и сроками экспозиции (Колесников и др., 1999). Очищение почв, загрязненных тяжелыми металлами, идет в основном за счет естественных процессов (вымывание с инфильтрационными водами) очень медленно. Внесение водорастворимых солей тяжелых металлов в почву усиливает их миграцию только в первый год, а в последующие годы они трансформируются в менее подвижные соединения и их вымывание из корнеобитаемого слоя почв резко снижается (Шильников и др., 1997). Передвижение тяжелых металлов в системе почва-растение регулируется рядом факторов (Добровольский, 1997; Шильников и др., 1997). Исследования такого порядка способствуют разработке систем нормирования и защитных мер по снижению загрязнения сельскохозяйственной продукции и деконтаминации (очищению) почв. Однако не всегда установленные при моделировании закономерности миграции и транслокации отдельных металлов можно перенести на реальную основу в природной среде. Это связано с селективностью отдельных почв, антагонистическисинергическими отношениями микро- и макроэлементов при их транслокации и различии в толерантности растений к отдельным загрязнителям, а также и их сочетаниям. Установлено, что поведение отдельных тяжелых металлов в комплексном составе загрязнения весьма сильно изменяется и такие изменения в поведении тяжелых металлов обусловливаются как почвенными особенностями, так и физиологобиохимическими особенностями растений (Фатеев и др., 2001) Почвы по-разному поглощают отдельные тяжелые металлы (различие интенсивности поглощения и количественных норм поглощения и др.), что связано с различиями в способности катионов металлов к формированию нерастворимых соединений, специфической адсорбции, комплексообразованию и т.д. Эти особенности тяжелых металлов зависят от химического состава почв и, прежде всего, уровня их кислотности. Весьма высокой степенью вымывания тяжелых металлов отличаются дерновоподзолистые супесчаные почвы предгорной зоны края, имеющие низкую степень поглощения. Другие почвы, близкие по гранулометрическому составу и емкости поглощения, но различающиеся по содержанию гумуса, кальция и кислотности, заметно отличаются по вымыванию тяжелых металлов, особенно свинца, кадмия, цинка и никеля. Так, суммарное количество вымытых из дерново-подзолистых почв Zn, Cd, Ni и Рb составило 0,29 мг-экв./100 г почвы, а из черноземов - всего 0,005 мг-экв./100 г почвы (Фатеев и др., 2001). Иными словами, почвенный фактор имеет большое значение в вертикальной миграции тяжелых металлов. Растения являются весьма важным фактором на пути перемещения тяжелых металлов. Корневые системы способны сдерживать достаточно большие количества ионов, что связано с совокупным действием морфологических структур и химических реакций неспецифической природы, к которым относятся обменная емкость 25 корней, концентрация металлов в вакуолях, а также химическая инактивация соединений (Ильин, 1991). Накопление в почвах тяжелых металлов вызывает определенные изменения в растениях, связанные с возникновением в них защитных механизмов и усилением антагонизма ионов. Так, значительное превышение по кадмию, свинцу, никелю и хрому не привело к достоверному понижению урожая редиса и моркови, но способствовало увеличению содержания в корнеплодах фосфора и калия, которые, очевидно, являются элементами-антагонистами. Устойчивость растений к тяжелым металлам определяется, прежде всего, составом загрязнителя. Считается, что из всех сельскохозяйственных культур пшеница является весьма устойчивой к тяжелым металлам, тогда как овес менее устойчив. Взаимодействия различных тяжелых металлов могут быть и синергическими, и антагонистическими. Например, в суданской траве отмечено снижение поступления кадмия до 40 % в варианте со свинцовым загрязнителем. Изменчивость направленности взаимодействия между тяжелыми металлами А. Кабата-Пендиас и X. Пендиас (1989) объясняют тем, что синергизм кадмия со свинцом и никелем может быть артефактом, который возникает вследствие разрушения физиологического барьера у организмов под действием стресса из-за избыточного воздействия тяжелых металлов. Особенности взаимовлияния элементов, а также их антагонизм или синергизм, проявляющиеся в процессе взаимодействия, обусловливаются обеими составляющими системы почва-растение (Фатеев и др., 2001). При загрязнении почвы тяжелыми металлами способность последних поступать в растения определяется свойствами пахотного слоя почвы и биологическими особенностями самих растений, а также составом загрязнителей. Загрязнение растениеводческой продукции и снижение урожайности культур вызывается в основном дисбалансом веществ и эколого-физиологических несопряжений, возникающих в системе почва-растение. При оценке экологической обстановки целесообразно учитывать буферные свойства почв в отношении тяжелых металлов, поскольку переход подвижных форм тяжелых металлов в малоподвижные сопряжен с содержанием в почве мелкодисперсных глинистых частиц, оксидов железа и алюминия, содержанием и составом гумуса. С повышением кислотности почвы подвижность в ней тяжелых металлов понижается (Орлов и др., 1989). Способность почв инактивировать тяжелые металлы связывают с содержанием в них гумуса и глины и величиной актуальной кислотности (Kloke, 1988; Гаврилова и др., 1995; Ильин, 1995). Кроме того, буферная способность почв оценивается по емкости её катионного обмена, представляющего собой интегральную характеристику содержания гумуса и глины и её актуальную кислотность (Девятова и др., 1996). На этой основе разрабатываются нормирующие прямые при оценке территории по степени опасности для здоровья человека, при проектиро- 26 вании новых предприятий, вновь создаваемых агрономических хозяйств и т.д. (Ильин, 1997). С помощью нормирующих прямых по характеристике взаимодействующих составляющих можно оценить буферные возможности загрязненных, но еще использующихся в сельском хозяйстве почв, для подбора культур, способных давать гигиенически безопасную продукцию. В нашей стране ведется работа по оценке активности тяжелых металлов в почве для сохранения экологической чистоты растительной продукции. Установлена прямая связь между содержанием тяжелых металлов в почве и встречаемостью загрязненных ими выше гигиенической нормы огородных культур. На почвах, загрязненных тяжелыми металлами свыше ОДК-95, отмечено 100 %ное загрязнение огородных культур кадмием и очень редко цинком, а свинец остается в допустимых пределах (Ильин, 2000). Работы по нормированию содержания химических соединений в почвах в настоящее время проводятся в различных районах нашей страны достаточно широко (Ильин, 2000; Матвеев и др., 2001). Органическое вещество оказывает определенное влияние на адсорбцию тяжелых металлов (Petruzzelli et al., 1978). В ряде работ рассматривается связь с ионной формой составляющих почв, составом и свойствами в её жидкой фазе некоторых катионов тяжелых металлов. Ряд работ посвящен взаимосвязи между поглощением Pb2+, Co2+, Cd2+ и других тяжелых металлов и содержанием высокодисперсных минералов в почвенном поглощающем комплексе (ППК) (Shuman, 1975; Benjamin, 1982; Tiller et al., 1984). Установлены ряды минералов, характеризующиеся определенной величиной адсорбции тяжелых металлов. Способностью аккумулировать тяжелые металлы обладают оксиды железа (Gadde, 1974; Tiller et al., 1984). Накопление свинца связано с высокой обменной емкостью его соединений, но больше всего это происходит в силу их высокой избирательной способности по отношению к катионам других тяжелых металлов (Пинский, 1995). Взаимосвязи коэффициентов избирательной способности и максимальных адсорбций с показателями состава и свойств почв важны для понимания механизмов взаимодействия обмена катионов тяжелых металлов с элементами почвеннопоглощающего комплекса. Они также позволяют установить влияние состава и свойств почв на сложные процессы, происходящие в почвенных экосистемах. Формы присутствия тяжелых металлов в почвах (подвижные и валовые) определяют их поведение и доступность растениям. Механизмам поглощения тяжелых металлов почвами и их составляющими посвящено немало работ, однако, оценка этих механизмов у разных авторов весьма противоречивая (Понизовский, Мироненко, 2001). По данным, полученным в институте физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН (Понизовский и др., 2001), четко показано, что поглощение тяжелых металлов разными типами почв при колебании рН от 4,5 до 6,0 происходит параллельно вытеснению ионов кальция и водорода. Этот процесс, представляет трехкатионный ионный обмен и яв27 ляется обратимым. При рН>6,0 преобладает другой механизм поглощения свинца – осаждение его карбоната. Установлено, что с увеличением рН поглощение почвами тяжелых металлов обычно увеличивается. Обменный процесс свинца в глинистоперегнойных комплексах на кальций и водород является обратимым. Например, осаждение малодисперсного карбоната свинца наблюдается при рН>6,0 и при наличии углекислого газа атмосферного воздуха. Иными словами, связывание свинца из кислых растворов идет по механизму трехкатионного обмена, а при высоких рН (ближе к нейтральным) отмечено выпадение карбонатов свинца в осадок. Связь между содержанием тяжелых металлов, глины и гумуса в почве. Гранулометрический состав почвы влияет на подвижность тяжелых металлов. На глинистых и суглинистых (тяжелых) почвах токсичность тяжелых металлов проявляется слабее, чем на песчаных и супесчаных (легких) (Головатый и др., 2000). Весьма эффективно ионы тяжелых металлов поглощаются органическим веществом, представляющим отмершие части растений и микробную биомассу. Органическое вещество под действием микроорганизмов претерпевает ряд превращений, образуя гумус (обычно темноокрашенная часть почвы), в состав которого входят гуминовые и фульвокислоты. Комплексы тяжелых металлов с гуминовыми кислотами более устойчивы (органический запас тяжелых металлов в почве), чем комплексы с фульвокислотами, в которых тяжелые металлы более подвижны, а потому и легко доступны для корней растений и почвенной биоты. Внесение в почву гуминовых кислот приводит к значительной иммобилизации Сu, Pb, Cd, Zn, Ni (Алексеев, 1987). Константа стабильности (log K) комплексов Cd с гуминовой кислотой, выделенной из навоза по методу Griffith и Schnitzer, составила 7,18, а основные ТМ по стабильности их комплексов расположились в следующий ряд: Cu>Zn>Fe>Pb>Cd>Mn (Relan, 1986). Органическое вещество почвы характеризуется большой водоудерживающей, катионной и анионопоглотительной способностью. Тяжелые металлы хорошо адсорбируются органическим веществом почвы, образуя с ним комплексные соединения, которые менее доступны для поглощения растениями. Поэтому в почвах с высоким содержанием органического вещества опасность накопления избыточного количества тяжелых металлов в растениях меньше, чем в малопродуктивных с низким содержанием гумуса (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991). М.М. Овчаренко (1997) отмечает для условий Московской области, что органическим веществом активно закрепляются медь и свинец и значительно сильнее цинк и кадмий, а сочетание известкования и внесения в почву навоза, торфа и цеолита снижает содержание кадмия в зерне ячменя и в сене клевера. Удвоение дозы минеральных удобрений не оказывает существенного влияния на урожай, что, повидимому, объясняется отсутствием их действия на концентрацию тяжелых металлов в растениях. 28 L.Kiekens, A.Cottenic, Q.Van Lundshoot (1984) сравнили поступление тяжелых металлов в растения итальянского райграса при внесении их в песчаную и глинистую почвы в виде осадков сточных вод и чистых минеральных солей с эквивалентными количествами Zn, Сu, Cd и Ni. В почву вносили разное количество осадка и соответственно неорганических солей тяжелых металлов. Результаты опытов показали, что внесение тяжелых металлов с органическим веществом осадков сточных вод городской канализации препятствует их поступлению в растения. Особенно четко это проявляется на легких почвах с малой емкостью катионного поглощения; на глинах разница по вариантам опыта сглаживается, поскольку сама почва характеризуется высокой поглотительной способностью. На миграцию тяжелых металлов в почвах влияют простые органические соединения (некоторые аминокислоты, оксикислоты и т. п.), являющиеся хелатообразующими агентами, активно мобилизующими в почвах тяжелые металлы (Алексеев, 1987; Овчаренко,1997). Поступающие в почву тяжелые металлы концентрируются главным образом в пахотном слое, что может приводить к избыточному накоплению токсичных элементов в растительной продукции и инфильтрационных водах, образуя вторичные техногенные аккумуляции (Bohmer, 1989; Greter-Domergue et al., 1989; Demuth et al., 1993; Шильников, 1997). В.Б. Ильин (1991) указывает на возможность накопления тяжелых металлов в иллювиальном и карбонатном горизонтах, в которые попадают насыщенные тяжелыми металлами и воднорастворимыми формами элементов тонкодисперсные частицы, мигрирующие из вышележащих слоев. В иллювиальном и карбонатном горизонтах металлосодержащие соединения выпадают в осадок. Этому в наибольшей степени способствует резкое повышение рН среды в почве указанных горизонтов, обусловленное наличием карбонатов (Ильин, 1991). Скорость и глубину перемещения ионов по профилю почв обусловливают три типа геохимических барьеров (механический, физико-химический и биологический), способствующих осаждению, отложению и накоплению металлов. Факторами, влияющими на миграцию тяжелых металлов, являются следующие характеристики почвы: гранулометрический состав, окислительно-восстановительные условия, кислотно-щелочные условия, количество органического вещества, микроэлементный состав почвообразующих пород, рельеф местности, агротехнические приемы и др. Регулируя эти факторы, можно изменять миграцию тяжелых металлов по профилю почв и снижать их попадание в грунтовые воды. Гранулометрический состав почвы определяет ее удельную поверхность, а следовательно, и содержание тяжелых металлов, связанных с глинистой фракцией, а также водный режим и интенсивность водной миграции (Алексеев, 1987; Овчаренко, 1997). Кислотно-щелочные условия влияют на растворимость и подвижность органических и неорганических соединений тяжелых металлов. Например, кадмий в суглинистых почвах остается в верхних горизонтах, если рН выше 6. При рН ниже 6 под29 вижность кадмия повышается; если рН ниже 5, его подвижность еще больше усиливается. Свинец и медь почти всегда остаются в верхних горизонтах почвы (Skokart, 1986), С увеличением кислотности почвы миграционная способность почти всех тяжелых металлов возрастает (Стриад, Золотарева, 1988). Органическое вещество играет одну из главных ролей в процессах регулирования миграции и сорбции тяжелых металлов. Емкость поглощения тяжелых металлов гумусом примерно в 4 раза выше, чем глиной. Прочно фиксируются органическим веществом Рb, Сu, слабее - Cd, Ni, Co, Мn. Свинец и кадмий могут связываться только молекулами гумуса, так как из-за большого ионного радиуса они не могут глубоко проникать в глинистые минералы (Алексеев, 1987; Овчаренко, 1997). Опыты в лизиметрах показали, что с глубиной концентрация ТМ понижается и на глубине 90 см она в 5-6 раз меньше, чем в пахотном горизонте. Содержание тяжелых металлов в твердой фазе почвы выходит на фоновый уровень на глубине 30-40 см. Высокое содержание в почвенном растворе водорастворимых органических соединений приводит к повышению миграционной способности металлов благодаря образованию устойчивых органо-минеральных комплексов. В их составе металлы могут транспортироваться за пределы почвенного профиля (Елпатьевский, 1985). Растворы гумусового горизонта являются начальным этапом формирования поверхностного стока и характеризуются преобладанием истинно растворимых форм тяжелых металлов для всех классов ландшафтов - природных и антропогенных. Инфильтрация через нижележащие горизонты сопровождается выведением органического вещества и связанных с ним металлов из раствора и усложнением миграционных форм элементов. Комплексирование Zn, Cd и Мn в основном низкомолекулярными фракциями обусловливает низкую долю сложных форм этих элементов и преимущественную миграцию в составе истинных растворов. Общее содержание Cd при ПДК 0,01 мг/дм3 в загрязненных подземных водах составляет 10-15 мг/дм3 (Мур, Рамамурти, 1987). Тяжелые металлы с инфильтрационными водами из корнеобитаемого слоя почвы могут мигрировать в виде различных соединений. Согласно некоторым данным (Добровольский, 1983; Ефремов, Носиков, 1988; Елпатьевский, Луценко, 1990), содержание свободных ионов цинка и кадмия составляет от 5 до 90 % аналитической концентрации этих элементов. Содержание их комплексных соединений с неорганическими лигандами варьирует в почвах в пределах 3-28 %, а с фульвокислотами - в пределах 4-40 % соединений. Кроме того, от 2 до 27 % тяжелых металлов может мигрировать в составе липидов. Балансовые исследования, проведенные в МГУ, показали, что вынос тяжелых металлов (Zn,Cu,Ni) из почвы с внутрипочвенным стоком было многократно меньше отчуждения их с урожаем сельскохозяйственных культур (Обухов, Попова, 1992). Во Владимирской области в опытном хозяйстве ВНИПТИОЦ проводились многолетние исследования перераспределения тяжелых металлов в профиле дерново30 подзолистой супесчаной почвы при длительном использовании осадков сточных вод и извести. Установлено, что основная масса свинца и кадмия сосредоточена в слое 040 см, миграция тяжелых металлов в более глубокие горизонты сдерживается залегающим на глубине 50-60 см мощным водоупорноморенным тяжелым суглинком. Систематическое внесение возрастающих доз осадков сточных вод, содержащих в своем составе тяжелые металлы, в дерново-подзолистую супесчаную почву привело к загрязнению выше ПДК не только пахотного, но и подпахатного горизонтов такими элементами, как кадмий и свинец, что стало следствием вертикальной миграции их почвенных растворов и взвешенных коллоидных частиц (Минеев и др., 2003). Распределение подвижных форм химических элементов по профилю почвы при длительном систематическом применении минеральных удобрений на Долгопрудной агрохимической опытной станции им. Д.Н. Прянишникова показало, что основное накопление подвижных форм Cd, Mn и Mo свойственно для пахотного (0-20 см) горизонта почвы. Периодическое известкование почвы устраняло обменную кислотность и обеспечивало в пахотном горизонте заметное снижение подвижности большинства химических элементов. Наибольшая подвижность отмечена для кадмия, хрома, никеля и свинца (Потатуева, 2002). В лизиметрическом опыте ВНИИУ (Шильников, 1997) в г. Москве были исследованы количественные параметры миграции Cd, Zn и Pb из корнеобитаемого слоя супесчаной и тяжелосуглинистой дерново-подзолистой пахотной почвы. Результаты проведенных в течение четырех лет лизиметрических исследований показали, что загрязненные кадмием, цинком и свинцом почвы очищаются за счет естественных процессов (вынос с урожаем, вымывание с инфильтрационными водами) очень медленно. Внесение водорастворимых солей ТМ в почву усиливало их миграцию только в первый год, но и в этом случае она была в количественном выражении незначительной. В последующие годы водорастворимые соли тяжелых металлов трансформируются в менее подвижные соединения и их вымывание из корнеобитаемого слоя почв резко снижается. Инфильтрация тяжелых металлов, с одной стороны, приводит к загрязнению высоко залегающих грунтовых вод, а с другой, это один из способов естественного самоочищения пахотного горизонта почвы (Минеев, 2003). Имеющийся экспериментальный материал о количественных параметрах миграции тяжелых металлов из корнеобитаемого слоя почв и факторах, влияющих на этот процесс, недостаточен и не позволяет разрабатывать эффективные мелиоративные мероприятия по детоксикации загрязненных почв и составлять научнообоснованные балансы токсичных элементов. Тяжелые металлы и гидросфера. Качество практически всех вод гидросферы во многом определяется санитарным состоянием почв. От загрязнения почвы страдают не только поверхностные, но и подземные воды – важный источник питьевого водоснабжения населения, поскольку почвенно–грунтовые слои не являются для них абсолютным защитным барьером. Наибольший вынос тяжелых металлов из почвы в 31 грунтовые воды происходит под агроландшафтами повышенной интенсивности (под огородами), особенно в условиях ненормированного применения средств химизации, главным образом органических и минеральных удобрений (Потатуева, 2001). Многолетними исследованиями установлено, что концентрация тяжелых металлов в подземных водах разных генетических типов сильно варьирует в зависимости от принадлежности к гидродинамическим зонам гидролитосферы. Подземные воды отличаются многократно более высокой концентрацией тяжелых металлов, чем воды поверхностной гидросферы (Тютюнова, 1992). В поверхностные водоемы кадмий попадает с грунтовыми водами, поверхностным стоком из аккумулятивных ландшафтов, а также воздушным путем. В пресноводных водоемах и реках содержание тяжелых металлов колеблется в широких пределах. Наименьшее содержание тяжелых металлов зарегистрировано в акватории Тихого океана, к востоку от Японских островов (например, концентрация кадмия составила 0,8-9,6 нг/л на глубине 85500 м) (Бутников, 1998). При попадании в водоем тяжелые металлы распределяются между компонентами этой водной экосистемы. Однако не всякое количество металла вызывает расстройство системы. При оценке способности экосистемы сопротивляться внешнему токсическому воздействию принято говорить о её буферной емкости. Под буферной емкостью пресноводных экосистем по отношению к тяжелым металлам понимается такое количество металла-токсиканта, поступление которого существенно не нарушает естественного характера функционирования всей изучаемой экосистемы. Буферная емкость поверхностных вод по отношению к металлам-токсикантам определяется не только наличием растворенного вещества и взвесей, но и аккумулирующей способностью гидробионтов, а также кинетикой поглощения ионов металлов всеми компонентами экосистемы, включая комплексообразование с растворенными органическими веществами. Все это говорит о сложности процессов, протекающих в поверхностных водах при попадании в них металлов-загрязнителей (Шустов, Шустова, 1995). Металл-токсикант в водной системе распределяется на следующие составляющие: 1) металл в растворенной форме; 2) сорбированный и аккумулированный фитопланктоном (растительными организмами); 3) удерживаемый донными отложениями в результате седиментации взвешенных органических и минеральных частиц из водной среды; 4) адсорбированный на поверхности донных отложений непосредственно из водной среды в растворимой форме; 5) находящийся в адсорбированной форме на частицах взвеси. На формы нахождения тяжелых металлов в водах оказывают влияние гидробионты (например, моллюски). Наблюдаются сезонные колебания тяжелых металлов концентрации: в зимний период они максимальны, а летом, вследствие активного роста биомассы, снижаются (Будников, 1998). К такому выводу приходит и М.М. Овчаренко (1997): наиболее высокое количество элементов поступает в мелиоратив32 ную сеть в зимний период - более 50%, а с мая по октябрь их поступление не превышало 8 % от годового количества. При осаждении взвешенных органических частиц, которые обладают способностью адсорбировать ионы, тяжелые металлы переходят в донные отложения. Интенсивность этого процесса зависит от таких факторов, как размеры и заряд адсорбирующих ионы кадмия частиц. Отмеченное выше явление накопления токсикантов в донных отложениях может явиться причиной вторичного загрязнения. Например, если источник загрязнения устранен и ”вода пошла нормальная”, в дальнейшем возможна миграция металла в воду из донных отложений. Прогнозирование состояния водных систем должно опираться поэтому на данные мониторинга всех составляющих, проводимого через определенные промежутки времени. В природных поверхностных водах содержится множество органических веществ, 80 % которых составляют высокоокислительные полимеры типа гумусовых веществ, проникающих в воду из почв. Остальная часть органических веществ, растворимых в воде, представляет собой продукт жизнедеятельности организмов (полипептиды, полисахариды, жиры и аминокислоты) или же подобные по химическим свойствам примеси антропогенного происхождения. Все они, конечно, претерпевают различные превращения в водной среде. Вместе с тем все они являются комплексообразующими реагентами, связывающими ионы металлов в комплексы, и при этом общая концентрация токсиканта в воде не меняется. Принято считать, что наибольшей токсичностью обладают гидратированные ионы металлов, а связанные в комплексы опасны в меньшей мере или даже почти безвредны. Специальные исследования показали, что между общей концентрацией металла-токсиканта в природных поверхностных водах и их токсичностью нет однозначной зависимости (Мур, Рамамурти, 1987; Никаноров, Жулидов, 1991; Майстренко и др., 1996). Присутствие в среде высоких концентраций лигандов, способных связывать тяжелые металлы, еще недостаточно для понижения концентрации свободных акваионов изучаемых элементов до уровня, безопасного для живых организмов. Адсорбция ионов тяжелых металлов донными осадками сильно зависит от кислотности среды. В нейтральных водных средах свободные ионы металлов практически полностью сорбируются частицами донных отложений (Бутников, 1998). Различные поверхностные воды по-разному связывают ионы металловтоксикантов, проявляя при этом различную буферную емкость. Воды южных озер, рек и других водоемов, имеющих большой набор природных компонентов (гумусовые вещества, гуминовые кислоты и фульвокислоты) и их высокую концентрацию, способны к более эффективной природной детоксикации по сравнению с водоемами Севера и умеренной полосы (Никаноров, 1991). Таким образом, при прочих равных условиях токсичность вод, в которых оказались загрязнители, зависит также и от природных условий зоны. 33 Загрязняющие вещества в биологических объектах. Интенсивное развитие промышленности и широкое применение ядохимикатов усилило гетерогенность химического состава почв с дефицитом для живых организмов одних и избытком других элементов. Например, установлено, что в растениеводческой продукции концентрация свинца, кадмия, никеля и хрома зачастую выше ПДК (Лепнева, Обухов, 1990; Минеев и др., 1990). Основным биоиндикатором загрязнения пищевых сетей тяжелыми металлами и главным источником их поступления в животные организмы являются растения. В связи с этим изучение динамики распределения тяжелых металлов в растениях является очень важным разделом в оценке состояния окружающей среды. При анализе распределения тяжелых металлов в растениях следует отметить, что наиболее насыщены ими корни, а меньше всего их содержится в репродуктивных органах. Это объясняется наличием у растений защитных механизмов, предотвращающих поступление избытка ионов в основные метаболические центры. Тем не менее бывают исключения. Например, овес накапливает в своих генеративных органах значительное количество никеля, что усиливает его поступление в пищевые цепи. Установлено, что никель накапливается больше в генеративных, чем в вегетативных органах, особенно в фазе молочной спелости. В период полной спелости растений концентрация никеля снижается почти на 50 %. На транслокацию тяжелых металлов из почвы в растения определенное влияние оказывает химическая активность мелиорантов (Алексеев и др., 1999). В течение трех лет в опыте на кислой дерново-подзолистой почве легкого мехсостава выявлено химическое влияние карбонатов Са и Mg на транслокацию Cd, Ni и Zn в растения рапса, вики и пшеницы. При высокой активности мелиоранта транслокация металлов в растения заметно снижалась. Самой активной оказалась аморфная форма известняка (озёрная известь) и менее пригодными для известкования почв были доломиты и доломитизированные известняки (Алексеев и др., 1999). Основное поступление токсичных веществ в растения происходит через поглощение их корнями. В большинстве случаев скорость поглощения элементов положительно коррелирует с содержанием их в доступных формах. По данным Е.И. Муравьева (2004), в районе влияния Белореченского химкомбината концентрация меди в растениях (20 мг/кг сухой массы) не превышает пороговую, а содержание свинца зависит от места взятия проб: при значительных загрязнениях в районе МТФ, у обочины автомобильной дороги и т.д. его содержание заметно превосходит допустимые нормы. Содержание кобальта в растениях данного района превышало норму в 1 мг/кг (довольно далеко от порога токсичности), что объясняется более высокими концентрациями его подвижных форм в почве. Содержание никеля в листьях растений соответствовало средним значениям, несмотря на повышенное содержание его подвижных форм в почве. Накоплению никеля в растениях препятствуют буферные свойства черноземов района. Следует отметить, что свойства самих растений также 34 влияют на степень накопления в них тяжелых металлов. Растения в состоянии ограничивать поступление избыточных ионов в надземные органы и особенно в органы запаса ассимилятов (Ильин,1985). Интересные данные были получены при исследовании содержания тяжелых металлов в растениях ботанического сада КГАУ. Для анализа были отобраны плоды, ветки, опад и почва под растениями, а в некоторых случаях трава для возможной оценки наличия связей между отдельными показателями для почвы и растений. Сравнивая содержание некоторых тяжелых металлов (Cu, Cd, Pb) в отдельных составляющих ландшафта, следует подчеркнуть, что в различных частях одного и того же растения отмечается разное накопление элементов. Так, в многолетних ветках березы накапливается Cu и Cd больше, чем в зеленых листьях, еще больше Cu обнаружено в опаде березы бородавчатой (6,8 мг/кг воздушно-сухой массы). В опаде значительно больше Рb, чем в зеленых листьях и в ветках. По всей видимости, мертвая неразложившаяся органика хорошо консервирует этот элемент. Высокое содержание Сu отмечается в зеленых листьях каштана конского – 5,21 мг/кг, в его плодах – 6,59, в опаде – 7,48 мг/кг; в древесной части (в ветках) тяжелые металлы, в частности Сu и Сd, накапливаются меньше всего. Что касается Рb, то его много отмечено в плодах 1 мг/кг и в опаде - 2,13 мг/кг (Белюченко, Колесникова, 2004). Сравнивая показатели содержания Cu в разных пробах дуба обыкновенного, можно отметить, что её концентрация достаточно высокая в зеленых листьях – 6,56 мг/кг и в опаде – 10,1 мг/кг. Достаточно активно в опаде консервируются Cd и Pb 1,36 мг/кг массы растения. Неодинаково накапливаются отдельные тяжелые металлы и у тополя пирамидального: в опаде много Cu, а Pb обнаружен только в зеленых листьях, Cd содержится и в зеленых листьях, и в опаде. Высокое накопление Cd наблюдается в различных структурах тополя, включая и многолетние побеги (в возрасте двух лет и больше). Несколько меньше Cd содержали образцы сосны крымской и еще меньше – дуба и каштана конского, достаточно много Cd было обнаружено в различных структурах березы бородавчатой. Высокая концентрация тяжелых металлов отмечена у липы сердцевидной: содержание Cu в опаде составило 6,56 мг/кг, в зеленых листьях – 4,72 и несколько меньше в многолетней древесине – 3,65 мг/кг. Во всех структурах липы Pb накапливается примерно в количестве 0,60 мг/кг; достаточно много Cd накапливается в зеленых листьях и опаде – 0,10 мг/кг и 0,13 мг/кг соответственно. Анализируя данные по содержанию тяжелых металлов в древесных растениях, которые являются для Кубани интродуцентами и представлены единичными экземплярами, следует обратить внимание на то обстоятельство, что наибольшая концентрация загрязнителей отмечается в массе опада, а наименьшая – в многолетней древесине. Тем не менее встречаются и исключения: в сухой хвое биоты содержание Cu – 15,60 мг/кг, а содержание Pb – до 74,10 мг/кг, достаточно активно этот вид накапливает Cd – 0,57 мг/кг. Характерно, что в многолетней древесине концентрируется 35 большое количество Cu (0,25), Pb (22,18) и Cd (0,19 мг/кг). Таким образом, в сухих органах растений концентрация всех тяжелых металлов, безусловно, нарастает. Например, можжевельник в сухой хвое содержит Cu до 8 мг/кг, Pb - около 42 мг/кг и Cd - 0,4 мг/кг. Обращает на себя внимание высокая концентрация Cu, Cd, Pb в коре деревьев. Например, в коре боярышника содержание Cu в условиях Ботанического сада достигает 25 мг/кг, Pb – 45 мг/кг, Cd – 0,4 мг/кг, что примерно на порядок превышает накопление элементов в плодах, семенах и древесине. Это явление, очевидно, можно объяснить поступлением в растения Pb, Cu, Cd в основном путем осаждения этих элементов с частицами пыли при выпадении осадков в безветренную погоду. Еще одно важное обстоятельство связано с динамикой тяжелых металлов. Как правило, тяжелые металлы концентрируются в верхнем слое почвы в - 2-3, а то и в 10 раз выше, чем в самых обогащенных тяжелыми металлами частях растений. Например, уровень накопления тяжелых металлов в траве, отобранной для анализа под кроной отдельных деревьев, является промежуточным между их содержанием в почве и основных частях растений (побегах, плодах, шишках и семенах). Необходимо отметить, что в семенах содержание Cu и Сd достаточно низкое, что указывает на существование между вегетативной частью и семенами растений защитных барьеров, обеспечивающих семенам устойчивость, минимизируя фитотоксичность и, следовательно, поддерживая их генетический потенциал. Обращает также внимание накопление Cu, Pb и Cd в надземной массе растений. Например, зеленая масса амброзии была отобрана в 150 м от трассы, в центральной части Ботанического сада, и вблизи мест, куда подходят десятки автомобилей, выбрасывающих отработанные газы. В последнем случае содержание Pb и Cd гораздо больше, чем в пробах около трассы. Это может быть объяснено выбросами выхлопных газов и слабым перемещением воздушных масс, а также внесением этих элементов при обработке клумб фосфорными удобрениями. Завершая анализ исследований растений и почвы на загрязненность Cd, Cu, Pb в Ботаническом саду КГАУ, следует отметить: - виды растений заметно различаются по накоплению отдельных тяжелых металлов; - в отдельных частях растений отмечается разная концентрация тяжелых металлов; - наименьшая концентрация тяжелых металлов отмечена в семенах, а наибольшая – в листовом опаде и коре, что указывает не только на накопление этих элементов в результате корневого питания, но и на поверхностный перенос их воздушными массами, а также на оседание исследуемых тяжелых металлов с пылью и сажей на поверхность растений в результате выбросов автотранспорта и отдельных производств; 36 - травяной покров, вегетирующий короткий промежуток времени, накапливает заметное количество тяжелых металлов и является промежуточным звеном между деревьями и почвой в их концентрации; - на накопление тяжелых металлов оказывают влияние выхлопные газы автотранспорта, который перемещается не только по трассам и автомагистралям, но и вблизи домов, где движение воздуха затруднено и выбросы машин в основном оседают на близлежащую растительность; - зеленые листья и многолетняя древесина характеризуются невысокой концентрацией тяжелых металлов: в силу непродолжительной вегетации (около полугода) листьев и закрытого состояния (бесконтактного) древесины, защищенной корой. В связи со значительным накоплением тяжелых металлов в структурах различных видов растений была поставлена цель изучить содержание тяжелых металлов в плодовых растениях, которые встречаются в некоторых городских насаждениях. Пробы отбирались в Ботсаду КГАУ в период созревания плодов. Были отобраны опад, побеги, листья и трава. Определялась концентрация Co в отдельных частях изучаемых видов растений, прежде всего, в опаде черноплодной рябины, клена американского, кизила и яблони. Содержание Co в плодах относительно невысокое, его мало и в побегах. В заключение следует подчеркнуть, что, несмотря на довольно высокое содержание Pb, Cd, Co, Cu в различных структурах исследованных видов, их значения уровня ПДК в растениях не достигают. В отдельном эксперименте по изучению содержания тяжелых металлов в лишайниках и коре, а также в листьях боярышника и рябины, произрастающих на одной территории (в 150 м от трассы), отбирали пробы надземных частей древесных растений, почвы и травы. Полученные данные показывают, что в лишайниках на коре ореха черного накапливается Cu (32 мг/кг), Mn (108 мг/кг), Zn (55 мг/кг). Большое количество Cu накапливается в лишайниках на коре софоры. Достаточно высокий уровень Mn (свыше 135 мг/кг) отмечен в листьях рябины; в коре рябины накапливается много Cu (19 мг/кг). Содержание этих элементов высокое и в почве: Cd – 2,5, Zn – 260, Cu – 65, Co – 34, Mn – свыше 1000 мг/кг. Следует обратить внимание на то, что накопление Cd и Со в различных изучаемых структурах относительно невысокое и не превышает уровень ПДК. Значительными концентрациями Mn характеризуется трава под указанными видами древесных растений. Образцы травяного покрова под этими деревьями не показали накопления тяжелых металлов, и только содержание Mn в них превышает ПДК. Растения поглощают многие тяжелые металлы, выступающие в качестве микроэлементов и входящие в важнейшие структуры вегетативных и генеративных тканей. Являясь составной частью многих тканей растений, микроэлементы выступают 37 также важнейшими химическими составляющими функциональных систем животных и человека. Остановимся на роли отдельных элементов в развитии растений и животных. Влияние цинка. В относительно небольших количествах в цинке нуждаются все живые организмы, особенно растения. Цинк входит в состав карбоангидразы, ряда фосфатаз и ферментов, расщепляющих полипептиды. По отношению к цинку все растения делятся на 3 группы: - очень чувствительные (кукуруза, лен, хмель, виноград, плодовые); - среднечувствительные (соя, фасоль, кормовые бобовые, горох, сахарная свекла, подсолнечник, клевер, лук, картофель, капуста, огурцы); - слабочувствительные (овес, пшеница, ячмень, рожь, морковь, рис, люцерна). Обнаружено, что при внесении в почву больших доз фосфора и азота усиливаются признаки недостаточности цинка у растений и что цинковые микроудобрения особенно необходимы при внесении высоких доз основных удобрений. Недостаток цинка у растений часто наблюдается на песчаных и карбонатных почвах, на торфяниках, а также на других малоплодородных почвах и сильнее всего сказывается на развитии генеративных органов. Симптомы цинковой недостаточности часто встречаются у различных плодовых культур (яблоня, черешня, японская слива, орех пекан, абрикос, лимон, виноград). Особенно страдают от недостатка цинка цитрусовые культуры. При цинковой недостаточности у растений появляются хлоротичные пятна на листьях, которые становятся бледно-зелеными, а у некоторых растений почти белыми. У яблони, груши и ореха при недостатке цинка развивается так называемая розеточная болезнь, выражающаяся в образовании на концах ветвей мелких листьев, которые располагаются в форме розетки. При цинковом голодании плодовых почек закладывается мало и урожайность растений падает. В живых организмах цинк оказывает большое влияние на окислительновосстановительные процессы, скорость которых при его недостатке заметно снижается. Дефицит цинка ведет к нарушению процессов превращения углеводов. Установлено, что при недостатке цинка в листьях и корнях томата, цитрусовых и других культур, накапливаются фенольные соединения, фитостеролы и лецитины, уменьшается содержание крахмала. Значение цинка для развития растений тесно связано с его участием в азотном обмене. Дефицит цинка приводит к значительному накоплению в растениях растворимых азотных соединений – аминов и аминокислот, что нарушает синтез белка. Многие исследования подтвердили, что содержание белка в растениях при недостатке цинка уменьшается. Агрохимическими исследованиями установлена необходимость цинка для растений, особенно культурных. Цинк является составляющей частью ферментов и непосредственно участвует в синтезе хлорофилла; он также влияет на углеводный обмен в растениях и способствует синтезу витаминов. Под влиянием цинка повыша38 ется синтез сахарозы, крахмала, общее содержание углеводов и белковых веществ. Применение цинковых удобрений увеличивает содержание аскорбиновой кислоты, сухого вещества и хлорофилла. Цинковые удобрения повышают засухо-, жаро- и холодоустойчивость растений. Влияние кадмия. Этот элемент обычно проявляет меньшую токсичность по отношению к растениям в сравнении с метилртутью и сопоставим по токсичности со свинцом. При содержании кадмия 0,2-1 мг/дм3 замедляются фотосинтез и рост растений. Токсичность кадмия заметно снижается в присутствии некоторых количеств цинка, что еще раз подтверждает предположение о возможности конкуренции ионов этих металлов в организме за участие в ферментативном процессе. Кадмий накапливается водными растениями и в тканях внутренних органов рыб (но не в скелетной мускулатуре). Порог острой токсичности кадмия варьирует в пределах от 0,09 до 105 мкг/дм3 для пресноводных рыб. Увеличение жесткости воды повышает степень защиты организма от отравления кадмием. Известны случаи сильного отравления людей кадмием, попавшим в организм по трофическим цепям (болезнь итай-итай). Из организма кадмий выводится в течение длительного периода (около 30 лет) (Шустов, Шустова, 1995; Бутников, 1998). Между концентрацией тяжелых металлов в почве и их содержанием в растениях существует прямая линейная зависимость. Как правило, именно их водорастворимые или подвижные формы являются доступными растениям. Кадмий является одним из легкодоступных элементов (Овчаренко, 1997). Многие исследователи, изучающие симптомы проявления токсичности ТМ на сельскохозяйственных растениях и их диагностику, отмечают, что Сd в 2-20 раз токсичнее других металлов. При сравнении равных доз соединений металлов по токсичности они располагаются в следующем порядке Сd>Ni>Сu>Zn, или Сd>Zn>Сu>Рb, или Сd>Ni>Сu>Zn>Сг>РЬ (Smilde, 1981; Садовникова, Зырин, 1985; Bingham, 1986). Зависимость накопления кадмия от его химической формы в среде выражается следующим рядом: сульфат>хлорид>нитрат>ацетат>сульфид (Рудакова, Какарис, 1980). Исследования показали, что внесение в почву Cd практически не влияет на урожай культур, тогда как внесение в почву более доступных растениям хорошо растворимых соединений кадмия оказывает существенное действие (Степанок, 1998). Так, в дозе до 3,0 кг/га соединения кадмия способны стимулировать повышение урожая до 29 % (Сd(NO3)2) и до 21 % (CdSO4). Оксид кадмия поступает в растения в 1,6-1,9 раза меньше, чем в воде Сd(NO3)2 и CdSO4. При внесении в почву CdSO4 в растениях содержится в 1,1-1,2 раза больше кадмия, чем при внесении Сd(NO3)2. L. D. Tyler и М. В. Mobride (1982) изучали действие кадмия на кукурузу и фасоль в водной культуре. Ими установлено, что кукуруза поглощает больше кадмия, чем фасоль, и страдает от этого меньше: максимальное содержание кадмия в растениях фасоли достигало 20±3,4 мг/кг, а в стеблях кукурузы - 86±3,2 мг/кг. 39 Устойчивы к кадмию растения томата и капусты (до 170 мг кадмия на 1 кг почвы). Однако самой устойчивой культурой считается рис, нормально развивающийся при концентрации кадмия 640 мг/кг; в необрушенном зерне риса может накапливаться кадмия до 1 мг/кг. Чувствительны к избытку кадмия в среде (при 4-13 мг/кг почвы) соя, салат, шпинат (Nuorteva, 1986; Реуце, Кыстя,1986). На основании опытов с растениями различных семейств предложили классификацию растений по способности накапливать кадмий: первая включает виды, отличающиеся небольшим накоплением этого элемента (бобовые), вторая включает растения с умеренным содержанием кадмия (злаковые, лилейные, тыквенные и зонтичные), третья - растения, способные накапливать большие количества кадмия (маревые, крестоцветные, пасленовые и сложноцветные). Однако такое деление является весьма условным (T. Кubоi et al.,1986). Испытания разных доз кадмия (от 1 до 300 мкг/г субстрата) показали, что внутри каждой группы и каждого семейства наблюдается различная устойчивость растений к этому элементу. Например, турнепс и кабачки не проявляют видимой реакции даже при внесении максимальной дозы кадмия, тогда как репа, принадлежащая к тому же семейству (Cruciferae), обнаруживала признаки токсикоза при внесении в субстрат 30 мкг кадмия/1 г субстрата. Различна реакция на тяжелые металлы у грибов, мхов и лишайников. Относительной устойчивостью к кадмию обладают грибы Gliokladium roseum, Penicillium tardum, которые поглощают непосредственно из почвы от 0,5 до 8 мг кадмия на 1 г сухого мицелия, а на жидких средах поглощение еще более интенсивное (9-40 мг/г). Чувствителен к повышению концентрации Сd в среде вид гриба Rositas сарагаdа. За счет пассивного механизма поглощения высокие концентрации кадмия и других тяжелых металлов в зонах загрязнения обнаружены у лишайников. Мхи накапливают тяжелые металлы более активно. Максимальное накопление кадмия свойственно Роhlia, а минимальное - Dicranum и Plеurozum (Серебренникова и др., 1980; Меннинг, Фэдер, 1985; Скворцова, Леонова, 1985). Установлено, что в малых концентрациях кадмий оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений (Степанова, 1998; Степанок, 1998; Титов и др., 2002). Так, внесение CdSO4 в дозах 0,5-5 мг/кг в выщелоченный среднесуглинистый чернозем приводит к повышению урожая зерна пшеницы на 41 %. Дальнейшее увеличение концентрации кадмия в почве снижает урожай: на 18 % на черноземе при дозе кадмия 5 мг/кг и на 25 % на дерново-подзолистой почве при концентрации кадмия 10 мг/кг, при содержании в почве кадмия 24 мг/кг масса сухого вещества растений падает у кукурузы относительно контроля на 41 %, при значительном увеличении дозы до 48-96 мг/кг снижение накопления биомассы составляет только 39 и 48 % соответственно (Степанова, 1998). Этот факт подтвердили А.Ф. Титов с соавторами (2002), изучавшие влияние высоких концентраций кадмия на рост и развитие растений ячменя и овса, находящихся на ранних этапах онтогенеза. Исследования показали, что кадмий в указанных концентрациях задерживал ростовые процессы растений. 40 В большей степени ингибировался рост корня, в меньшей – накопление биомассы. Использование морфофизиологического метода позволило установить, что у растений в присутствии кадмия в корнеобитаемой среде наблюдалась задержка развития, которая проявлялась в замедлении роста и дифференциации стеблевых апикальных меристем, а также в снижении темпов их органогенеза. Высокие концентрации кадмия вызывали у злаков нарушение скоординированности отдельных морфогенетических и морфофизиологических процессов, что выражалось в остановке их роста и развития. Видимым признаком кадмиевого токсикоза является покраснение листьев, стеблей, черешков у пшеницы; по мере нарастания потока тяжелых металлов наблюдается хлороз, низкорослость, слабое кущение (Ильин, 1980, 1985; Barсelo, 1985). Увеличение доз кадмия и свинца приводило к существенному увеличению содержания азота в клевере на слабоокультуренной почве. По мере увеличения доз тяжелых металлов снижается содержание фосфора в растениях клевера, причем очень резко (почти в два раза). Следует также отметить факт резкого снижения содержания кальция в растениях по мере увеличения доз тяжелых металлов. Внесение возрастающих доз тяжелых металлов привело к увеличению содержания аскорбиновой кислоты в растениях, причем на неокультуренной почве в большей степени. Интенсивный синтез витамина "С" можно объяснить, по-видимому, противодействием растительного организма стрессовой ситуации при возрастании доз тяжелых металлов, особенно на малобуферной неокультуренной дерново-подзолистой почве (Овчаренко, 1997). В основе токсического влияния тяжелых металлов лежит их денатурирующее действие на метаболически важные белки. Цинк, кадмий и свинец на 50% инактивируют большинство ферментов при концентрации 10-6-10-4 М; установлено ингибирующее влияние кадмия на малат- и глутаматдегидрогеназу у фасоли, причем ингибирующее действие кадмия проявляется при концентрации 2-10-6-3-10-5 М (Косицин, 1986). При определенном функциональном состоянии растительной клетки ионы кадмия в малых концентрациях (10-5 М) активируют или ингибируют процессы биосинтеза. Например, замачивание семян гороха в течение 7 ч при концентрации раствора СdС12 2,4-10-5 М привело к максимальной стимуляции прорастания. Поступая в зародыши семян пшеницы в период G1-фазы первого клеточного цикла делений меристемы корня, кадмий интенсифицировал синтез белков, ДНК и РНК, следствием чего явилось увеличение энергии прорастания и всхожести семян (Мельничук, 1984). Одним из первичных рецепторов, воспринимающих проникающий в клетку кадмий, являются ферменты биосинтеза полиаминов. Уменьшение содержания полиаминов обусловливает переход клетки в новый, менее напряженный режим функционирования, на фоне которого осуществляется процесс связывания кадмия в цитоплазме, что предохраняет от разрушения жизненно важные центры клетки. На сле41 дующем этапе ответных реакций происходит переключение метаболизма клеток в режим восстановления ингибированного синтеза полиаминов. Степень ингибирования зависит от фазы клеточного цикла и возрастает от пресинтетической фазы к митозу (Соболев, 1985). Исследования с высечками листьев овса и фасоли показали, что существует строгая зависимость между увеличением содержания кадмия в среде и накоплением полиамина путресцина (коэффициент корреляции равен 0,94). Одновременно в листьях в присутствии кадмия увеличивается активность аргининдекарбоксилазы, которая необходима для биосинтеза путресцина. Действие кадмия аналогично стрессовому влиянию дефицита К+ или Мg2+, избытка NH4-, низкого рН, осмотического стресса, увядания, вызывающих накопление путресцина в растительных клетках (Weinstein et al., 1986) Одним из показателей, по которому можно судить о нарушении состояния как растительной, так и животной клетки является индукция отдельными тяжелыми металлами синтеза специфических низкомолекулярных белков, содержащих SНгруппы - металлотионеинов (МТ) с молекулярной массой 6000-12000. Например, у кукурузы молекулярная масса кадмий-металлотионеинов составляет 11300. Связывание металлов с МТ, очевидно, снижает токсическое действие металла на клетку, в противном случае происходит ингибирование ферментов, содержащих SН-группы. Частично ионы кадмия связываются карбоксильными и имидазольными группами аминокислот белков цитоплазмы. Хотя такие комплексы менее устойчивы, чем с МТ, но в какой-то степени они могут ограничивать свободу ионов кадмия до тех пор, пока не синтезируется достаточное количество МТ (Мельничук, 1984). Из тяжелых металлов к синергистам кадмия следует отнести Rb и Sn, концентрация которых под действием Cd в различных органах овса и гороха возрастает на 15-58 %. К явным антагонистам Cd относится Ba (снижение концентрации под воздействием возрастающих доз Cd во всех органах опытных растений на 11-42 %), а также Pb. По отношению к другим элементам (V, Cr, Ni, As, Se, Sr) кадмий проявляет преимущественно нейтральное отношение. Установлено, что кадмий сильно подавляет поглощение корнями калия, задерживает передвижение железа в надземные части, не снижая его поглощения, вызывает хлороз, является антагонистом цинка. Отмечается конкурирующее взаимодействие кадмия и марганца как во фракции органелл, так и в растворимой цитоплазматической фракции (Bujtas et al., 1981; Girling et al., 1981; Hardiman, 1984; Zaccheo et al., 1986; Greger Maria, 1987). В США имеются рекомендации по применению удобрений, содержащих кадмий, с учетом складывающегося соотношения Zn : Cd. Если оно больше 100, количество кадмия, вносимого на 1 га, не должно превышать 6-7 кг, а если это отношение меньше 100, норма внесения кадмия с удобрениями снижается до 3-4 кг/га. Подобная рекомендация основана на антагонистических отношениях ионов Zn2+ и Cd2+ при по42 ступлении их в растения, а так как токсичность цинка значительно ниже, то естественно, что из двух зол выбирают меньшее. Увеличение содержания цинка в почве снижает поступление кадмия в растения (Алексеева, 1987). На скорость поглощения кадмия растениями оказывает влияние реакция почвенной среды. В интервале pH 4-7,5 сорбционная емкость почвы возрастает в среднем в 3 раза при повышении pH на единицу (Овчаренко, 1997). Результаты опытов, проведенных С.Е. Головатым, П.Ф. Жигаревым, Л.И. Панкрутской (2000) в Минске, показали, что при различных уровнях загрязнения почв кадмием, накопление этого элемента растениями на кислых почвах проходило более интенсивно, чем на слабокислых и нейтральных. Ю.В. Алексеев, Н.И. Вялушкина, А.И. Маслова (1999) рассматривают вопрос о снижении поступления тяжелых металлов в пищевую цепь и делают вывод о том, что разное действие мелиорантов на поступление тяжелых металлов в растения связано не только с их активностью, но и с химическим составом - прежде всего с соотношением в них концентраций Ca и Mg. По результатам исследований ими выявлено, что при известковании активным мелиорантом (озерная известь) выделяется рапс - растение, хорошо поглощающее кадмий и усваивающее его из почвы в два раза меньше, чем при известковании малоактивными мелиорантами (доломит и доломитизированные известняки). При выращивании вики в вариантах с активными мелиорантами содержание кадмия было в 1,4-1,5 раза меньше, чем с менее активными. В двулетнем вегетационном опыте, при совместном выращивании вики и ячменя на легкосуглинистой дерново-подзолистой кислой (pHKCL5,03) почве под СанктПетербургом, загрязненной кадмием (3 мг/кг) и никелем (25 мг/кг), проведены наблюдения за транслокацией этих элементов в растения при снижении кислотности почвы с помощью магнезии и отходного (конверсионного) мела, а также их смесями с разным соотношением кальция и магния. Установлена различная реакция растений разных видов в совместном посеве на известкование: магний проявлял больший антагонизм к кадмию и никелю, чем кальций при выращивании вики как в год внесения мелиоранта в почву, так и на следующий год; уменьшение почвенной кислотности pHKCL5,03 до 5,6-5,7 способствовало увеличению поступления кадмия в растения ячменя независимо от того, производилось ли известкование магнезией или конверсионным мелом (Алексеев, Вялушкина, 2002). В вегетационных опытах, проведенных на дерново-подзолистых почвах разного механического состава и черноземе выщелоченном, установлено, что внесение Cd в дозах 0,25-4,00 мг/кг почвы не оказало отрицательного влияния на урожай сельскохозяйственных культур, но привело к повышению содержания подвижных форм элемента в почве, а также к повышению накопления этого элемента растениями. На известкованных почвах при внесении одинаковых доз Cd концентрация его подвижных форм в почве и накопление элемента растениями были ниже, чем на неизвестко- 43 ванных. Положительное действие извести зависело от типа почвы и ее механического состава (Потатуева и др., 1998). Влияние тяжелых металлов на развитие растений. При увеличении содержания тяжелых металлов в почве до очень высокого уровня концентрация их в различных органах повышается (Овчаренко, 1997), но при этом сохраняется соотношение между содержанием тяжелых металлов в корнях, стеблях, листьях и репродуктивных органах. Наибольшее количество тяжелых металлов локализуется, как правило, в корнях, значительно меньше в надземных органах растений, особенно в генеративных, т.е. наблюдается акропетальное распределение за счет существования нескольких барьеров, ограничивающих поступление тяжелых металлов с восходящим током веществ (Ильин, 1980, 1981, 1986; Barcelo, 1985). Зависимость между степенью загрязнения почвы тяжелыми металлами и интенсивностью их поступления в растения является сложной и не носит пропорционального характера. Объясняется это тем, что не все растения обладают одинаковой способностью накапливать тяжелые металлы. Это свойство связано с наличием у растений в разной степени выраженности различных физиолого-биохимических защитных механизмов, препятствующих поступлению токсичных элементов. В процессах метаболизма в растениях образуются органические соединения с хелатирующими свойствами. При проникновении ионов тяжелых металлов в корни происходит их хелатирование и, как следствие, снижение подвижности. Предполагают, что определенную защитную функцию в корнях могут выполнять клетки эндодермы с поясками Каспари, препятствующие движению веществ по межклеточному пространству и ограничивающие их переход в проводящие ткани (Ильин, 1981; Тарабрин, Пельтихина, 1985). Изучение транспорта ионов тяжелых металлов по сосудам ксилемы томата в краткосрочных опытах с кадмием показало (Wolterbeek, 1985), что только небольшая фракция этого элемента достигает листа вследствие обменных процессов в клеточных стенках ксилемы и латерального оттока к соседним тканям. Взаимодействие ионов кадмия с карбоксильными группами обеспечивает относительно постоянную его концентрацию в клеточных стенках благодаря буферной емкости обменных центров (Ягодин, 1989). О механизмах в клетках корня, препятствующих поступлению избытка тяжелых металлов в надземные органы, сообщается также в работах А.Ф. Титова, Г.Ф. Лайденена и Н.М. Казнина (2002). К таким механизмам они относят: иммобилизацию металлов в клеточной стенке, выделение хелатирующих лигандов, формирование редоксбарьеров на плазматической мембране, создание pH-барьера на плазмалемме. Известны попытки установить закономерности накопления тяжелых металлов растениями в зависимости от принадлежности к семейству, биологических особенностей вида и сорта (Miles, Parker, 1980). Чувствительность растений проявляется, прежде всего, в угнетении роста, которое, как правило, сопровождается накоплением 44 тяжелых металлов в тканях растений. Различную толерантность к металлам проявляют не только растения разных семейств и видов, но и разных сортов одного вида (Hinesly et al., 1982; Brune, 1984; Коваль и др., 1985; Белюченко, Дзюба, 2002). При внесении кадмия в количестве 2 мг/кг почвы негативного влияния этого элемента на урожайность сельскохозяйственных культур не наблюдалось. Минимальное снижение урожайности на 5-8 % наступает при содержании кадмия в зерновых сплошного сева - 5 мг/кг, в кукурузе - 7 мг/кг, а в травах - 11 мг/кг (Лукин, 2000). Снижение роста у чувствительных к тяжелым металлам растений – овощных культур (морковь, капуста, шпинат, латук) происходит при возрастании уровней токсикантов в почве примерно в 3 раза (Bingham, 1979). У устойчивых растений (например, томатов) снижение роста не проявляется вплоть до очень высоких концентраций - 100 мг/кг. Среди зерновых культур ячмень и рис относятся к весьма устойчивым к тяжелым металлам, овес и пшеница – к чувствительным; из зернобобовых довольно устойчивы горох и соя, а чувствительна - фасоль (Каракис, Рудакова, 1981г). Ю.В. Алексеевым (1987) было установлено, что сорта яровой пшеницы в опыте существенно не различались по способности накапливать тяжелые металлы. При выращивании на загрязненной почве у всех сортов пшеницы содержание металлов в зерне увеличивалось с нарастанием их концентрации в почве. Однако увеличение содержания металлов в растениях отставало от повышения их концентрации в почве. Некоторые авторы считают, что устойчивость растений к определенным концентрациям тяжелых металлов является внутривидовым узкоспецифическим признаком, а по способности их накапливать кадмий растения располагают в такие ряды: листовые овощные>свекла>морковь; капуста>салат>морковь; пшеница>сорго>кукуруза (зерно); морковь>салат кочанный> лук (Reidel, 1984; Pennsylvania, 1985; Allowey, 1986; Taspo, 1986). В раннем возрасте надземная часть растений слабо защищена от тяжелых металлов (Ильин, 1997), что объясняется недостаточным еще развитием корневой системы. Большое значение имеют исследования, направленные на установление взаимозависимости поступления элементов минерального питания и тяжелых металлов, выявление ионов-антагонистов, которые могут снизить поступление тяжелых металлов и токсическое действие последних. Следует отметить, что таких работ мало и в них, за редким исключением, обсуждается только направленность взаимодействия пар ионов. Из питательных элементов синергические взаимодействия отмечаются между Cd и S, Cd и CI, Cd и K, Cd и Cu - для них характерно возрастание содержания в органах изученных растений на 10-70%. Антагонистические взаимоотношения наблюдаются между Сd и Ca, Cd и Mn, Cd и Fe, Cd и Zn (снижение концентрации на 10-30 % с ростом дозы Сd). Взаимодействие Сd с другими элементами питания - P, Co, Mo, I, Br - нейтральные (Степанок, 1998). 45 В опытах c растениями разных семейств в тепличных условиях пороговая токсичность металлов, применяемых в комбинациях, была ниже пороговой дозы металлов, изучаемых отдельно. Накопление металлов в листьях значительно снижалось при внесении их в комбинациях. В связи с этим использование критических уровней с целью определения токсичности металлов было ограничено (Smilde, 1981). Корреляционные связи концентраций различных форм кадмия и цинка в почвах с их содержанием в растениях изучали Y.К. Soon и Т.Е. Bates (1982). На основании своих исследований они предлагают прогнозировать концентрации тяжелых металлов в растениях по их содержанию в почвах. Тяжелые металлы в системе корма–животные–продукты животноводства. В определенных условиях ионы тяжелых металлов обладают большой подвижностью в почвах, легко транслоцируются в растения, накапливаются в них в больших концентрациях и затем по пищевым цепям поступают в организмы животных и человека, влияя на обмен веществ и динамику энергии, образование ферментов, гормонов, костной и других тканей. Исследования, проведенные на животных разного уровня организации (от микроорганизмов до млекопитающих), показали, что, например, соли некоторых тяжелых металлов обладают мутагенными и канцерогенными свойствами и представляют потенциальную генетическую опасность, могут вызвать отравление или смерть живых организмов (Козаченко и др., 1987; Ягодин, 1989; Пескурова и др., 1997; Осикина, Тезиев, 1999). Химический состав пищевых продуктов, а также продуктов животноводства можно считать зеркальным отражением химического загрязнения окружающей среды вообще и кормов в частности. Е.А. Печкурова, О.Н. Новикова (1997) определяли токсические элементы в животноводческой продукции, в кормах и в воде. Содержание тяжелых металлов в кормах и различных тканях животных оказалось ниже принятых уровней ПДК, за исключением концентрации кадмия в образцах длиннейшей мышцы спины (0,09 мг/кг против 0,05 мг/кг по ПДК). Исследованиями Р.В. Осикиной и Т.К. Тезиева (1999) в Центральном Предкавказье установлено, что сладкосливочное масло и сыр, выработанные из молока коров в зонах повышенной экологической загрязненности (чрезвычайно опасной и опасной), имеют высокое содержание (превышающее ПДК) солей тяжелых металлов, в частности кадмия. Оценка молока и молочных продуктов на содержание тяжелых металлов (Мусаев, 2003) в Рязанской области показала, что содержание токсикантов обусловлено видом молочных продуктов; наибольшее содержание тяжелых металлов отмечено в концентрированных молочных продуктах - твороге, сыре, масле. М.А. Веротченко, Ю.П. Фомичевым и Т.В. Чомаевым (2003) оценивалась степень загрязнения тяжелыми металлами кормов, воды и животноводческой продукции в различных хозяйствах Тульской области. Было уcтановлено повышенное со46 держание кадмия в говядине (2,6 ПДК) и в зерносмеси (1,5 ПДК), а в молоке оно оказалось на уровне ПДК. Исследование воды из автопоилок показало высокое содержание в ней кадмия (от 0,00111 до 0,003 мг/дм3 при ПДК 0,001 мг/дм3), что позволило сделать вывод о возможности производить нормативно безопасную продукцию при регулярном контроле за содержанием тяжелых металлов в кормах и воде. В условиях промышленного животноводства установлены общие закономерности в накоплении кадмия разными органами, которые могут служить в качестве индикаторных (почки, печень, волосяной покров, легкие, костная ткань) (Di Giulio et al., 1984; Muller, 1985; Regius et al., 1985; Huschenbeth, 1986; Карплюк и др., 1987). На этой основе необходимо проводить экспертизу растениеводческой и животноводческой продукции на наличие в ней тяжелых металлов. Экспертизу качества готовой продукции целесообразно проводить по классической цепи: почва - растение (корм, рацион) – животное – продукт животноводства – человек (во всех регионах через каждые 5-10 лет), а в особых ситуациях – систематически. Подобные исследования проводились в Тульской, Липецской, Воронежской, Ростовской и Волгоградской областях, где отмечены отклонения от допустимых показателей в содержании солей тяжелых металлов (Cu, Zn, Mn, Pb и Cd) в верхних горизонтах почвы, природной воде и кормах. Повышенное содержание тяжелых металлов обнаружено в органах животных. Так, в печени коров превышение ПДК по кадмию отмечено в 1,2–4,0 раза, в мясе - в 1,5–5 раз выше, чем в молоке (Шахов и др., 2003). Г.Н. Вяйзенен и др. в Новгороде (1997) определяли концентрации тяжелых металлов в пищевых продуктах, органах и тканях животных. Установили, что скармливание коровам ”традиционного” сена способствует накоплению в молоке кадмия в пределах 0,03%. Своеобразной преградой попаданию кадмия в молоко из кормов служили в рационе мука из стеблей подсолнечника и сено, заготовленное на полях после предварительного внесения в почву карбоната кальция химического синтеза. Доказательством тому явилось отсутствие кадмия в молоке. Результаты этих исследований показали, что самый опасный канцерогенный элемент кадмий интенсивнее накапливался в мышцах (мясе) более тяжелых бычков, откормленных вблизи (на расстоянии 1-2 км) от химического предприятия (0,006–0,17 мг/кг), при удалении фермы от химического предприятия концентрация кадмия в мышцах значительно снижалась. Установлены ориентировочные параметры содержания кадмия в продуктах животноводства: в коровьем молоке – 0,001 мг/дм3, в говядине – 0,058 мг/кг и т.д. Высокая биологическая ценность рационов животных означает обеспеченность их жирорастворимыми витаминами, в том числе витамином А. Однако засорение кормов солями тяжелых металлов приводит к разрушению в кормах каротина, ухудшению его усвоения и превращения в витамин А (Каиров, 2000). Фиторемедиация и рекультивация почв. Загрязнение почвы тяжелыми металлами приводит к нарушению ряда её функций. Многочисленные исследования показывают, что при загрязнении почв тяжелыми металлами ухудшается их структура, увеличивается плотность, уменьшается общая порозность, снижается водопрони47 цаемость, ухудшается водно-воздушный режим (Cotescu, Hutchinson, 1972; Bublines, 1973; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Гришина и др. 1990; Колесников, Казеев, 2001). При загрязнении тяжелыми металлами физические свойства почв изменяются в последнюю очередь. Это происходит только при очень значительном их накоплении - около 10 ПДК и более (Колесников и др., 2001) Загрязнение тяжелыми металлами влияет и на качественный состав гумуса; в основном в почве снижается содержание гуминовых кислот и увеличивается доля фульвокислот (Гутиева, 1980; Конореева, 1984; Гришина и др. 1990; Прокопович, Кайгородова, 1999; Колесников и др., 2001). Тяжелые металлы ингибируют процессы азотфиксации, аммонификации, нитрификации и минерализации (Tyler, 1974; Евдокимова, Мозгова, 1975; Vesper, Weidesaul, 1978; Умаров, Азиева, 1980; Левин и др., 1989). Однако в ряде случаев, при невысокой концентрации металла или в богатых гумусом почвах, отмечается усиление интенсивности этих процессов, вследствие чего возрастает содержание в почве доступных растениям форм азота, а часто и фосфора, то есть происходит улучшение питательного режима. Многие тяжелые металлы, как правило, вызывают подкисление среды вследствие гидролитической кислотности своих соединений. Загрязнение почв тяжелыми металлами практически всегда ведет к снижению их ферментативной активности, так как ингибирование ферментов является характерным свойством металлов. Изменение вышеуказанных свойств происходит уже при менее значительном загрязнении почв – около 1 ПДК и более (Колесников и др., 1999, 2001) Под фитоэкстракцией понимается технология возделывания специально подобранных растений на загрязненных площадях для извлечения из почв тяжелых металлов и их концентрирование в надземной массе с последующей ее переработкой (Salt et al., 1995, Huang et al., 1997). Растения достаточно активно извлекают из загрязненных почв свинец, и поэтому методы фитоэкстракции свинца, как и других тяжелых металлов, представляют несомненно большое значение для детоксикации почв (Галиулин, Галиулина, 2003). Фиторемедиация загрязненных почв является относительно "мягким" и недорогим процессом в сравнении с применением рекультивации, которая требует: 1 - экскавации загрязненного слоя почв и её транспортировки на специальные свалки с последующим землеванием участка; 2 - химической обработки почвы с обработкой поверхности участка для устранения просачивания воды; 3 - выщелачивания из почв тяжелых металлов с помощью кислых растворов и возвращения чистых почв на участок; 4 - электрокинетической чистки почв и т.д. Фиторемедиация важна для восстановления сельскохозяйственных земель в районах с перекрывающейся промышленной и сельскохозяйственной деятельностью, 48 где содержание в почве тяжелых металлов повышено (например, ландшафты, окружающие Белореченский химзавод). Одним из ограничений эффективности фитоэкстракции является доступность металлов растениям. Например, свинец растворим в почвах относительно мало и мало доступен растениям, что связано с его комплексообразованием с органическим веществом, сорбцией на оксидах и глинах, осаждением в форме карбонатов, гидроксидов, фосфатов и т.д. (Blayloсk et al., 1997). Повышение концентрации тяжелых металлов в почвенном растворе с помощью синтетических хелатообразующих агентов, которые обладают адаптивным действием на поглощение их растениями, является основой фитоэкстракции загрязнителя (Huang et al., 1997). В опытах, проведенных в Катовицком воеводстве Польши (Галиулин и др., 1998), установлено, что обработка почвы веществами, повышающими эффективность фитоэкстракции, влияет на динамику каталазной, дегидрогеназной и целлюлазной активности почв, загрязненных тяжелыми металлами. Подтверждено влияние различных концентраций хелатообразующего агента ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислоты) и ее комбинаций на ферментативную активность почв, загрязненных тяжелыми металлами. Различная концентрация тяжелых металлов по-разному сказывается на ферментативной активности загрязненных ими почв (Галиулин и др., 1998). Остается нерешенным вопрос эффективности мелиорации загрязненных почв, особенно черноземов (Шильников и др., 1994; Осипов, Алексеев, 1996). В опытах научно-исследовательского института сельского хозяйства города Белгорода установлено, что при загрязнении пахотного слоя чернозема цинком (220 мг/кг) многие сельскохозяйственные культуры не снижают урожайности и не накапливают цинк выше санитарно-гигиенических норм. Для каждой концентрации цинка можно подобрать наиболее устойчивые культуры и получать экологически чистую продукцию (Лукин и др.,1999). 49 Глава 2. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМ КРАЯ Важнейшей частью комплекса экологических проблем любого ландшафта является его загрязнение. Как правило, анализируются современные антропогенные источники загрязнения. Тем не менее, для объективной оценки экологической ситуации любой территории необходимо знать не только современные источники загрязнения, но и природные факторы, влияющие на поведение загрязнителей и их роль в обострении экологической ситуации тех или иных ландшафтов. Ландшафтноадаптированное землепользование в первую очередь предполагает исследование структуры почвенного покрова и выявление процессов его деструкции. Полученная информация дает возможность провести ландшафтное зонирование с выявлением участков, требующих особо охранного режима. Причинами выделения таких зон может быть не только опасность развития процессов деструкции почвенного покрова, но и наличие видов растений и животных, внесенных в Красную Книгу. Загрязнение ландшафта - это увеличение концентрации тех или иных веществ или энергии выше фоновых или допустимых нормативов, а также внесение чуждых ландшафту веществ, организмов и источников энергии под влиянием как антропогенных, так и природных (вулканизм, техногенная миграция веществ) факторов. Вследствие взаимодействия компонентов ландшафта загрязнение одного из них (например, воздуха) вызывает загрязнение и других компонентов (растительности, почвы), охватывая весь ландшафт. При ландшафтном мониторинге следует учитывать геохимические и биогеохимические свойства агроландшафтов и их специфические условия, в которых возможно замещение микроэлементов токсичными металлами техногенного происхождения, что существенно повышает экологический риск территории (Розанов А.В., Розанов В.Г., 1990). Большинство важных для жизни элементов, таких как железо, кальций, калий, магний, марганец, медь, хлор и др., больше привязаны к земле, чем, например, азот или углерод. Их круговороты входят в общий осадочный цикл, циркуляция в котором осуществляется путем эрозии, осадкообразования, горообразования, вулканизма и биологического переноса. Чем меньше эрозия, тем меньший приток веществ потребуется извне. В периоды минимальной геологической активности накопление минеральных элементов питания происходит на низменностях и в глубинах океанов за счет возвышенных районов. Этому способствует, например, распашка земель, особенно склоновых. Избыток отдельных веществ в низовьях может привести к тому, что жизнь будет «задушена» потоками ила, грязи, токсичных элементов или соединений и т.д. Изменение содержания микроэлементов в почве немедленно сказывается на здоровье травоядных животных и человека, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая различные эндемические заболевания местного характера. Например, в поч50 вах подзолистого типа с высоким содержанием железа при его взаимодействии с серой образуется сернистое железо, которое является сильным ядом. В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли, бактерии), что приводит к потере плодородия (Розанов А.В., Розанов В.Г., 1990). Почва – важнейший индикатор экологического состояния ландшафта. При характеристике почв очень трудно использовать например, ПДК тех или иных загрязняющих веществ, широко применяемых при оценке воды, воздуха, продуктов питания и кормов понятия. В числе главных причин - многообразие форм соединений любых элементов и веществ в почвах, от которых зависит доступность этих компонентов растениям и, следовательно, их возможный токсический эффект. Поэтому при разработке принципов и организации почвенно-химического мониторинга приходится учитывать состав почвы, все ее составляющие, обладающие высокой сорбционной способностью, влияние условий на подвижность и доступность химических веществ растениям. Наиболее значительное влияние оказывает кислотность и щелочность почв, окислительно-восстановительный режим, содержание гумуса, легкорастворимые соли. Сопротивляемость почв химическому загрязнению также зависит от водного режима, водопроницаемости, преобладания нисходящих или восходящих токов влаги и т.п. Эти показатели наряду с уровнем сорбционной способности почв, отражаются на защитных функциях почвы по отношению к гидросфере и атмосфере, влияют на прогрессирующие накопления в почвах химических загрязняющих веществ. Рассматривая проблемы загрязнения, мониторинга и охраны почв, следует остановится на негативных последствиях применения органических и минеральных удобрений, различных мелиорирующих средств. Простейший случай негативных последствий такого рода связан с уровнем содержания в удобрениях и мелиорантах тяжелых металлов, пестицидов и других загрязняющих химических веществ. Специальными исследованиями было показано, что в некоторых регионах опасность загрязнения почв, вод, растений вследствие химизации земледелия может быть более высокой, чем загрязнения за счет выбросов промышленных предприятий. Неравномерность техногенного распространения металлов усугубляется неоднородностью геохимической обстановки в природных ландшафтах. В связи с этим, для прогнозирования возможного загрязнения продуктами техногенеза и предотвращения нежелательных последствий деятельности человека необходимо понимание законов геохимии, законов миграции химических элементов в различных природных ландшафтах. Химические элементы и их соединения, попадая в почву, претерпевают ряд превращений, рассеиваются или накапливаются в зависимости от характера геохимических барьеров, свойственных данной территории. Продукты техногенеза в зависимости от их природы и той ландшафтной обстановки, в которую они попадают, могут либо перерабатываться природными про- 51 цессами, и не вызывать существенных изменений в природе, либо сохраняться и накапливаться, губительно влияя на все живое. Современное состояние окружающей среды в крае определяется сложностями экономического развития его отдельных регионов, уровнем технического оборудования некоторых производств, загрязняющих природные объекты теми или иными отходами, характером взаимоотношений природы и человека. Прежде чем изложить вопросы загрязнения ландшафтных систем с выделением наиболее опасных для биоты загрязнителей необходимо охарактеризовать состояние различных компонентов ландшафтов и выделить самые важные проблемы их функционирования - иными словами, в краткой и доступной форме дать читателю развернутую картину экологической ситуации отдельных составляющих ландшафтных систем (почв, воды и т.д.) в связи с проблемой загрязнения их различными поллютантами. Это и составит основное содержание остальных разделов монографии. Экологическое состояние почвенного покрова. Почвенный покров Краснодарского края выделяется заметной пестротой, что объясняется: а) многообразием рельефа, особенно в южной части края; б) сочетанием многообразных природноклиматических факторов и условий почвообразования; в) выраженной природной зональностью; г) сезонным и годовым варьированием климатических условий; д) широким разнообразием растительного покрова. В степной зоне края сформировались различные типы черноземов с преобладанием черноземов обыкновенных, в центральной части – черноземов выщелоченных типичных и обыкновенных, в рисовой зоне – рисовых почв, в плавневой зоне – болотных почв; в предгорной зоне табаководства – маломощных лесных и подзолистых почв. По особенностям почвенного покрова, агрономическим и природнохозяйственным характеристикам территорию края условно можно разделить на 7 природно-хозяйственных зон: 1 – зона богарного земледелия, где преобладает выращивание озимой пшеницы; 2 – зона рисосеяния, включающая пойменную и долинную части бассейна реки Кубань в нижнем течении; 3 – приазовская плавневая зона; 4 – зона виноградарства; 5 – предгорная зона, где сконцентрировано выращивание табака и плодовых культур; 6 – горная лесная и 7 – приморская рекреационная зона. Во всех зонах почвы сформировались под влиянием специфических условий рельефа, климата, геохимии подстилающих пород, растительности и животного мира, а в рисовой зоне – под влиянием человека. Нельзя исключить влияние человека на трансформацию почв и во всех других зонах края. Специфика рельефа в крае сильно влияет на распределение элементов воднотеплового баланса, что, собственно, и сказалось на формировании различных типов почв. Например, на плакорных территориях сформировались черноземы всех подтипов, на склонах балок – их смытые разновидности; в пониженных частях рельефа сформировались выщелоченные черноземы, а на повышенных территориях - черноземы карбонатные. Прямое влияние на развитие почвенного покрова оказывал и ока52 зывает климат, который определяет особенности и направленность физикохимических и биохимических процессов в почвах. Гранулометрический и химический состав почв в значительной мере определяют геологические особенности почвообразующих пород. Важнейшим ресурсом почвообразования является растительный покров, который весьма заметно изменяется под воздействием деятельности человека. Изменение растительности выражается, прежде всего, в уменьшении площади лесов, в увеличении территорий под разнотравными неудобьями. До 90% равнинных степных ландшафтов распахано и используется под посевы сельскохозяйственных культур, чему способствует на современном этапе хозяйственная деятельность человека с применением мощной техники для обработки почвы, использованием минеральных удобрений, химических средств защиты, орошения и т.д. В процессе длительного использования пашни почвенный покров равнинных территорий претерпел в прошлом и претерпевает сегодня весьма большие изменения, выражающиеся в ухудшении структуры пахотного слоя, снижении содержания в почве гумуса, питательных веществ, в развитии эрозионных процессов, изменении кислотности почв и т.д., что в целом определяет снижение плодородия почв, падение урожайности сельскохозяйственных культур. Развитию эрозии почв способствуют посевы широкорядных культур на склонах балок, в долинах и поймах рек. В результате развития эрозионных процессов деградация почв усиливается в связи со смывом и размывом отдельных территорий, выносом большого количества биогенов, включая и органическое вещество. По нашим приблизительным подсчетам, смыв почвы с пашни в северной зоне края колеблется от 3 до 6 т на га в год, а с посевов озимых и многолетних трав, а также при сохранении стерни смыв сокращается на 1-1,5 т/га Весьма эрозионноопасными являются склоновые почвы предгорий и лесов, где после вырубки деревьев смыв почвы может доходить до 50 т на га. Развитие эрозионных процессов является важнейшим фактором снижения плодородия почв. По нашим подсчетам, с 1 га ежегодно теряется 500-700 кг гумуса, 20-25 кг азота, 8-10 кг фосфора, 80-100 кг калия. На склоновых почвах потеря гумуса составляет 1-1,2 т/га в год. Применение на склонах различных химических препаратов для борьбы с сорными растения, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур, а также внесение удобрений приводит к тому, что значительная их часть сносится в аккумулятивные экосистемы бассейнов степных рек (до 40 % и больше), что ведет к расширению загрязняемой различными поллютантами территории, а также загрязнению ими водных систем. По нашим расчетам, при выпадении сильных дождей с их стоком выносится до 20 % фосфора, 75 % калия, 45 % азота, внесенных перед дождями. За последние 50 лет черноземы Кубани потеряли до 25 % гумуса. Ежегодно гумуса теряется до 0,75 т/га, составляя 75 % от общих потерь органики. Наибольшие потери гумуса от эрозии нами установлены на южных склонах в зоне богарного земледелия. В пределах водосбора балки содержание гумуса в средней части южного 53 склона на 1 % ниже, чем на северном склоне. К сожалению, длительных наблюдений за смывом почв мы не проводили и не имеем данных других исследований, поэтому приводимые нами результаты можно назвать предварительными. Этот вопрос, безусловно, требует дополнительных исследований. Тема эрозии кубанских черноземов, да и других типов почв, заслуживает большого внимания экологов и специалистов сельского хозяйства. В связи с этим следовало бы организовать и проводить постоянный мониторинг этого процесса и его влияния на состояние почв. Особого внимания заслуживает изучение вопросов дегумификации почв в связи с недостаточным внесением органических удобрений и формированием урожая за счет почвенных запасов элементов питания, образующихся в процессе минерализации органики. Ежегодно минерализация гумуса под пшеницей в зоне богарного земледелия, по нашим расчетам, составляет примерно 1т/га и выше, под пропашными культурами – более 2 т/га, под многолетними травами минерализация гумуса не превышает 0,2-0,3 т/га. Падение органического вещества в процессе его минерализации в черноземах доходит до определенного уровня, который, по нашим расчетам, составляет в черноземах 1,2-1,5 %. Этот минимальный уровень содержания гумуса в почве определяется наиболее устойчивой частью органического вещества, которая даже при благоприятных условиях весьма трудно минерализуется. Если содержание гумуса относительно этого нижнего порога будет нарастать, значит внедряемая система земледелия будет способствовать повышению плодородия почвы. Процессы разложения и накопления органики в почве, а значит, и баланс гумуса в почве в известной степени можно регулировать за счет совершенствования структуры посевных площадей и правильно разработанных севооборотов. По нашим данным, за восьмилетний период исследований этой проблемы в зоне богарного земледелия (на примере колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района), при 30 %ном насыщении севооборота многолетними травами складывается низкодефицитный баланс гумуса в почве, и его ежегодные потери составляют 0,1-0,15 т/га. Если в севообороте доля зерновых культур составляет 50-60 %, потери гумуса доходят до 2 т/га. Для компенсации потерь гумуса в этом случае ежегодно надо вносить до 20 т/га перегноя. Если севооборот насыщен пропашными культурами (до 75 %), перегноя надо вносить до 30-35 т/га ежегодно. Изменение содержания гумуса в почве и основных минеральных веществ (азота, фосфора, калия) меняет кислотность почвы. Подкисление почвы снижает долю нитратного азота и повышает аммонийный, а также его общее количество. Снижение гумуса в почве ведет к ухудшению её физических свойств, снижению продуктивности сельскохозяйственных культур и является одной из причин переуплотнения почв. Длительное применение орошения также способствует уплотнению почв и их слитности, придает почвам глыбистый характер. Длительное орошение черноземов ухудшает их структуру, снижает количество агрономически ценных структурных аг54 регатов и их водопрочность. Снижение плодородия почв вызывает почвоутомление, что определяется повышением роли отрицательной микрофлоры, снижением биохимической активности почв. Почвоутомление проявляется в снижении плодородия, понижении продуктивности растений из-за угнетения их роста и развития. Почвоутомление проявляется также при возделывании одной и той же культуры в течение нескольких лет. Больше всего повторные посевы снижают продуктивность пропашных культур (до 60 % и выше), колосовых культур - до 50 % , а бобовых - до 25 %. Внесение минеральных удобрений на таких посевах приводит к падению урожая спустя 2-3 года по сравнению с неудобренными площадями. Наряду с биологическим токсикозом (почвоутомление) возможно и проявление химического токсикоза почв, которое наступает при неправильном использовании различных химических соединений. Например, внесение химических удобрений вместе с полезными элементами привносит в почву и загрязняющие токсические вещества, что объясняется весьма несовершенной технологией их производства. Например, с фосфорными удобрениями в почву поступает практически «вся таблица Менделеева»: большое количество фтора, меди, марганца, хрома, ванадия, стронция и других тяжелых металлов. С внесением навоза в почву поступает большое количество кадмия, свинца, цинка и других элементов. По нашим данным, в навозе содержится свинца до 8 мг/кг сухой массы, кадмия - до 0,5, кобальта - до 8, никеля - до 4 мг/кг и т.д. Большое количество токсичных элементов содержится в сапропели: на 1 кг сухой массы приходится до 100 мг кадмия. В фосфогипсе содержание стронция доходит до 3 кг на 1 тонну, до 0,5 кг фтора и т.д. Сточные воды содержат большое количество тяжелых металлов, особенно свинца, хрома, кадмия, молибдена, никеля, кобальта, меди, а также много патогенных организмов, которые вредны для животных и человека. При сильном загрязнении почв тяжелыми металлами зерновые снижают урожайность до 25 %, сахарная свекла - до 30 %, бобовые - до 40 %. Почвы края загрязнены также рядом тяжелых металлов: например, 95 % изученных проб содержали подвижный свинец на уровне 0,25-0,75 ПДК, 2 % - до 10 ПДК; валовый свинец в количестве до 10 ПДК содержался в 5 % почвенных проб, а на уровне ПДК – в 14 %. В зонах виноградарства и рекреации значительная часть почв (37 и 17 %) загрязнена валовой и подвижной медью (80 и 55 % соответственно), а также кадмием, цинком, марганцем и другими элементами. Тяжелые металлы в значительных количествах накапливаются и в растительной продукции, особенно в листьях, коре деревьев и их молодых побегах. Исследования, проведенные НИИ ПЭЭ, показывают, что в листьях каштана конского, ореха черного и других пород, произрастающих вдоль дорог с интенсивным автомобильным движением, накапливается в 3-5 раз больше свинца, никеля, цинка по сравнению с деревьями, произрастающими в Ботаническом саду КГАУ. Сжигание таких листьев приводит к освобождению большого количества тяжелых металлов, разно55 симых ветром на большие расстояния, и значительная их часть вдыхается животными, людьми, поглощается молодыми растениями. Проведенное Институтом экологии Кубанского госагроуниверситета обследование почв на содержание валовых форм тяжелых металлов (на базе колхоза «Заветы Ильича») показывает, что наблюдается постепенная аккумуляция в верхних горизонтах почвы таких тяжелых металлов, как свинец, кадмий, цинк, медь и некоторые другие. Среднего уровня загрязнения почвы достигают по свинцу, меди и кобальту. Содержание тяжелых металлов в почвах края, по данным Института, сегодня не достигает критических величин, но их аккумуляция, подтвержденная нашими восьмилетними исследованиями, безусловно, должна стать важной причиной анализа этой проблемы, хотя бы в основных районах сельскохозяйственного производства. Например, средняя годовая скорость накопления свинца доходит до 0,02 мг/кг почвы, а меди - до 0,01, кадмия - до 0,002. Если современная тенденция сохранится, то черноземы нашего края будут сильно загрязнены свинцом примерно через 30 лет, цинком – через 100 лет, кадмием и кобальтом - через 150-200 лет. Нынешняя система земледелия негативно влияет на динамику подвижных форм тяжелых металлов, что проявляется в ускорении накопления свинца, меди, никеля, загрязнение которыми уже сегодня достигает весьма существенного уровня. Снижение подвижных форм таких элементов, как кобальт, цинк, молибден, является причиной их дефицита для растений на отдельных площадях. Загрязнение почв соединениями кадмия, свинца, никеля, ртути, мышьяка, хрома, сурьмы и фтора характерно для зоны, окружающей промышленные предприятий химического или металлургического направления. В почвах окружающих металлургические и химические заводы ландшафтов нередко наблюдается существенное превышение ПДК по ряду тяжелых металлов; большое количество загрязнителей поступает в почву также от автотранспорта на территориях, прилегающих к автомагистралям. По нашим исследованиям, загрязнение почв тяжелыми металлами от выбросов автотранспорта вдоль таких трасс, как Краснодар-Темрюк, в значительных количествах проявляется на расстоянии от трассы до 200-300 м и больше. На дорогах местного значения заметное содержание тяжелых металлов проявляется на удалении от них до 150 м. Почвы загрязняются также радиоактивными веществами, промышленными и бытовыми отходами, а при их складировании на необорудованных свалках, помимо почв, ими загрязняются поверхностные и грунтовые воды. Особую тревогу представляет прогрессирующая потеря гумуса кубанскими черноземами; только за послевоенные 15-20 лет содержание гумуса в черноземах Краснодарского края сократилось в среднем на 21-25 %. На наиболее плодородных выщелоченных черноземах за 100 лет интенсивной земледельческой деятельности эта потеря составляет 40 %, а на староорошаемых рисовых полях за последние 35 лет – около 37 %. В настоящее время практически во всех без исключения сельскохозяйственных зонах края получение продукции растениеводства идет за счет потенци56 ального плодородия почв при отрицательном балансе питательных веществ, усугубляя и без того кризисное состояние почвенного покрова. Согласно данным НИИ ПЭЭ по фоновой оценке почв всего края в 1999-2001 гг., свыше 26 % площадей равнинной зоны богарного земледелия содержат гумуса меньше 3 %, а в зоне рисосеяния - свыше 46 % таких почв, 43 % - в приморских районах и 61 % - в зоне виноградарства. Важной экологической проблемой является загрязнение окружающей среды пестицидами. Содержание хлорорганических пестицидов обнаружено в почвах практически на всей территории края, особенно их много в почвах зоны богарного земледелия, предгорной зоны, а также в рекреационной зоне; ДДТ обнаружен в целом по краю в 97 % почвенных образцов. По данным инвентаризации в 2001 г., в 380 хозяйствах края выявлено свыше 2500 т устаревших и пришедших в негодность пестицидов, из которых более 30 % составляют сильнодействующие соединения, представляющие угрозу здоровью людей. Эти препараты хранятся в химскладах, часть которых находится в аварийном состоянии; их тара из-за длительного срока хранения (15-20 лет) пришла в негодность, охрана складов не осуществляется, а пестициды расхищаются и бесконтрольно используются. Зафиксированы случаи, когда сельхозпредприятия или фермерские хозяйства, на чьей территории расположены склады с пестицидами, сами избавляются от токсичных ядохимикатов. В Тбилисском районе в лесополосе было обнаружено 30 барабанов гранозана (ртутьсодержащий пестицид), в станице Новотитаровской в осушительном канале, впадающем в реку Понура, - 209 мешков байлетона. Серьезный вред окружающей среде наносит также неправильное применение, хранение и реализация химических средств защиты растений. В крае существуют сотни фирм и частных предпринимателей, торгующих химпрепаратами. Есть случаи реализации препаратов сомнительного качества и с истекшими сроками годности. Перечисленные факты указывают на неотложность решения проблемы химического загрязнения почв и водоемов края. В последние годы увеличиваются антропогенные нагрузки на почвенный покров, что усиливает эродирование почв, их загрязнение и влечет за собой ухудшение их агрономических свойств, снижение плодородия почв и урожая сельскохозяйственных культур. К сожалению, ситуация с использованием агроландшафтов в крае складывается не совсем благоприятно. Таким образом, в крае весьма заметно проявляются неблагоприятные условия для выращивания растений, изменяется в худшую сторону состав приземного слоя атмосферы, поверхностных и грунтовых вод. Значительные площади пахотных земель размещены на склонах возвышенностей, которые при распашке подвергаются сильной водной и ветровой эрозии. Многие балки, пересекающие поля в различных направлениях, распахиваются в осенний период, когда они полностью пересыхают, засеваются, а весной, в связи с подъемом грунтовых вод, переувлажняются, зараста57 ют однолетней травянистой растительностью, накапливают различные биогены, загрязняя ими грунтовые воды и те речные системы, в которые происходит сток дождевой воды и вышедшей на поверхность грунтовки. В предгорных районах значительная площадь пахотных земель, которая раньше была занята под производство табака, в настоящее время по прямому назначению не используется, зарастает кустарником и вторичными лесными сообществами. Эти земли в основном остаются проблемными и для вовлечения их в сельскохозяйственное производство требуют существенной рекультивации. Значительные площади нарушенных земель имеют добывающие предприятия (добыча глины, песка, гравия). Рекультивация этих земель не всегда отвечает требуемым технологиям в силу нехватки средств у этих предприятий или по каким-либо другим причинам. Значительный вред хозяйствам ряда районов края ежегодно приносит подтопление земель, что, несомненно, связано с недоучетом экологических последствий выполнения отдельных технических проектов, а также засоление почв в результате нарушения технологии полива сельскохозяйственных культур (особенно риса). С целью регулирования антропогенного воздействия на почвенный покров края необходима организация мониторинга почв на локальном и региональном уровнях. На основе проведения строгого учета нарушенных земель и построения картограмм по типам антропогенного воздействия необходима разработка, внедрение и исполнение почвоохранных технологий и создание служб охраны почв края. Экологическое состояние водных ресурсов. Все воды гидросферы (реки, озера, болота, пруды, водохранилища, подземные и почвенные воды) относятся к водным ресурсам, основным свойством которых является средний многолетний расход воды. Для рек применяется такая характеристика, как норма стока, под которой принимаются средние его значения за многолетний период с одним уровнем хозяйственного использования. Наблюдения за речным стоком степных рек и бассейна реки Кубань показали значительное нарастание стока с севера на юг. С пахотных земель поверхностный сток в северной части края доходит до 35 мм, а на уплотненной пашне (озимые культуры, многолетние травы) - до 45 мм, на юге на пашне - до 45-50 мм, а на уплотненной пашне - до 75 мм. Использование водных ресурсов, регулирование стока, снижение наводнений, наносящих вред хозяйствам в современных условиях, регулируется сооружением плотин и созданием различных водоемов (водохранилищ, прудов и т.д.). На степных реках построено огромное число плотин, разорвавших их водотоки на мелкие участки. На реке Кубань созданы крупнейшие водохранилища - Краснодарское, Варнавинское, Крюковское и ряд других, предназначенных для технического водоснабжения промышленных и сельскохозяйственных предприятий, находящихся на значительном удалении от крупных водоемов. В числе неизбежных негативных процессов, сопровождающих функционирование водохранилищ, является затопление земель, лесов, разрушение береговых склонов, заиление, подтопление прилегающих терри58 торий, изменение гидрологических и почвенно-гидрологических условий, растительных и животных сообществ. Вследствие всех этих негативных явлений необходимо осуществлять перенос населенных пунктов, различных предприятий, их защиту, переустройство и т.д., что связано с большими экономическими затратами. В северной части края проточные пруды часто высыхают, их днища зарастают травой и при выпадении осадков вызывают заиление русловой части. Создание дополнительных площадей водных ресурсов (прудов и т.д.) приводит к снижению площади водного зеркала в связи с увеличением речного стока и повышением испарения воды. Большинство степных рек не доходит до Азовского моря. В связи с инфильтрационными потерями в условиях подпора подземных вод в водоносном горизонте нередко наблюдается увеличение общей минерализации. Создание прудов и водохранилищ увеличивает площадь береговых склонов, что усиливает оползневые и просадочные процессы. Все эти явления при создании водоемов, а также другие изменения природной среды указывают на необходимость научной разработки требований по режиму использования водохранилищ для всех пользователей. На примере Краснодарского водохранилища можно проследить основные положительные и отрицательные экологические последствия создания искусственных водоемов. Водохранилище представляет собой сравнительно мелководный водоем поруслового типа с полным отсутствием регулирующей емкости и поддерживаемым практически постоянно уровнем воды. В бассейне реки Кубань оно является самым крупным. В водохранилище и грунтовых водах проявляется тенденция нарастания минерализации подвижных форм азота и накопления тяжелых металлов в иловых отложениях. В иловой части накапливаются соединения железа, марганца, чему способствуют геохимические условия водохранилища. Донные отложения водохранилища на глубине 1,5 м представлены песками и супесями, а на глубине свыше 2 м - глинами и илами, в которых содержание соединений марганца и железа доходит до 2,4 г/кг соответственно. Промышленные и городские стоки с верхней части бассейна дают дополнительную нагрузку на уже загрязненные воды, что, естественно, не может оказывать благоприятного влияния в целом на гидросферу водохранилища. На водные ресурсы края большое влияние оказывает строительство дорог и дорожных сооружений, газо- и нефтепроводов, что может оказать негативное воздействие на годовой сток и расходы воды в отдельных речных системах. Большие изменения в стоке происходят в случаях размещения коммуникационных систем вдоль основного русла реки. В связи с аккумуляций воды перед дорожными трубами сокращается годовой сток за счет усиления испарения с площади подтопления и фильтрации в водоносные слои. На изменение стока влияет также частичное отведение поверхностных вод во временные водохранилища (например, карьеры). На речные ресурсы в крае большое влияние оказывают агротехнические мероприятия, изменяющие пути стекания воды из верхних частей бассейна в реки и водо59 емы. Обработка почв существенно снижает поверхностный сток на пахотных землях. Естественные запасы подземных вод в крае являются важнейшим резервом водоснабжения Краснодара и других промышленных и культурных центров края. Большой вред водоснабжению населения наносит загрязнение открытых водоемов и подземных горизонтов промышленными отходами и бытовыми стоками, что, в конечном счете, ведет к общему дефициту воды. Немало источников питьевого водоснабжения, которые не имеют санитарных зон водозащиты, что, естественно, негативно сказывается на их качестве. Основными загрязняющими веществами поверхностных и подземных водоносных горизонтов являются промышленные и бытовые стоки и отходы, стоки и отходы животноводческих ферм, удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве. В водохранилищах периодически выявляются высокие дозы содержания аммиака, фосфатов, нефтепродуктов и целого рядя тяжелых металлов. Многие водные поверхностные объекты по загрязненности относятся к умеренно загрязненным с наличием в воде и донных отложениях нефтепродуктов, азота, фосфора, СПАВ, соединений свинца и других тяжелых металлов, фенолов и т.д. Нефтепродукты растворяются слабо и в водоеме они находятся в пленочном состоянии. Скорость разложения нефтепродуктов зависит от температуры воды, наличия в ней кислорода и биогенных веществ, химического состава нефтепродуктов и многих других условий. Нефть разлагается в воде медленно – в течение полугода и больше. Наличие высших растений существенно ускоряет самоочищение речного стока. Удаление повышенных концентраций цинка, меди, свинца определяется химическим составом воды, количеством взвешенных в ней органических и минеральных веществ. Тяжелые металлы полностью из водоема не удаляются, они лишь меняют скорость и форму миграции. Наблюдения, проведенные нами за степными реками и рекой Кубань, показали, что за последние 10 лет в поверхностных водах заметно возросли концентрации азота, углерода, нефти, тяжелых металлов. В связи с применением на полях большого количества фосфорных удобрений в степных реках Кубани в воде накопилось много фосфора, показателем которого является заметная эвтрофикация водоемов. Бытовые стоки и отходы нередко являются источниками загрязнения грунтовых вод азотными соединениями, несвойственной для них микрофлорой, что сопровождается появлением сероводорода; наиболее опасными как для поверхностных вод, так и для грунтовых считаются отходы свиноводческих ферм, представляющие собой, как правило, жидкие стоки. В поймах и долинах рек использование стоков и ядохимикатов совершенно неприемлемо, при этом в долинах рек формируются кластеры химического загрязнения грунтовых вод до глубины 10 м. На состояние грунтовых вод неблагоприятное влияние оказывают выбросы в атмосферу промышленных предприятий (металлургические предприятия, ТЭЦ, а также автотранспорт). Инфильтрационные стоки сель60 скохозяйственного и промышленного производств являются источниками формирования техногенных гидрохимических зон, определяемых распространением смешанных химических типов вод. В подземных водах из загрязняющих веществ встречаются нефтепродукты, азотные соединения, хлориды тяжелых металлов. Важное значение для оценки масштабов загрязнения подземных вод имеет выявление экологического уровня концентрации в них микроэлементов. Основная часть микроэлементов, которая попадает в воду, техногенного происхождения, линейного или очагового. В формировании геохимической обстановки, благоприятной для миграции тяжелых металлов, основная роль принадлежит техногенно-антропогенной нагрузке на почвы и приповерхностные горизонты. Большую проблему, требующую основательного изучения и анализа, представляют практически все речные системы края (бассейн реки Кубань, причерноморские и степные реки), которые сегодня сильно загрязнены. В бассейны рек края поступает значительное количество загрязняющих веществ от промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также со сточными водами из городов и станиц. Увеличивается сброс загрязняющих веществ с канализационными стоками, а также с ливневыми водами, несущими с собой органику, азот и другие биогены, нефтепродукты, тяжелые металлы, пестициды и т.д. Качество воды на многих участках реки Кубань (города Армавир, Кропоткин, Усть-Лабинск, Краснодар, Славянск-на-Кубани), а также в реках Челбас (станица Каневская), Бейсуг (станицы Березанская, Брюховецкая, Бриньковская), Ея (станицы Кущевская, Старощербиновская) не соответствует сегодня принятым нормативам для водных объектов хозяйственно-питьевого, санитарно-бытового и рыбохозяйственного пользования. Нередко концентрации загрязняющих веществ (например, нефтепродуктов) в поверхностных водах превышают допустимые нормы. По данным НИИ ПЭЭ, уровень БПК5 от 1 до 10 ПДК обнаружен в 47 % исследованных проб по всему течению реки Кубань в пределах края, а в её дельте – до 70 %; уровень ХПК от 1 до 10 ПДК обнаружен в 64 % образцов; высоким уровнем ХПК отличаются водные образцы Краснодарского водохранилища и нижнего течения реки Кубань. В 95 % водных образцов, отобранных в реке Кубань, обнаружено высокое содержание фенолов, много марганца, железа, нефтепродуктов, широко представлены различные типы пестицидов (ГХБ и ДДТ обнаружены практически во всех пробах - 100 и 99,5 % соответственно, а ГХЦГ – в 71 % проб). Интенсивное жилищное и промышленное строительство в городах и населенных пунктах края, которое ведется в настоящее время, не обеспечено соответствующими природоохранными инфраструктурами (системами канализации, очистными сооружениями, полигонами для захоронения бытовых и промышленных отходов), часть коллекторов перегружена, и хозфекальные и загрязненные ливневые стоки попадают без очистки в водные объекты. Сложившееся положение на водоемах в зна61 чительной степени связано с недостаточной эффективностью действующих комплексов по очистке сточных вод. Из 184 комплексов лишь 37 % осуществляют очистку сточных вод до нормативного уровня. Из 36 глубоководных выпусков 60 % находится в неудовлетворительном техническом состоянии. Краевой центр сбрасывает в реку Кубань в виде открытых ливневых стоков без очистки свыше 20 млн. м3 в год из-за недостаточной мощности очистных сооружений и проблем с канализацией. Весьма существенное влияние на загрязнение водных систем оказывают такие города, как Армавир, Лабинск, Кропоткин, Славянскна-Кубани, Тихорецк, Тимашевск, Усть-Лабинск, Крымск, Белореченск и ряд других. Промышленные предприятия края сбрасывают сточные воды, загрязненные нефтепродуктами, тяжелыми металлами, СПАВ, фенолами и другими опасными веществами; многие предприятия не имеют эффективных сооружений по очистке стоков от загрязнителей и напрямую сбрасывают их в водные системы, оказывая негативное воздействие на живые организмы. Водные ресурсы по территории края размещены весьма неравномерно. Река Кубань и её бассейн являются основными источниками водоснабжения хозяйствующих субъектов на значительной территории края. В северной части края определенную роль в водоснабжении играют реки Бейсуг, Кирпили, Челбас, Ея. В южной части края основными водными источниками являются горные притоки реки Кубань и целый каскад причерноморских рек, стекающих с южных склонов Кавказского хребта. Большую проблему, требующую основательного изучения и анализа, представляют речные системы края и в первую очередь бассейн реки Кубань, причерноморские и степные реки, воду которых всего 50-60 лет назад использовали на питьевые цели, а сегодня они сильно загрязнены. Значительные трудности создает жилищно-коммунальное хозяйство городов и станиц, сбрасывающих сточные воды (нередко неочищенные) в мелкие и крупные водоемы. Доля сброса загрязненных сточных вод от жилищно-коммунального хозяйства превышает 30 %, нефтехимической промышленности – 23 %, сельскохозяйственного производства - до 21 %. Существенным источником загрязнения поверхностных вод являются сбросы рисовых чеков с высоким содержанием остаточных пестицидов, используемых при выращивании риса. В настоящее время в реки и лиманы ежегодно с рисовых чеков сбрасывается до 1,5 млн. м3 воды, загрязненной пестицидами, тяжелыми металлами, а также биогенами (азот, фосфор, калий) и почвенной органикой. Исследованиями НИИ ПЭЭ установлено, что в отдельные периоды года содержание хлорорганических пестицидов в низовьях реки Кубань доходит до 0,001, а в некоторых случаях – до 0,04 мг/дм3. В грунтовых водах (до 10 м глубиной) степной части края обнаружено до 20 пестицидов, включая ДДТ и его метаболиты, гексахлоран, гептахлор, дилор, 2,4-Д и др. Загрязнение водоемов края обусловило снижение в последнее десятилетие объемов воспроизводства и падение уловов ценных рыб. В настоящее время во62 доемы рек края находятся в кризисном состоянии; в составе их ихтиофауны в основном преобладают малоценные и сорные виды рыб. Геологами края установлены очаги и участки загрязнения пресных подземных вод в пределах месторождений нефти, в природно-хозяйственных зонах рисосеяния и виноградарства. В процессе проведения геоэкологических исследований разных лет было выявлено загрязнение грунтовых вод, опасное для питьевого и хозяйственно-бытового использования. Например, в поселке Северная Озерейка было установлено загрязнение бытового колодца кадмием до 5 ПДК, цинком - до 1,9 ПДК, нефтепродуктами - 3,3 ПДК; в водозаборной скважине поселка Большие Хутора: кадмием - до 2 ПДК, нефтепродуктами - 4 ПДК; в Абинском районе в поселке Ахтырский в колодцах были обнаружены нитриты - до 10 ПДК, нитраты – около 1,5 ПДК, а также превышение ПДК по цинку, мышьяку и марганцу, нефтепродуктам и фенолам. В Крымском районе в поселке Новоукраинский в колодцах по улицам Пушкина и Ворошилова содержание нефтепродуктов и фенолов в исследованных пробах оказалось выше ПДК, в поселке Шептальский в колодце по улице Миронова обнаружено высокое содержание нефтепродуктов, нитритов, мышьяка, фенолов. Опасно загрязнение грунтовых вод горных отводов Анастасиевско-Троицкого нефтяного месторождения и Троицкого йодного завода, расположенных в пределах зоны влияния на подземные воды Троицкого питьевого водозабора для городов Новороссийск, Крымск и Геленджик. Ухудшение качества грунтовых вод северных сухих территорий края приводит к ухудшению качества почв и их засолению; повышение минерализации грунтовых вод обусловливает увеличение степени их агрессивного влияния на строительные сооружения и коммуникации. Морская вода Азовского и Черного морей загрязняется речным стоком, охватывающим основные территории водосбора реки Кубань, степных и Черноморских горных рек. Значительное увеличение эвтрофикации прибрежных систем (особенно это касается Черноморского побережья) вызывают сточные воды коммунальных и промышленных предприятий городов Темрюк, Анапа, Новороссийск, Геленджик, Туапсе, Сочи. Разрабатывается проект по снижению загрязнения Черного и Азовского морей сточными водами сельскохозяйственных предприятий (в основном растениеводства и животноводства) при участии Всемирного банка развития и реконструкции. Экологическое состояние атмосферного воздуха. Загрязнение атмосферы в последнее десятилетие явилось итогом промышленно-хозяйственной деятельности человека по сравнению с другими составляющими природной среды (вода, почва, растительность). Атмосфера характеризуется пространственной динамичностью и потому загрязняется весьма быстро. Загрязнение атмосферы оценивается в мг массы загрязняющего вещества на единицу объема (м3) воздуха. При оценке состояния атмосферы используется отношение ПДК максимально разовой к ПДК среднесуточной. Важнейшими источниками загрязнения атмосферы являются выбросы промыш63 ленных, транспортно-дорожных, сельскохозяйственных предприятий (стационарные источники), а также автомобильного, воздушного, железнодорожного транспорта. Важнейшим источником загрязнения в настоящее время является автотранспорт, доля загрязнения от которого колеблется в пределах от 30 % в сельской местности до 90 % в крупных городах. Общее количество веществ, выброшенных стационарными и передвижными источниками, составляет свыше 200, значительная часть которых является токсичными. Сероводород, гексан, диэтиловый эфир, хлор, серная кислота, хлористый водород, ацетон и другие высокотоксичные вещества выбрасываются предприятиями нефтехимической, химической и медицинской промышленности. Твердые и газообразные вещества - сернистый ангидрид, оксиды углерода и азота, углеводороды выбрасываются в атмосферу строительными, металлургическими, топливными предприятиями. Оксид углерода, оксиды азота, углеводороды выбрасываются карбюраторными двигателями, а оксид азота и сажа - дизельными. Выбросы промышленных предприятий, особенно химических производств, при повышении концентрации в воздухе очень негативно влияют на здоровье человека. Выброшенные в воздух, загрязнители претерпевают как физические, так и химические изменения: они распространяются в атмосфере, диффундируют, вступают в реакции окисления. За последние годы в воздухе городов обозначились средние из максимально разовых концентраций таких примесей, как взвешенные вещества и диоксид серы, обусловленные спадом промышленного производства, а оксид углерода и диоксид азота резко возросли в связи с высокой долей подержанных иномарок в автомобильном порке края. В городах проблема экологического состояния атмосферного воздуха весьма остра, т.к. здесь на относительно небольшой территории сконцентрировано большое количество транспорта и населения. В атмосфере городов всегда больше загрязнителей, чем в сельской местности, что, безусловно, сказывается ни микроклимате и на здоровье населения. Сильному антропогенному воздействию подвержен воздушный бассейн города Краснодара и некоторых других городов края. Число проб воздуха, взятых нами в г. Краснодаре, в которых превышена ПДК по пыли - около 70 %, оксида углерода - около 40 %, оксида азота - около 20 %, тяжелых металлов - около 15 %. Определение концентрации загрязняющих веществ в воздухе ряда населенных мест, таких как Адлер, Сочи, Туапсе, Новороссийск, Краснодар, Тихорецк, проведенное НИИ ПЭЭ, указывает на весьма высокое содержание: оксида углерода - в 1,5-3, пыли – в 2, диоксида азота - в 1,5-2, углеводородов группы С1-С5 - в 1,5, углеводородов группы С6-С12 - в 1,5-2,5 раза выше ПДК. Увеличение концентрации пыли, оксида углерода, свинца и некоторых других загрязняющих веществ особенно характерно в летний период. Из промышленных предприятий наибольшее загрязнение атмосферы осуществляет топливное производство - до 30 % от общего выброса по краю, транспорт и 64 связь - около 20 %, производство стройматериалов – свыше 15 %, пищевая промышленность – свыше 10 %. Стационарные промышленные источники дают в Новороссийске ежегодный выброс до 20, в Краснодаре - до 15, в Туапсе - до 10 тыс. т. Сильное загрязнение атмосферного воздуха отмечается в ряде городов в результате промышленных выбросов оксидов азота, соединений ртути и свинца, бенз-а-пирена, меркаптанов и других органических соединений. При общем снижении выбросов в атмосферу вредных веществ от стационарных источников наблюдается значительный рост загрязнения воздуха от передвижных источников (особенно от автотранспорта). Доля выбросов от автотранспорта в городах Краснодар, Сочи, Новороссийск составляет до 90 % и больше. Основными загрязняющими веществами выступают оксид углерода, диоксид азота, диоксид серы, летучие органические соединения, пыль. Передвижные источники выбрасывают в атмосферу до 900 тыс. т оксида углерода, органических соединений - свыше 100 тыс. т, оксида азота - до 80, диоксида серы - до 20, сажи, бенз-а-пирена и других веществ - до 15 тыс. т. В городах уровень загрязнения атмосферного воздуха остается по ряду показателей на весьма высоком уровне. В Краснодаре, кроме автотранспорта, выбрасывают в атмосферу оксиды азота, серы и углерода, сероводород, органические соединения, соединения никеля, меркаптана и т.д. ТЭЦ, котельные, мясокомбинат и других производства. Пожары, сжигание пожнивных остатков и другие органических отходов (стерня, солома, сорные растения, мусор) также существенно загрязняют воздушный бассейн края, в сумме поставляя в атмосферу около 1 млн. т загрязнителей. Экологическое состояние растительного покрова. В крае насчитывается свыше 3000 видов высших растений, являющихся продуцентами множества различных органических веществ, очень важных для жизни животных и человека. Растительность – это огромная зеленая фабрика, которая производит крахмал, белки, сахара, витамины, масла, ароматические вещества, органические кислоты, дубильные вещества, лекарства, стимуляторы роста, фитонциды и другие. Основной производитель всех этих веществ - зеленый лист, в котором осуществляются сложнейшие и чрезвычайной важности для живой природы процессы, суть которых - образование на свету сложнейших органических веществ из очень простых неорганических – углекислого газа и воды. Именно растения представляют собой гигантский трансформатор солнечной энергии в энергию химических связей органических веществ. В крае представлены практически все типы растительных сообществ, в т.ч. довольно уникальные: можжевелово-фисташковое редколесье – в северной части Кавказского Причерноморья и колхидский лес – от Туапсе до Сочи, а также рефугиумы третичной флоры и реликтовые горные степи. Степень эндемизма на этих территориях достигает 20 % при общем богатстве флоры края 3 тыс. видов. Степи, ранее занимавшие всю северную часть края, и лесостепи распаханы на 90-95 %. Спи65 сок редких и исчезающих видов флоры, занесенных в Красные книги различного уровня, насчитывает 157 видов растений. Человеком используется солнечная энергия, аккумулируемая растениями в процессе фотосинтеза как в настоящее время, так и накопленная когда-то растениями в древнейшие геологические эпохи и представленная сегодня в виде запаса горючих веществ. Растения - это великолепные санитары, очищающие воду и воздух от вредных примесей; они активно участвуют в регуляции круговоротов воды, оздоравливают климат, благоприятствуют здоровью человека. Растения являются важнейшим компонентом фиторемедиации, фитофильтрами селитебных, рекреационных, сельскохозяйственных и городских территорий, усиливают биотические круговороты веществ, стабилизируют климат, качество воды, почвы, сохраняют почву от ветровой и водной эрозии, снижают уровень стрессов человека и животных. В городских условиях растения выполняют оздоровительные, эстетические, нравственные функции. Неоценима экологическая роль лесной растительности. На 1 га леса поглощается до 10 т углекислого газа и выделяется до 20 т кислорода. Гектарная площадь леса употребляет весь углекислый газ, выделенный в течение часа при дыхании 200 человек. Велика роль растений в природном балансе азота. Сюда следует отнести симбиоз клубеньковых бактерий бобовых, являющихся первым звеном круговорота азота. Связанный атмосферный азот поступает в почву и по трофическим цепям используется организмами, а после их отмирания накапливается аммиак, подвергающийся затем биологическому окислению до нитратов, а после восстановления последних его круговорот начинается снова. Большое количество азота фиксируется облепихой, акацией, лохом и другими кустарниками и деревьями, повышающими почвенное плодородие. Неоценима роль деревьев и кустарников в охране важнейшего богатства природы - почвенного покрова. Деревья, заросли кустарников и подлесок сдерживают дождевые потоки, разбивают их на небольшие ручьи, благоприятствуют поглощению этих вод почвами и снижают эрозионные процессы. На склонах лесные посадки снижают интенсивность поверхностного стока в 2 раза и больше. Почвы накапливают значительно больше влаги, что гарантирует получение больших урожаев. Лесополосы создают благоприятный климат, защищают посевы от суховеев, что также благоприятствует повышению продуктивности. Большую площадь в крае занимают пойменные леса, роль которых в биосфере незаменима и невосполнима. К сожалению, пойменные, балочные и прибалочные лесные формации в связи с деятельностью человека сильно изменены и в настоящее время представляют собой уже вторичные широколиственные и мелколиственные леса, редколесья и кустарники. Пойменные леса, расположенные на древних днищах речных долин с плодородными аллювиальными почвами в бассейне притоков реки Кубань и причерноморских рек, представляют собой многоярусные насаждения с развитым кустарниково-лиановым 66 ярусом. По своему значению многие леса нашего края относятся к первой группе и выполняют важные санитарно-гигиенические, рекреационные и защитные функции. Сообщества травянистых растений занимают поймы рек и днища балок. К сожалению, разнотравная степная растительность в крае практически не сохранилась, а многие степные виды перешли в ранг редких. Большой интерес в крае представляют дикорастущие лекарственные растения, которых насчитывается свыше 100 видов; среди них немало видов из семейств Asteraceae, Fabaceae, Lamiаceae, Malvaceae, Rosaceae и ряда других, имеющих большое практическое значение. К сожалению, сырьевая база многих лекарственных растений в настоящее время разрушена в связи с уничтожением многих естественных местообитаний, а также значительного загрязнения ландшафтов (Парахуда, 2005). Вырубка лесов всех видов, выпас скота в поймах рек, пожарища и другие неблагоприятные факторы приводят к существенным нарушениям функционирования природных лесных систем края. Отмечается снижение числа видов ценных лекарственных растений вследствие нарушений правил заготовки лекарственного сырья. Растительность является исчерпаемым природным ресурсом, но при желании человека восстанавливаемым. Сохранение биоразнообразия, организация системы мониторинга за развитием отдельных систем, рациональное природопользование и другие условия должны стать нормой, что позволит не только установить причины уничтожения природных систем, но и разработать технологии по их восстановлению. В каждом районе, в каждой природно-хозяйственной зоне целесообразно создавать генетические резерваты ценных растительных видов с целью использовать их для лесовосстановления. Крайне необходимо провести паспортизацию лугов и пастбищ, установить площади малопродуктивных угодий и разработать технологии коренного или поверхностного их улучшения. Острая проблема в крае связана с эксплуатацией лесов и особенно за последние два десятилетия. Неосвоенные леса сохранились только в недоступных для транспорта районах. Такие негативные факторы, как лесные пожары, непродуманная вырубка лесов, особенно в горных условиях и верховьях рек, а в некоторых случаях и высокая рекреационная нагрузка (Черноморское побережье), вызывают деградацию почвенного покрова, гибель прироста и т.д. Наметилось заметное сокращение в крае лесовосстановительных работ. Экологическое состояние животного мира. Животный мир играет большую роль в биотическом круговороте элементов и веществ и в превращении энергии. Ни один вид животных не может использовать полностью растения, и ни один вид не способен расщепить все типы органических веществ до конечных продуктов. Трофические сети в природе очень сложны. Находясь в зависимости от растений, животные, в свою очередь, также определяют жизнь растений. Наибольшее значение в ландшафтах имеют насекомые, как самая большая группа животных организмов. Они опыляют цветковые растения, за счет них существуют птицы, звери. Они игра67 ют значительную роль в жизни почв, разложении трупов и т.д. Хорошо известна роль муравьев, истребляющих вредителей леса. Велика роль почвенных беспозвоночных, включая мокриц, многоножек, нематод, дождевых червей, энхитреид, способствующих повышению плодородия почв. Важную функцию по фильтрации воды выполняют моллюски, огромную роль в водных системах играют также и рыбы, земноводные, а на суше - пресмыкающиеся и землерои. Истребителями насекомых и переносчиками семян являются птицы. Сойки и кабаны благоприятствуют возобновлению дубрав, семена переносят активно муравьи, они же нападают на других насекомых и животных, которые повреждают дерево. Появление больных животных, как правило, связывают с уменьшением числа хищников. Многие виды животных полезны для человека, являясь источниками продуктов питания, лекарств, генофонда одомашненных видов и т.д. Распахав землю, человек создал благоприятные условия для распространения грызунов. Воробьи в степной зоне наносят вред на посевах зерновых, а на огородах питаются насекомыми и семенами сорняков, т.е. в естественной природе нет вредных животных. Очень много причин, которые привели к уменьшению численности видов птиц и млекопитающих. В большинстве случаев это произошло в силу разрушения среды их обитания, бесконтрольной охоты, внедрения новых конкурирующих видов и т.д. В настоящее время в регионе взаимодействуют два противоположных процесса: один направлен на охрану, воспроизводство и рациональное использование животных, а второй связан с отрицательным антропогенным влиянием на животных и среду их обитания, что приводит к сокращению численности многих видов. На вымирание некоторых аборигенных животных негативное влияние оказала интродукция чуждых видов. Завезенные животные нередко пагубно воздействуют на местную фауну, вытесняя многие виды из привычных мест обитания. Нередко завезенные животные более конкурентоспособные, чем аборигены (например, у колорадского жука нет врагов). Новые виды необходимо вводить для сбалансирования обедненных экосистем (например, внедрение толстолобика в водоемы, где он препятствует зарастанию водоемов высшими растениями). Загрязнение окружающей среды оказало существенное влияние на животный мир. Особенно страдают от загрязнения водные животные, обитающие в водоемах, куда попадают удобрения и пестициды, промышленные и животноводческие стоки. Применение пестицидов приводит к стерилизации животных и птиц, в том числе и хищников. Инсектициды убивают и полезных, и вредных насекомых. Они влияют и на позвоночных животных, птиц, пресмыкающихся, которые кормятся насекомыми. В крае заметно обострились проблемы воспроизводства ценных, редких и находящихся под угрозой вымирания копытных животных, а также птиц, рыб и других представителей фауны. Уничтожение естественных растительных сообществ привело к практически полному исчезновению на территории края крупных животных, 68 редкими стали многие степные и горные птицы (дрофа, сапсан и др.), степные и лесные насекомые. Из 600 видов региональной фауны позвоночных, распространенных очень неоднородно (главным образом на ООПТ), 117 видов занесены в Красные книги, в их числе и эндемичные для Кавказа. Экологическое состояние населения. Основным показателем социального благополучия населения является его здоровье, очень зависимое от социальноэкологической обстановки, что связано с медико-географической ситуацией, постоянно ухудшающейся последние два десятилетия. В крае проживает свыше 5 млн. человек, и их численность поддерживается на постоянном уровне за счет миграционных процессов. Сложность экологической обстановки, особенно в городах, и невысокий уровень жизни многих жителей обусловливают наблюдающееся сокращение численности местного населения за счет превышения смертности над рождаемостью. Среди причин, неблагоприятно влияющих на демографическую ситуацию в крае, можно назвать две основных: 1) усиливающееся антропогенное воздействие на среду обитания и загрязнение продукции различными поллютантами; 2) социальные условия проживания. Состояние окружающей среды имеет вклад в здоровье человека около 30 %. На территории края функционирует ряд достаточно крупных промышленных предприятий, среди которых особое место занимает Белореченский химкомбинат, крупные морские порты, транспортные системы, животноводческие комплексы и т.д., выбросы которых в атмосферный воздух и сбросы на поверхность почвы и водоемы оказывают неблагоприятное влияние на здоровье человека. Большую опасность для здоровья населения представляют захоронения неиспользованных пестицидов (например, в районе станицы Варениковской). Крупные города и станицы перенасыщены автомобильным транспортом, выбросы которого снижают качество отдельных воздушных бассейнов. Сбросы бытовых и промышленных стоков в речные и морские системы крупных станиц и городов также оказывают серьезное влияние на загрязнение природного комплекса. Загрязняются почвы, поверхностные водоемы, морские прибрежные воды, воздух, растительность и животный мир. Самыми чувствительными субъектами загрязнения окружающей среды являются дети. В задымленных районах городов повышена заболеваемость детей и в целом всего населения, особенно распространены болезни органов дыхания. Загрязненный воздух вызывает заболевание дыхательных путей, хронические воспаления, бронхиты, благоприятствует инфекционным заболеваниям (туберкулез, ангина и т.д.). Загрязнение атмосферы в городах приводит к снижению иммунных функций организма человека, учащению не только заболеваний дыхательных путей, но и обострению сердечно-сосудистых заболеваний и т.д. Загрязненный атмосферный воздух действует также на кровь, способствует развитию анемии, включая и онкозаболевания. Участились случаи заболевания детей гастритом, воспалением поджелудочной железы, печени и т.д. 69 Существенное влияние на физическое и психическое здоровье человека оказывает шум, вибрация и другие физические факторы. Интенсивно растет количество источников электромагнитного излучения в связи с открытием новых станций телеи радиовещания, сотовой и спутниковой связи, способных вызывать тугоухость, вибрационную болезнь, сердечно-сосудистые заболевания и т.д. Основным критерием здоровья населения является средняя продолжительность жизни. Для её увеличения необходимо увеличить производство экологически безопасной сельхозпродукции, развивать и внедрять ресурсосберегающие малоотходные технологии и системы качественного централизованного водоснабжения. Анализ экологической ситуации в крае позволяет выявить основные экологические проблемы, оказывающие в наибольшей степени влияние на здоровье населения и устойчивость экологических систем. На основе результатов исследования основных причин существования и обострения приоритетных экологических проблем можно будет определеить основные направления экологической политики края, направленные на улучшение экосферы существования человека. Экологическое состояние сельскохозяйственной продукции. Важность проблемы качества сельскохозяйственной продукции связана с тем, что земля, вода и воздух за последние 50 лет в значительной степени утратили свою чистоту. Непрофессиональное внедрение достижений научно-технического прогресса, бесконтрольное внесение минеральных удобрений и пестицидов, необоснованные системы обработки почв и мелиорации привели к уменьшению содержания органического вещества в почвах, ухудшили водные, физико-химические и биологические свойства почв, что обусловило чрезмерное накопление нитратов, солей тяжелых металлов, пестицидов. Все указанные загрязнители по трофическим сетям попадают в организм человека и оказывают негативное влияние на его здоровье. В связи с этим оценка качества сельскохозяйственных продуктов должна включать также анализ на их безопасность, поскольку они могут содержать многие токсиканты техногенного происхождения. Неправильное использование минеральных удобрений может привести к заболеванию животных и человека, внесение больших доз азота в почву в виде нитратов, нитритов, аммиака, аммония и амидов нередко сопровождается накоплением нитратов в растениях. Нитраты могут представлять опасность для здоровья человека, если их поступление в организм превышает 6 мг/кг массы тела. Нитраты интенсивно накапливают овощные культуры, мелкие клубни картофеля. Выращенный с использованием минеральных удобрений картофель не рекомендуется варить в мундире. Нитраты в организме животных и человека восстанавливаются до нитритов, которые блокируют гемоглобин; при потреблении богатых нитратами и нитритами растений возможно образование нитрозаминов, которые являются опасными канцерогенами. Наиболее чувствительны к нитратам свиньи (предельная норма селитры для них 0,2 70 г/кг живой массы), крупный рогатый скот переносит концентрацию нитратов до 0,65 г/кг. Малочувствительны к нитратам овцы (выдерживают дозу до 2 г /кг). Удобрение кормовых культур высокими дозами азота приводит к накоплению нитратов и нитритов в молоке. Растения от избыточного количества нитритов не страдают, и потому установить опасность для животных избытка в зеленом корме нитратов по внешнему виду растений нельзя. Такую опасность можно определить химическим методом анализа листьев. Внесение пестицидов в почву также способствует накоплению их в растении, поэтому их использование должно строго контролироваться. Следует обращать внимание на радионуклиды, которые в основном сосредотачиваются в верхнем слое почвы (0,2 см). Глубокая вспашка почвы снижает накопление радионуклидов в растениях. Органические удобрения снижают накопление в растениях стронция. Фосфорные удобрения также снижают поглощение стронция растениями. Калийное питание изменяет распределение цезия между зерном и соломой; калий уменьшает концентрацию цезия в зерне по сравнению с соломой в 2-5 раз. Важными принципами производства экологически чистой продукции является повышение эффективности применения органических удобрений, увеличение в севообороте роли многолетних трав, замена чистых паров сидеральными, увеличение площадей смешанных посевов продовольственных и технических культур с растениями, фиксирующими атмосферный азот, усиление роли биологических методов защиты растений. Применяемые органические удобрения ограничены навозом скота и птицы, практически не используются в качестве удобрений растительные остатки (солома, ботва), отходы пищевой промышленности, табачного производства и другие. Целесообразно также повышать эффективность органических удобрений за счет совершенствования технологий их приготовления. Почвоутомление снимают и посевы многолетних трав, особенно бобовых культур, обогащающих почву азотом. Большое значение имеют смешанные посевы злаковых и бобовых. Факторы, влияющие на окружающую среду в крае. На экологическое состояние природных и природно-хозяйственных ландшафтов большое влияние оказывают две основные группы факторов: природные и антропогенные. К природным факторам, оказывающим влияние на окружающую среду, относятся: метеорологические (температура, ветер, осадки или их отсутствие - засуха); орографические (разрежение атмосферы, лавины, оползни, сели); геофизические (бури, землетрясения, цунами, магнитные аномалии); гидрографические (наводнения, заболачивание, подтопление, способность подземных и поверхностных вод к самоочищению); геологические (состав пород, наличие радона, величина радиации, карст, полезные ископаемые, тектонические разломы); почвенные (микроэлементы, способность к самоочищению, пылеобразование, кислотно-щелочное равновесие, состав и 71 структура почвы); фауна (ядовитые и опасные животные, переносчики возбудителей болезни, пищевые ресурсы); флора (ядовитые и лекарственные растения, пищевые ресурсы, состояние воздуха, биоиндикация экологически вредных агентов); микрофлора воздуха, воды, почвы, животных, растений; биологические метаболиты (токсины, белки и другие продукты обмена веществ); биоценозы (в том числе природные очаги заболеваний). Безопасных природных явлений не существует, и при неумелом и неосторожном обращении с природой любой компонент ландшафта, всякое природное явление (даже самое полезное) могут превратиться в катастрофу и окажется весьма опасными для человека. Купание в природных водоемах, принятие солнечных ванн, прогулки в лесу, походы на байдарках и многое другое - все это сопряжено с определенным риском для человека. Но эти опасности не следует сравнивать со стихийными явлениями природы, которые уничтожают материальные ценности, созданные человеком, угрожают жизни и здоровью людей. К особенностям природных явлений относят их внезапность и непредсказуемость, а также кратковременность их явления при высокой интенсивности. Тем не менее, стихийные природные явления подчинены закономерностям и характеризуются регулярностью, хотя и не строго периодичной, и их продолжительность колеблется от мгновений (землетрясения) до нескольких лет подряд продолжающейся сильной засухи и т.д. Стихийные природные явления не зависят от человека, но он непреднамеренно содействует их проявлению и даже провоцирует, усиливая деструктивные процессы в ландшафтах (эрозия почвы, селевые потоки, пыльные бури и т.д.). Первопричины стихийных природных явлений лежат, в сущности, вне ландшафта и имеют двоякий характер. Факторы первого рода в своей основе имеют космическую природу и «входным» компонентом ландшафта для них служит атмосфера. Факторы второго рода связаны с тектоническими процессами в глубинах литосферы, и «входными» компонентами в этом случае оказываются формы рельефа и слагающие их горные породы. Те и другие факторы характеризуются определенной изменчивостью во времени, что и создает возможность экстремальных ситуаций в функционировании ландшафтов. Изучение природных явлений, усугубляющих экологическую ситуацию края, позволит оценить их угрозу для жизни людей отдельных районов, определить их воздействие на функционирование отдельных ландшафтов и разработать защитные мероприятия экологического, технического и эколого-технического характера. В числе важнейших антропогенных факторов воздействия на экологическое состояние края следует выделить транспорт, сельскохозяйственное производство, коммунальное хозяйство и промышленное производство (Доклады об охране окружающей среды, 2000-2003 гг.). Любой из этих факторов может явиться причиной техногенной или природно-техногенной катастрофы. 72 Транспорт. В крае функционирует около 1500 тыс. автомобилей. Воздушный транспорт включает в себя 5 аэропортов, из них 3 крупных, обслуживающих в т.ч. и международные линии. Дополняют транспортный комплекс 8 морских портов, 2 из которых, Новороссийский и Туапсинский, являются крупнейшими в России: 26 предприятий морского и речного транспорта, отделение Северо-Кавказской железной дороги, в состав которого входят 8 локомотивных депо. Объем валового выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух от источников транспортного комплекса составляет свыше 1300 тыс. т в год (около 85 % от общего валового выброса загрязняющих веществ в атмосферу в целом по краю). Рост потока грузов через порты, увеличение числа приезжающих на отдых граждан на собственном транспорте, использование транспорта, эксплуатирующегося с превышением экологических норм, реализация через передвижные автозаправочные станции топлива, не соответствующего требованиям стандарта, остаются серьезной проблемой, значительно ухудшающей экологическую обстановку в крае. Поэтому перевод эксплуатируемого автопарка на газовое топливо, в первую очередь общественного транспорта, остается важным мероприятием по снижению его негативного воздействия на окружающую среду. В крупных городах и курортных зонах отмечено превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе от 1,5 до 6 раз, особенно загрязнен воздушный бассейн в городах Краснодар, Новороссийск, Туапсе, Сочи, Армавир и в районах прохождения основных автомагистралей. Являясь основным источником загрязнения, автомобильный транспорт вместе с отработанными газами выделяет более 200 вредных веществ, в том числе вещества I и II классов опасности. В результате сжигания органического топлива в двигателях автотранспортных средств в атмосферу поступает значительное количество углекислого газа и вредных веществ - свинца, сажи, углеводородов, оксидов углерода, серы, азота, а также канцерогенных веществ: бензола, формальдегида и бенз(а)пирена. Серьёзной проблемой остаётся сброс загрязнённых вод от автотранспорта, при этом в водные объекты поступают десятки тонн нефтепродуктов. Твёрдые отходы, ежегодно образующиеся в автотранспортном комплексе, составляют автопокрышки, свинцовые аккумуляторы, отходы пластмасс. По-прежнему актуальна проблема загрязнения атмосферы соединениями свинца. Несмотря на то, что в крае с июля 1999 г. существует запрет на ввоз и реализацию этилированного бензина, продолжается его поступление из ближайших республик и стран СНГ. Высокие уровни загрязнения компонентов окружающей природной среды - атмосферы, почв, водных объектов выбросами автотранспорта оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье населения. Особенно большую опасность для жителей края представляют выбросы автотранспортом канцерогенных веществ, загрязнение воздуха этими веществами, наряду с оксидами азота, свинцом и оксидом углерода, создают зоны повышенного риска и необратимой потери здоровья. 73 Реально угрожают здоровью населения крупных городов и населённых пунктов сверхнормативные шумовые воздействия. Численность городского населения края, проживающего в условиях дискомфорта с превышением допустимых уровней шума на 5-30 дБа, не менее 1,5 млн. чел. Валовые выбросы от железнодорожного транспорта составляют около 2,5 тыс.т в год. Снижение выбросов достигнуто главным образом за счет замены локомотивов-тепловозов на локомотивы-электровозы. Первостепенными мероприятиями по снижению выбросов от тепловозов являются: поддержание парка тепловозов в технически исправном состоянии и обеспечение контроля за отработавшими газами на пунктах экологического контроля (ПЭК), которые внедрены и работают в городах Новороссийск, Краснодар, Тихорецк. В городе Туапсе из-за отсутствия магистральных тепловозов ПЭК ликвидирован; маневровые тепловозы проходят ремонт и испытания на ПЭКе в Краснодаре. Выбросы загрязняющих веществ от воздушного транспорта рассчитаны при взлетно-посадочных циклах до 900 м и составляют около 1,5 тыс. т в год. В связи с тем, что специфические воздействия воздушных судов (ВС) на атмосферный воздух являются определяющими неблагоприятными факторами в деятельности аэропортов и авиакомпаний, их деятельность в сфере охраны окружающей среды регламентируется «Требованиями экологической безопасности при эксплуатации, ремонте и испытаниях воздушных судов и авиадвигателей на предприятиях гражданской авиации. Атмосферный воздух и авиационный шум». Результаты проверок показал, что не все авиакомпании обеспечивают эксплуатацию судов в соответствии с этими требованиями. В аэропортах Сочи и Анапа, расположенных в курортных зонах и в непосредственной близости от жилых застроек, работа по мониторингу и организации санитарно-защитных зон не ведется. Принимаемые ими воздушные суда не имеют бортовых удостоверений или заключений, акустические и экологические паспорта не соответствуют "Требованиям экологической безопасности...". Сельское хозяйство. Производство сельскохозяйственной продукции является одним из основных факторов негативного воздействия на окружающую среду. На протяжении последних лет важной экологической проблемой края, как региона с развитым сельскохозяйственным производством, продолжает оставаться проблема загрязнения окружающей природной среды пестицидами. За счет внедрения пестицидов нового поколения и их удорожания, масштабы применения химических средств защиты растений снижаются. Пик применения пестицидов пришелся на 1986 г. Нагрузка химических средств защиты растений в этот период составила 8,9 кг/га сельхозугодий, в настоящее время она снизилась до 1,82 кг на 1 га сельхозугодий. Продолжается бесконтрольное и зачастую неграмотное применение пестицидов в фермерских (крестьянских) хозяйствах. Выделение земли для этих хозяйств прово- 74 дится, в основном, в водоохранных зонах рек, что приводит к возрастанию угрозы загрязнения водных объектов пестицидами. Остается неразрешенной и проблема уничтожения пришедших в негодность и запрещенных к использованию пестицидов. По данным Федеральной государственной территориальной станции защиты растений в Краснодарском крае их накоплено свыше 2000 т, из которых 33 % составляют сильнодействующие хлорорганические и фторсодержащие соединения. Потенциальным источником загрязнения является полигон захоронения пестицидов в Крымском районе (станица Варениковская, колхоз «Кубань»), где произведено захоронение 2000 т запрещенных и пришедших в негодность пестицидов 183 наименований. Состояние данного полигона вызывает серьезную тревогу, т.к. исследования показали, что происходит миграция химических препаратов в почве и что метод захоронения оказался экологически опасным; с 1989 г. наблюдаются оползни на юго-западном склоне, примыкающем к захоронению. В связи с финансовыми трудностями материально-техническая база агрокомплексов сельхозпредприятий с каждым годом приходит в упадок, а препараты нередко хранятся на открытых грунтовых площадках, что является серьезным фактором, осложняющим экологическую обстановку в крае. В результате децентрализации поставок химических средств защиты растений на территории края действуют сотни предпринимателей, торгующих химически опасными веществами – пестицидами. Неоднократно в крае отмечались случаи реализации препаратов с истекшим сроком годности, не соответствующих наименованию на упаковке. Для упорядочения данного вопроса необходимо ввести на территории России лицензирование на право торговли пестицидами. Данный вид деятельности не был включен в действующее постановление Российской Федерации о лицензировании. Кроме того, авиахимобработки зачастую проводятся с нарушением экологических норм и правил. Отсутствие сертификатов на опрыскивающую аппаратуру, специальных разрешений на производство данного вида работ приводит к значительным нарушениям природоохранительного законодательства в соблюдении санитарнозащитных зон, кратности и дозы обработок, "Правил хранения пестицидов" и др., что приводит к ухудшению экологической обстановки в регионе. По-прежнему во многих хозяйствах края источниками загрязнений окружающей природной среды являются животноводческие комплексы и птицефабрики, не имеющие типовых навозохранилищ, отвечающих природоохранным требованиям, в т.ч. многочисленные переполненные лагуны с жидкими навозосодержащими стоками. Большинство таких "инженерных сооружений" выполнено без защитного экрана в виде пленки или бетонного покрытия и не рассчитаны на естественную биологическую очистку получаемого навоза путем длительного выдерживания в секционных биологических прудах. 75 В результате хозяйственной деятельности почти во всех сельскохозяйственных зонах края в почвах падает содержание гумуса, а следовательно, идет снижение их плодородия. Почти половина площади пашни в результате сплошной распашки с отвальной обработкой почвы подвержена водной и ветровой эрозии. Вследствие применения тяжелой почвообрабатывающей техники, повсеместно идет интенсивное уплотнение почвы и разрушение ее структуры, следовательно, происходит переувлажнение земель, их заболачивание, вторичное засоление и осолонцевание. Почвы, как природный ресурс, в связи с вышеизложенными причинами подвергаются деградационным процессам. Одной из проблем в сельском хозяйстве являются выбросы загрязняющих веществ при сжигании растительных остатков на сельскохозяйственных полях края в период уборки урожая, которые составляют 450 тыс. т в год, что более чем в 4 раза превышает валовые выбросы от всех стационарных источников по краю и крайне негативно сказывается на состоянии окружающей природной среды. Уменьшение валового выброса загрязняющих веществ от стационарных источников сельскохозяйственных предприятий на протяжении ряда лет свидетельствует главным образом о сокращении объемов производства сельскохозяйственной и животноводческой продукции. В результате проводимых проверок по охране земель выявлен ряд серьезных нарушений в Ейском, Ленинградском, Гулькевическом и других районах. Практически во всех сельхозпредприятиях, в т.ч. крестьянских и фермерских, отмечено загрязнение почвы нефтепродуктами. Отсутствуют автомойки с оборотным водоснабжением. Отмечены факты размещения подсобных хозяйств непосредственно в лесозащитных полосах, что приводит к гибели деревьев и потере защитных функций лесополос. Промышленное производство. Отраслевая структура промышленности в наибольшей степени определяет степень и характер воздействия на окружающую природную среду. Промышленность края представлена нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслью, предприятиями машиностроения, электроэнергетики, топливной, химической промышленности. В крае широко развита пищевая промышленность: винодельческая, маслобойная, мясная, молочная, сахарная и консервная подотрасли. Промышленность края за последние 10-15 лет претерпела значительные изменения. Неблагоприятные экономические условия, сложившиеся в стране и в крае в течение 90-х гг., повлекли за собой значительное сокращение объема промышленного производства; к 1996 г. по уровню промышленного развития край был отброшен на четверть века назад. В последние годы ряд отраслей народного хозяйства увеличили выпуск продукции. Основными промышленными центрами в крае являются города Краснодар, Новороссийск, Армавир, Туапсе, Белореченск, Кропоткин. На их долю приходится 76 более половины всей промышленной продукции. Важное значение для края и всей страны имеет производство цемента. Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу предприятиями электроэнергетики составил 15,084 тыс. т в год, или 15,13 % от общего выброса предприятий края. Наиболее крупными загрязнителями являются Краснодарская ТЭЦ и МП "Сочитеплоэнерго". Предприятиями теплоэнергетики в поверхностные водные объекты сбрасывается около 600 млн. м3 сточных вод в год. Качество сбрасываемых сточных вод не всегда соответствует нормативным требованиям. Объем оборотного и повторного водоснабжения на предприятиях составляет 166 млн. м3, или 27 % от использованной в производстве. В процессе эксплуатации отопительных котельных и ТЭЦ на твердом топливе образуются золошлаки, отходы химводоочистки, теплоизоляционных материалов, шамота, используемые в дорожном строительстве, а также в качестве инертного материала для послойной изоляции отходов на свалках ТБО. В настоящее время на предприятиях электроэнергетики накоплено около 150 тыс. т отходов, в основном золошлаков. В Краснодарском крае топливная промышленность является одной из ключевых отраслей народного хозяйства, в наибольшой степени определяющая экономику, политику и состояние окружающей природной среды региона. В процессе развития и специализации эта отрасль разделилась на ряд крупных самостоятельных направлений, в том числе осуществление различных видов разведочных работ, связанных с поиском и оценкой перспективности нефтяных и газовых месторождений, бурение нефтяных и газовых скважин, добыча нефти, газа и газового конденсата, транспорт нефти, газа и нефтепродуктов, в том числе трубопроводный транспорт к внутренним и зарубежным потребителям, переработка нефти и газа. Для удовлетворения потребностей нефтегазопереработки и экспорта в крае создана мощная сеть трубопроводного транспорта, ее протяженность составляет около 11,0 тыс. км. Одновременно задействована система железнодорожного и водного транспорта (танкеры). В связи с изменившимся в последние годы геополитическим положением Краснодарского края в регионе разворачивается крупномасштабное строительство новых объектов. Завершено строительство нефтепроводной системы Каспийского трубопроводного консорциума (КТК) и газопровода РоссияТурция. В портах Новороссийск, Туапсе, Кавказ, Ейск, Темрюк ведется интенсивная перевалка нефти. Действующая на территории Краснодарского края система магистральных нефте-, газо- и продуктопроводов, а также функционирующие в крае объекты, занимающиеся добычей и переработкой нефти и газа, не отвечают современным требованиям промышленной и экологической безопасности. За последние 10 лет ежегодно на объектах по добыче, переработке и транспортировке углеводородного 77 сырья имеют место случаи чрезвычайных ситуаций с экологическими последствиями. Основными причинами высокой аварийности при эксплуатации трубопроводов являются: высокий износ оборудования и низкие темпы замены отработавших срок трубопроводов, снижение объемов финансирования работ по техническому обслуживанию и ремонту физически и морально устаревших трубопроводов и производственных объектов, слабое финансирование работ по разработке нового оборудования, приборов и технологий дефектоскопии, недостаточная степень охраны этих объектов. Значительное место в загрязнении окружающей среды заняли случаи несанкционированной врезки в нефтепроводы с целью хищения углеводородного сырья, в результате чего происходит выброс нефтепродуктов на прилегающую территорию. На долю выбросов топливной промышленности приходится 29,78 % от всех выбросов стационарных источников по краю. Переработкой нефти занимаются 4 предприятия: ОАО "РоснефтьТуапсинский НПЗ", ОАО "Роснефть-Краснодарнефтеоргсинтез", ЗАО "Краснодарэконефть", ОАО "Нефтебитум", суммарные выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ которых составляют 6,896 тыс. т в год. По-прежнему нерешенными остаются вопросы организации нормативных санитарно-защитных зон ОАО "Роснефть-Туапсинский НПЗ", на ЗАО "Краснодарэконефть" и ОАО "Нефтебитум", фактическое расстояние которых от жилья составляет 120-150 м. Сброс загрязненных сточных вод предприятиями нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности составляет свыше 4 млн. м3 в год. Основными источниками загрязнения по-прежнему остаются ЗАО "Краснодарэконефть" и ОАО "Роснефть-Туапсинский НПЗ", сбрасывающие соответственно 0,609 и 2,616 млн. м3 загрязненных нефтепродуктами сточных вод. В процессе длительного простоя по ряду скважин отмечаются нефтегазопроявления на поверхности земли, которые также загрязняют окружающую природную среду. Всего на территории края имеется несколько тысяч как естественных, так и техногенных источников загрязнения на территории, протянувшейся полосой от Тамани на западе до города Хадыженска на востоке, которые необходимо выявить на местах и принять меры по их ликвидации. Далека от своего решения проблема утилизации, складирования, размещения отходов, в частности нефтешламов при добыче и переработке углеводородного сырья. При добыче и подготовке нефти неизбежно образуются нефтесодержащие отходы, нефтяные шламы, которые сжигают или складируют в специальных земляных шламонакопителях, что приводит к загрязнению окружающей среды и потерям нефти. Отходы нефтегазодобычи (буровые и тампонажные растворы, выбуренные породы и нефтешламы) также представляют большую опасность для окружающей среды. 78 Химическая и нефтехимическая промышленность представлена в крае 12 предприятиями: в их числе АООТ "Минудобрения" в городе Белореченске, Троицкий йодный завод, кислородный завод в городе Краснодаре и другие. Отрасль является одним из потенциально опасных загрязнителей окружающей среды. Валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составляют 8,987 тыс. т в год. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются: Белореченское АООТ «Минудобрения», Троицкий йодный завод, АООТ "Химпродукт" (город Кропоткин), ЗАО "Химик" (город Лабинск). Основным загрязнителем грунтовых и поверхностных вод в бассейне реки Кубань остается Белореченское АООТ "Минудобрения". Угрозу загрязнения для грунтовых вод представляет большое количество фосфогипса, накопленного в шламонакопителях предприятия. К отходам нефтехимической промышленности относятся: отслужившие свой срок резиновые покрышки, камеры, выпрессовка производства РТИ, подвулканизованная резина, отходы латекса, отработанные катализаторы, фосфогипс и др. Проблема утилизации отходов и их безопасного размещения в отрасли полностью не решена. Лесная и деревообрабатывающая промышленность представлена 35 основными промышленными предприятиями в городах Краснодаре, Армавире, Апшеронске, Сочи, Горячем Ключе и других. Валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферу, учтенный статистической отчетностью, составил 469 т в год. Основными загрязнителями поверхностных водных объектов края являются Мостовское АО «Юг» и АО ПДО «Апшеронск», которыми сбрасывается свыше 2 млн. м3 загрязненных сточных вод в год. Запланированные по достижению предельно допустимых нормативов ПДС мероприятия не выполнены. На территории края накоплено формальдегидсодержащих древесных отходов более 500 тыс. м3 (АООТ «Апшеронск», ОАО «Юг» Мостовского района). В городе Апшеронске отходы размещены в прибрежной полосе горной реки Пшеха, примерно в 10 м от уреза воды, что может привести в паводковый период к катастрофическим последствиям. Микробиологическая промышленность представлена в крае тремя предприятиями: ОАО "Витамины", ОАО "Ректинал (Краснодар); Кропоткинский химический завод (Кропоткин). Предприятия находятся в тяжелом финансовом положения, основные производственные объекты (цеха В-3, В-6) на ОАО "Витамины", дрожжевое производство на ОАО "Ректинал" и Кропоткинском химзаводе не работают, по этой причине негативное влияние объектов на окружающую природную среду значительно уменьшились. Загрязнителем водной среды является ОАО "Витамины", которое сбрасывает в реку Понура 0,172 млн. м3 загрязненных сточных вод. Так как последние 3-4 года предприятие практически не работает, на очистные сооружения поступают только хозбытовые стоки от поселка. Работы по реконструкции очистных сооружений из-за остановки предприятия не проводятся. 79 Промышленность строительных материалов включает около 70 предприятий Валовые выбросы загрязняющих веществ составляют свыше 8 тыс.т в год (8,59 % от общего выброса ЗВ в крае). Основная масса выбросов 6,188 тыс. т (73 %) приходится на ОАО "Новороссцемент", ОАО "Верхнебаканский цемзавод", АООТ КСМ «Первомайский». Запланированные мероприятия по снижению выбросов не выполняются. Основными загрязнителями водной среды являются ЗАО "ОБД", ОАО "ЗЖБИ-1", ЗАО "ДСК" в городе Краснодаре, Гирейский ЗАО "Железобетон", ОАО "Кубанский Гипс-КНАУФ" и др. Не решены полностью проблемы в сфере обращения с отходами производства. Машиностроительная отрасль представлена на Кубани 117 предприятиями, валовый выброс в атмосферу загрязняющих веществ которыми составляет свыше 1,5 тыс. т в год. Предприятиями машиностроительного комплекса в поверхностные водоемы отводится около 1 млн. м3 загрязненных сточных вод в год. Из-за отсутствия городского канализационного коллектора для отведения сточных вод на городские очистные сооружения ряд предприятий города Новороссийска (ЗАО завод "Красный двигатель", ЗАО "Молот", вагоноремонтный завод и др.) сбрасывают неочищенные сточные воды непосредственно в море. В городе Краснодаре АООТ "Компрессорный завод" через систему городской ливневой канализации сбрасывает неочищенные сточные воды в реку Кубань. В последние годы на предприятиях отрасли практически не решалась проблема строительства или реконструкции локальных очистных сооружений по очистке производственных сточных вод от солей тяжелых металлов и нефтепродуктов. В результате этого токсичные стоки, сбрасываемые в городские сети канализации, подвергают их разрушению, а также приводят к неэффективной работе городских очистных сооружений. Наиболее опасными отходами отрасли являются гальваношламы, содержащие ряд соединений тяжелых металлов (Cr, Cd, Ni, Zn, Cu, Pb). На предприятиях машиностроения и металлообработки накоплено около 2 тыс. т отходов гальванического производства. Пищевая промышленность (сахарная, консервная, масложировая, винодельческая, пивобезалкогольная и другие) - одна из ведущих отраслей Кубани. Валовый выброс загрязняющих веществ от предприятий этой отрасли составляет свыше 10 тыс. т в год (10 % от общего выброса от стационарных источников) Предприятиями пищевой промышленности в поверхностные водоемы сбрасывается свыше 3 млн. м3 загрязненных сточных вод. Сокращение сброса загрязненных сточных вод произошло в результате достижения предельно допустимых нормативов ПДС на очистных сооружениях ОАО "Крымский консервный комбинат". Потенциальными загрязнителями почв и грунтовых вод являются сахарные заводы края. Отходом сахарной промышленности является дефекат, который накапливается около 200 тыс. т в год и занимает площадь более 1 200 га земель, изъятых из сельскохозяйственного оборота. 80 Войсковые части и оборонные предприятия продолжают оставаться одними из наиболее значительных источников загрязнения окружающей природной среды. В городе Ейске в районе дислокации в/ч 15516 и Авиаремонтного завода № 370 продолжается дренаж в Азовское море авиатоплива из искусственных залежей в грунтах, вследствие чего содержание нефтепродуктов в прибрежных водах достигает 14,2 ПДК. На территории Армавирского летного училища до сих пор не ликвидированы последствия утечки авиатоплива, происшедшей в 1987 г., в результате которой в грунте на глубине 0,2-0,3 м образовались залежи керосина. Не соблюдаются правила эксплуатации пылегазоочистных установок: не ведется контрольза их эффективностью и техническим состоянием, нарушена герметичность воздуховодов, технологическое оборудование работает без подключения газоочистных установок (гальванический цех 275 авиаремонтного завода). Размещение отходов осуществляется с грубыми нарушениями природоохранного законодательства. Природоохранные мероприятия не планируются и не осуществляются из-за отсутствия финансирования. Коммунальное хозяйство. В систему жилищно-коммунального хозяйства края (ЖКХ) входят предприятия, обеспечивающие эксплуатацию водопроводных, канализационных, тепловых сетей, благоустройство городов и населенных пунктов, бытовое обслуживание и т.д. Негативное влияние на окружающую среду оказывают асфальтобетонные заводы. В городе Краснодаре предприятие по производству асфальтобетонной смеси фирмы "Кубаньдорблагоустройство" не имеет нормативной санитарно-защитной зоны и создает неблагоприятную экологическую обстановку в районе своей деятельности. Предприятиями жилищно-коммунального хозяйства в водоемы края сбрасывается ежегодно около 170 млн. м3 загрязненных сточных вод, Объем нормативноочищенных сточных вод составил около 140 млн. м3, что соответствует 45 % от общего количества сточных вод, поступивших на очистку. Это связано с тем, что из 77 комплексов очистных сооружений, эксплуатируемых в системе жилищнокоммунального хозяйства, только 30 обеспечивают нормативную очистку сточных вод. Большинство комплексов очистных сооружений в таких крупных городах края, как Краснодар, Армавир, Кропоткин, Абинск, Ейск и др., также не обеспечивают нормативную очистку сточных вод. Причинами их неэффективной работы являются: перегрузка по гидравлике, отсутствие сооружений по доочистке сточных вод, неудовлетворительная эксплуатация сооружений, а также нарушения технологического регламента очистки. Негативное влияние на качество очистки сточных вод на городских очистных сооружениях оказывает неэффективная работа локальных очистных сооружений или их отсутствие на промышленных предприятиях, сбрасывающих сточные воды на городские очистные сооружения. В городах Краснодар, Новороссийск, Туапсе из-за недостаточного развития канализационных сетей или их аварийного состояния осуществляется сброс неочи81 щенных и необезвреженных сточных вод в поверхностные водоемы. В жилищнокоммунальном хозяйстве наблюдается тенденция увеличения количества твердых бытовых отходов (ТБО), ежегодный объем которых превышает 1 млн. т. Предприятий по переработке ТБО в крае нет. Отходы размещаются на свалках ТБО (более 700 свалок, занимающих площадь свыше 2 тыс. га), подавляющее большинство которых не отвечает природоохранным требованиям, являясь мощным источником загрязнения окружающей среды. Особую опасность представляют свалки городовкурортов Черноморского побережья. Расположенные на склонах (45-600) и не оборудованные противопаводковыми сооружениями, свалки создают угрозу загрязнения пляжной полосы и морской акватории. Техногенные и природные катастрофы. Обеспечение экологической безопасности Краснодарского края предусматривает снижение экологических, экономических и социальных потерь общества от негативного давления на окружающую среду техногенных, природных и техногенно-природных факторов. Природными факторами вызваны серьезные изменения рельефа в ряде горных районов в связи с развитием оползней, селей, обвалов, а в равнинных районах – с подтоплениями, наводнениями и другими процессами, наносящими хозяйствам края моральный и материальный ущерб. Анализ данных мониторинга о чрезвычайных ситуациях (ЧС) за период 1991-2004 гг. показал, что количество ЧС экологического характера, имевших место на территории края, увеличилось по сравнению с 1991 г. на 33 % (без учета ЧС природного характера - на 12 %). С 1995 г. наметилась тенденция к увеличению количества ЧС техногенного характера . С техногенными факторами связаны загрязнение почв, водных систем, воздушного пространства, растительности и животного мира тяжелыми металлами, пестицидами, нефтепродуктами, органическими соединениями; эвтрофикация водоемов, повышенная концентрация тяжелых металлов и пестицидов в отдельных районах. К последствиям антропогенно-техногенных факторов следует отнести разрушение горных и прибрежных экологических систем под действием прокладки дорог, трубопроводов, строительства домов в предгорных районах и т.д. Длительное воздействие техногенных и техногенно-природных факторов серьезно нарушает системы связи между биотой и абиотическим блоком природы. 82 Глава 3. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ В ЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМАХ КРАЯ Все тяжелые металлы входят в состав земной коры, и практически все встречаются в большей или меньшей степени в живых организмах. Определенную проблему представляют тяжелые металлы, когда они накапливаются в организме в большом количестве. По многим из них разработаны предельно допустимые концентрации в базовых компонентах ландшафта, таких как питьевая вода и почва Большие колебания в содержании тяжелых металлов свойственны всем составляющих биосферы, включая и воздушный бассейн. Например, в воздухе лесных и степных ландшафтов концентрации некоторых элементов (например, хром, кобальт, медь, железо, бериллий и др.) могут быть ниже в десятки раз по сравнению с промышленным городским воздухом. Тяжелые металлы характеризуются большими различиями в характере поведения по отношению к биологическим объектам (табл. 1). Таблица 1. Биогеохимические свойства тяжелых металлов Свойство Cd Биохимическая активность В Токсичность В Канцерогенность С Обогащение аэрозолей В Подвижность минеральной формы В Подвижность органической формы В Тенденция к биоконцентрированию В Накопление (концентрация) В Комплексообразующая способность Н Гидролизная способность С Растворимость соединений В Время жизни В Co В Н В Н В В В Н Н Н Н В Cu В С Н В Н В В В В В В В Hg В В С В В В В В С С В Н Ni В В В Н Н В В В Н С Н В Pb В В С В В В В В Н С В Н Zn В С В С В В В В В В В As В С С В В В В С В В С В В - высокая, С - средняя, Н - низкая Поскольку загрязнение тяжелыми металлами различных компонентов биосферы находится в тесной взаимосвязи с развитием промышленного производства, то за их взаимодействием необходимо осуществлять контроль в глобальной системе почва - природные воды - приземные слои атмосферы - растения - животные - человек. Высокая концентрация тяжелых металлов отмечена в почвах, листьях и хвое древесных растений города Краснодара. В агроландшафтных системах Прикубанского и Динского районов, наоборот, не выявлено значительного загрязнения почв тяжелыми металлами, что указывает на весьма важную роль промышленных предприятий, ТЭЦ и других производств в загрязнение урболандшафтов. 83 Важными источниками поступления тяжелых металлов в ландшафты края и, прежде всего, в почвы является сельскохозяйственное производство, широко использующее минеральные удобрения, бытовые и промышленные стоки и выбросы двигателей внутреннего сгорания. Тяжелые металлы концентрируются во всех объектах окружающей среды: в почвенном покрове (главным образом в верхних гумусовых слоях), в воздухе, в донных отложениях, откуда они весьма медленно вымываются при выщелачивании, а также потребляются растениями и животными. Для многих тяжелых металлов разработаны уровни ПДК, на которые ориентируются многие исследователи при оценке состояния окружающей среды и её отдельных компонентов (табл. 2). Таблица 2. Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов Zn Валовое содержание Подвижные формы Для рыбохозяйственных водоемов Для хозяйственно-бытового водопользования Максимально разовая Среднесуточная 110 150 Cd Co Почва, мг/кг 32 1 - 23 - 6 0,01 - 0,1 1 - 0,03 0,001 50 V Pb Cu Mn Ni Cr 55 1500 50 - 10 - 3 4 6,0 - - 0, 5 Вода, мг/дм3 0,005 0,01 - - As Fe 0,01 0,01 0,02 0,1 0,1 - 0,1 0,1 0,3 0,3 Воздух, мкг/м3 1 - 3 0,3 0,3 0,4 1 10 1 1 - - 40 Hg 0,3 Тяжелые металлы характеризуются высокой токсичностью, и поскольку накапливаются в почве и растительных организмах в значительных концентрациях, то непрерывно поступают в организм человека по пищевым цепям. Некоторые тяжелые металлы, такие как медь, никель, кобальт, цинк, в очень низких концентрациях нужны для жизнедеятельности живых организмов, а при превышении этих норм они становятся высокотоксичными. В таких элементах, как свинец, ртуть и кадмий, живые организмы не нуждаются, и они наиболее токсичны для животных и человека. Поддержание определенного уровня предельно допустимых выбросов предполагает выполнение определенных мероприятий по снижению выбросов на старых предприятиях, освоение менее опасных технологий на новых предприятиях и т.д. В результате хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение окружающей среды различными химическими средствами интенсификации сельскохозяйственного производства, твердыми, жидкими и газообразными отходами промышленности, органическими отходами животноводческих комплексов и т.д. Химическое воздействие человека в целом на биосферу в современном мире носит глобальный характер. 84 Основу природоохранных мероприятий составляет определение содержания тяжелых металлов в почве, воде, продуктах питания и воздухе. В таких разработках большое значение имеют установление и жесткие требования контроля суточных норм потребления токсических веществ с пищей, водой и воздухом. Учитывая, что содержание химических элементов в растениях коррелирует с их содержанием в почве, необходимо разработать нормы содержания этих элементов именно в почве, что позволит получать качественную продукцию сельскохозяйственных растений. Именно такой подход и был положен нами в основу изучения загрязненности ландшафтов края. Пробы почв отбирались в основных природно-хозяйственных зонах и геохимических ландшафтах края с определением в них содержания валовых и подвижных форм наиболее важных тяжелых металлов. Остановимся на анализе содержания тяжелых металлов в почвах, водных объектах и растениях в различных зонах края. Цинк (Zn) – химический элемент II группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 30, атомный вес 65,38, имеет 5 стабильных изотопов; необходимая постоянная составная часть растительных и животных организмов; синевато-белый металл, tопл 419,5, tокип 905,4о, плотность 7,13 г/см3. Соединения цинка с фосфором Zn3P2 (фосфид цинка) – темно-серый порошок с чесночным запахом, плотность 4,55 г/см3, разлагается кислотами, используется как крысиный яд. В небольших количествах цинк является жизненно необходимым для живых организмов, начиная с микроорганизмов и заканчивая высшими формами организации – покрытосеменными растениями и млекопитающими. В организме человека его содержится от 1,5-2,5 г. Допустимая норма попадания цинка в организм не должна превышать 10-15 мкг. В природных минералах спутником цинка часто выступает кадмий, и потому цинк имеет определенное химическое сходство с кадмием, а также с ртутью, хотя и является менее токсичным. Наибольшую опасность представляет вдыхание соединений этого элемента, особенно паров оксидов цинка, что приводит к высокой температуре, вызывает боли в суставах и мышцах, обильный пот и т.д.; такое заболевание известно под названием «цинковая лихорадка». Сам цинк относительно малотоксичен, но хромат цинка представляет собой опасный канцероген, и его наличие в воздухе рабочих помещений следует периодически контролировать. В литературе имеются противоречивые сведения о влиянии цинка как на торможение роста опухолей, так и на их развитие. Содержание цинка в почвах колеблется в широких пределах - от 10 до 300 мг/кг почвы. Весьма значительно почва загрязнена цинком вблизи дорог, т.к. оксид цинка содержится в шинах машин всех типов. В водоемах концентрация цинка составляет около 10 мг/дм3. Если очистные шламы содержат цинка свыше 3 мг/кг, то вносить их в почву категорически нельзя. В питьевой воде ПДК составляет 5 мг/л по рекомендации ВОЗ (в СССР ПДК было 1 мг/ дм3, в Японии - 0,1 мг/ дм3). Цинк весьма широко используется в гальваническом производстве, при производстве различ85 ных сплавов - препарат бацитрацин используется в качестве добавки, в копировальных установках, металлургической промышленности, а также при изготовлении различных препаратов для сельского хозяйства. Выбросы цинка в атмосферу в большом количестве осуществляются автотранспортом. На его долю приходится свыше половины всех выбросов. Содержание цинка в почвах края варьирует весьма широко по природнохозяйственным зонам, геохимическим ландшафтам и административным районам. В почвы цинк поступает с водой из вышерасположенных автономных систем, в результате трансграничных переносов и оседания при выпадении осадков, а также выносится из нижележащих горизонтов корнями трав, кустарников и деревьев. Чаще всего цинк встречается в виде соединений с различными элементами, а также в форме солей некоторых кислот. При экспедиционном обследовании почв края на загрязнение их верхнего слоя валовой формой цинка по природно-хозяйственным зонам было установлено заметное варьирование этого элемента (по средним арифметическим показателям от 50 в плавневой до 72 мг/кг в богарной зоне) и при весьма существенных разрывах минимального и максимального уровней (Приложение 1, табл. 1). Валовое содержание цинка в почвах Кубани в пределах природнохозяйственных зон колеблется весьма широко – от 2,8 (зона рисосеяния, биогенный ландшафт болот 31 Q) до 347,3 мг/кг (зона богарного земледелия, селитебный ландшафт 30). Весьма большие различия в содержании цинка характерны для почв в пределах отдельных ландшафтов в разных природно-хозяйственных зонах края. Наиболее богаты цинком почвы зоны богарного земледелия и рисосеяния, где этот элемент поступает вместе с фосфорными удобрениями, а также с препаратами, которые применяются против различных вредителей и болезней сельскохозяйственных культур. В предгорной и горной лесной зонах содержание цинка в верхнем слое почв различных ландшафтов наиболее выравненное. Весьма широкий разброс между минимальными и максимальными показателями (более чем в 30 раз) обнаружен в почвах плавневой зоны, где содержание этого элемента находится в пределах от 2,8 до 107,3 мг/кг почвы. Минимальным разрывом крайних пределов содержания цинка характеризуются почвы зоны виноградарства (менее чем в 4 раза, при минимуме 23, 4 и максимуме 97,5 мг/кг). Большие разрывы между минимальными и максимальными показателями свойственны равнинной зоне богарного земледелия, рекреационно-приморской зоне, а также зоне рисосеяния. Большие колебания минимальных и максимальных показателей в общем свойственны тем зонам, где наиболее интенсивно применялись различные химикаты. Относительная выравненность содержания цинка в зоне виноградарства связана с регулярными применениями препаратов для борьбы с болезнями и вредителями, в состав которых входит цинк. 86 В пределах края выделилось значительное количество точек с весьма высоким содержанием цинка, существенно превышающим фоновое значение. По зонам количество артефактов сильно варьирует: больше всего (свыше 50) их обнаружено в зоне богарного земледелия, а также в горной зоне; в остальных зонах их было обнаружено менее 10. Всего точек с превышением ПДК отмечено в крае около 70. В общей выборке почвенных образцов (около 4000) обнаруженное количество артефактов (около 70) не является определяющим для оценки почв края по содержанию цинка. Определенный интерес представляют результаты исследований содержания цинка в почвах различных геохимических ландшафтов в пределах отдельных природно-хозяйственных зон. Наибольшими колебаниями содержания цинка в почве характеризуются ландшафты зоны богарного земледелия - от 52 в геохимическом ландшафте 51 N до 138,6 мг/кг в ландшафте 30. Минимальным разрывом в показателях этого элемента характеризуются почвы зоны рисосеяния и зоны виноградарства, а также горной лесной зоны, где между геохимическими ландшафтами разрывы в содержании цинка не превышают 15-20 мг/кг. Заметно варьируют минимальные и максимальные показатели содержания цинка в почве геохимических ландшафтов в зоне богарного земледелия, а также в плавневой зоне. Последнее, очевидно, связано с обработкой в этой зоне сельскохозяйственных полей химикатами с большим участием цинка, что определило высокие показатели в отдельных точках, а в природных анклавах этой же зоны содержание элемента оказалось весьма незначительным. В остальных геохимических ландшафтах содержание цинка в верхних слоях почвы относительно невысокое. Определенный интерес представляют данные по содержанию валового цинка в геохимических ландшафтах отдельных районов (Приложение 1, табл. 2). Наиболее высокими показателями содержания цинка характеризуются почвы ландшафта 7 Q в Кавказском - 105 мг/кг, Кореновском - 142 мг/кг и в Усть-Лабинском районе - 124,3 мг/кг; в Сочинском районе - 65 G - 116,6 мг/кг. Разрывы между минимумом и максимумом накопившегося в почвах цинка характеризуются весьма широким интервалом. Превышение ПДК по содержанию валового цинка отмечено во всех зонах (Приложение 1, табл. 3) в большинстве районов края (Приложение 1, табл. 4). Количество точек, в почвенных образцах которых обнаружено превышение ПДК в пределах конкретных районов, невысокое и колеблется от 1 до 11 (Приложение 1,табл. 5). Средние показатели содержания подвижного цинка по зонам края различаются существенно: наиболее высокий уровень этого элемента отмечен в почвах богарного земледелия (9,33 мг/кг), где этот элемент постоянно вносится с фосфорными удобрениями, а также в горно-лесной зоне (6,02 мг/кг), где его доля в верхнем почвенном слое пополняется за счет опада; в других зонах доля цинка в верхнем слое почвы ниже в связи с тем, что он частично инфильтруется, а частично переносится ливневыми стоками в различные понижения (балки, речные поймы и т.д.). Различия между нижними и верхними уровнями подвижного цинка по зонам заметно варьируют (табл. 3). 87 Таблица 3. Содержание подвижных форм цинка в почвах отдельных зон, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 9,33 6,66 4,87 4,49 5,80 6,02 3,72 Минимум Максимум 0,03 0,22 0,27 0,24 0,21 0,12 0,74 37,24 25,94 16,53 15,05 20,18 18,22 9,27 Весьма незначительные разрывы между минимальными и максимальными показателями содержания подвижного цинка характерны для рекреационной зоны (от 0,74 до 9,27 мг/кг) и самые высокие - для богарной зоны (от 0,03 до 37,2 мг/кг). Для каждой природно-хозяйственной зоны количество почвенных образцов с аномальным содержанием подвижной формы цинка заметно варьирует, что, очевидно, связано с различной интенсивностью хозяйственной деятельности человека на отдельных территориях. Из общей суммы проб, отличающихся повышенным содержанием подвижной формы цинка, выделяется зона богарного земледелия, на долю которой таких проб приходится 54 % (табл. 4) Таблица 4. Образцы почв с аномальными значениями подвижной формы цинка по зонам края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Число образцов 42 5 14 2 5 5 5 % 54 6 19 3 6 6 6 Анализ среднего содержания подвижной формы цинка в почвах различных геохимических ландшафтов в пределах конкретных природно-хозяйственных зон показал, что аибольшим варьированием показателей содержания подвижного цинка характеризуется зона богарного земледелия (Приложение 1, табл. 6), в пределах которой количество этого элемента по геохимическим ландшафтам колеблется от 1,8 до 41,2 мг/кг почвы при значительном разрыве между минимальными и максимальными величинами и при весьма существенном коэффициенте вариации. В этой зоне наибольшей концентрацией подвижного цинка характеризуются селитебные ландшафты (30); достаточно высокой концентрацией этого элемента выделяются также 88 техногенные ландшафты полеводческие с многолетними насаждениями гидрокарбонатно-кальциево-натриевые, равнинно-трансаккумулятивные на терригенных аллювиальных отложениях четвертичного возраста (23 Q), а также техногенные немелиорируемые полеводческие с севооборотом однолетних культур гидрокарбонатнокальциевые равнинные на терригенных аллювиальных четвертичных отложениях (7 Q). Почвы многих ландшафтов характеризуются относительно невысоким средним содержанием подвижной формы цинка при относительно незначительных расхождениях между минимальными и максимальными показателями. Определенную стабильность в концентрации подвижного цинка можно отметить для различных ландшафтов горно-лесной зоны (от 2 до 11,3 мг/кг почвы) при подавляющем большинстве показателей в пределах от 5 до 7 мг/кг почвы. Сравнительно невысоким содержанием подвижной формы цинка характеризуются почвы зоны виноградарства, в которой самым высоким уровнем (8 мг/кг почвы) отличались почвы ландшафта 11 К (техногенный полеводческий ландшафт с севооборотом полеводческих культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый низкогорный и среднегорный трансаккумулятивный на карбонатно-терригенных отложениях мелового периода). В целом высоким содержанием подвижной формы цинка характеризуются почвы плавневой зоны и зоны рисосеяния и, прежде всего, биогенные ландшафты пойменных лугов гидрокарбонатно-кальциевые равнинные супераквальные терригенные на аллювиально-морских отложениях четвертичного возраста (16,4 мг/кг почвы) в плавневой зоне и техногенные ландшафты полеводческие с севооборотом многолетних культур мелиорируемые гидрокарбонатно-кальциевые равнинные супераквальные на терригенных аллювиально-морских отложениях четвертичного возраста (14 Q). Определенной закономерности в характере концентрации подвижных форм цинка в пределах отдельных зон и конкретных геохимических ландшафтов четко не просматривается. По всей видимости, многолетнее культивирование земель, широкое применение минеральных удобрений, пестицидов и органических удобрений внесли определенные корректировки в зональные формирования техногенных ландшафтов и химического состава почв, сформировавшихся и развивающихся на отложениях различных возрастных периодов. Оценивая эту проблему, мы пришли к выводу, что содержание подвижной формы цинка широко варьирует по природно-хозяйственных зонам и его максимальные величины приходятся на районы богарного земледелия (9,3 мг/кг), а также горно-лесной и плавневой зоны при относительно высоких разрывах между их минимальными и максимальными значениями. Выявлено довольно большое количество почвенных проб (свыше 170) в различных зонах края и в целом ряде геохимических ландшафтов, в которых содержание подвижного цинка существенно превышает ПДК (табл. 5). 89 Таблица 5. Содержание цинка подвижного, превышающее ПДК, в почвах природнохозяйственных зон и геохимических ландшафтов, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Ландшафт 1Q 21Q 23Q 30 3Q 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 34Q 6Q 14Q 31Q 6Q 19N 40N 4N 65J 30 Среднее арифметическое 35,021 41,373 27,040 59,283 34,534 50,504 38,060 40,002 23,580 36,715 39,380 38,280 83,043 32,915 47,458 26,320 27,342 27,360 78,635 68,250 Минимум Максимум 23,000 23,745 27,040 27,730 23,000 23,000 38,060 23,010 23,580 23,100 39,380 38,280 30,510 25,720 23,940 26,320 27,342 27,360 24,770 68,250 98,980 59,001 27,040 89,110 96,750 226,480 38,060 132,250 23,580 61,580 39,380 38,280 186,670 40,110 102,570 26,320 27,342 27,360 132,500 68,250 Существенные различия в содержании подвижной формы цинка отмечаются в почвах отдельных геохимических ландшафтов в пределах конкретных административных районов (Приложение 1, табл. 7), что, очевидно, связано, прежде всего, с различиями в них технологий выращивания сельскохозяйственных культур и разнообразия их природных и климатических условий. Определенный интерес представляют данные содержания подвижного цинка в геохимических ландшафтах отдельных административных районов, где отмечено существенное превышение ПДК (Приложение 1, табл. 8). Количество таких точек в крае составило 187 по 28 районам. В некоторых ландшафтах (например, в техногенном агроландшфте полеводческом 5 Q) в Усть-Лабинском районе содержание подвижного цинка доходит до 226 мг/кг почвы. Содержание подвижного цинка, превышающее 100 мг/кг почвы, обнаружено в 5 точках. Столь высокие значения указывают на не всегда продуманные нормы применения удобрений с содержанием цинка, что может негативно сказаться не только на характере развития растений, животных, но и на качестве получаемой растительной и животноводческой продукции. Подвижность цинка в почве во многом определяется характером проводимых мероприятий, прежде всего, внесением физиологически кислых удобрений (например, азотных) и органики (перегной, компост), усиливающих микробиологическую 90 активность субстрата. При ПДК, равном 23 мг/кг, около 200 образцов почв по краю содержат подвижную форму цинка в пределах 24,8-132,5 мг/кг. Относительно выравненные показатели содержания подвижного цинка характерны для почв различных ландшафтов Белоглинского района, где его содержание колеблется от 16 до 21,5 мг/кг почвы при весьма небольших разрывах между минимальными и максимальными значениями, и для Апшеронского района (от 7 до 11,3 мг/кг почвы) при несколько большем разрыве между верхними и нижними пределами по большинству геохимических ландшафтов. Высокая концентрация цинка свойственна почвам Брюховецкого (11-32 мг/кг Ленинградского (12,2-16,7), Тихорецкого районов (20-23,5 мг/кг почвы) и некоторых других и города Краснодара (13,7-47,2),. Сравнительно низким содержанием подвижного цинка характеризуются почвы Абинского, Крымского, Кущевского, Сочинского, Староминского, Темрюкского и Туапсинского районов. Большие колебания средних показателей в пределах ландшафтов, на наш взгляд, связаны не только с геохимией подстилающей породы, но и с антропогенными факторами – внесением удобрений и других химических средств, а также с глубокой вспашкой, развитием различных форм эрозионных процессов и т.д. Основанием для такого заключения является то обстоятельство, что в пределах одного и того геохимического ландшафта содержание цинка в верхнем слое почвы варьирует весьма заметно во многих случаях. Например, в Апшеронском районе в биогенных ландшафтах лиственных лесов кислых переходных к кальциевому низкогорных и среднегорных трансэлювиальных на терригенных отложениях (52 N) нижний предел подвижного цинка составляет 0,2, а верхний - 13,6 мг/кг с разницей более чем в 65 раз. Другой пример для равнинной зоны (Брюховецкий район), где минимальный предел содержания подвижного цинка составил 0,85, а максимальный - 48 мг/кг почвы (ландшафт техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур гидрокарбонатно-кальциевый равнинный трансэлювиальный, сформировавшийся на терригенных отложениях). В заключение можно сказать, что содержание подвижного цинка в верхнем слое почвы в различных районах Краснодарского края колеблется в широких пределах, что подчеркивает необходимость оценки его содержания в конкретных агроландшафтах с целью определения целесообразности его внесения, что будет способствовать существенной корректировке иммунного состояния посевов сельскохозяйственных культур. Определенный интерес представляют результаты исследований поведения различных форм цинка в некоторых частях рельефа по слоям почвы и сезонам года (Приложение 1, табл. 9, 10, 11, 12). Сезонные качественные и количественные изменения содержания цинка по почвенным слоям и элементам рельефа позволяют выявить специфику загрязнения различных частей ландшафта, а также характер поведения загрязнителя в разных частях агроландшафта по сезонам года. Учитывая важ91 м н. у. м. ность различных аспектов динамики тяжелых металлов в почвенных слоях чернозема обыкновенного, в условиях колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района на участке многолетнего мониторинга физических, биологических и химических свойств почв, НИИ экологии в течение 2001-2002 гг. проводил исследования по миграции тяжелых металлов по почвенным слоям в типичном ландшафте в условиях зоны богарного земледелия в северной части Краснодарского края. В процессе работы в почвах изучалась динамика подвижных и валовых форм тяжелых металлов. Пробы отбирали в разрезах через каждые 20 см от поверхности почвы до материнской породы в различных элементах агроландшафта (рис. 1). В этом разделе монографии публикуются результаты анализа распределения цинка в условиях конкретного агроландшафта. 35 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 1 5 4 2 3 0 200 400 600 800 1000 1200 м Рис. 1. Схема размещения точек отбора образцов почв по сезонам года и элементам рельефа 1,5 – точки на границах водоразделов; 2,4 – точки на склонах; 3 – точка в балке Отбор проб проводился по сезонам года по общепринятым методикам, а их анализ выполнялся на приборе Квант-Z в лаборатории тяжелых металлов и радионуклидов. Два разреза были выполнены на плакорных участках на условных верхних частях водосбора балки, два других были сделаны на южном и северном склонах транзитных систем балки и один разрез - в нижней балочной части рельефа. Два верхних разреза представляют собой автономные экосистемы, два разреза на склонах – транзитные экосистемы, и разрез в нижней части рельефа является типичным примером аккумулятивной системы. Почвы автономных и транзитных систем характеризуются однородным гранулометрическим составом, а почвы аккумулятивной системы выделяются дифференцированностью по элювиальному типу. В различных элементах ландшафта и в почвенных слоях содержание подвижной формы цинка заметно варьирует. Наиболее высоким содержанием подвижного цинка отличаются верхние горизонты почвы практически во всех элементах рельефа 92 и во все сезоны года. С глубиной в почвенных слоях содержание этого элемента, как правило, постепенно снижается. Особо выделяются образцы почв аккумулятивного ландшафта, где содержание подвижного цинка существенно выше во все времена года по сравнению с другими элементами рельефа. Характерно отметить то обстоятельство, что наиболее четкая закономерность в изменении показателей подвижной формы цинка характерна для отдельных элементов рельефа по средним годовым показателям за все сезоны года. Максимум цинка концентрируется в первых двух, иногда трех горизонтах с последующим их снижением по мере приближения к материнской породе. Особый интерес представляют данные по содержанию валовой формы цинка, которые в количественном отношении превышают подвижную форму в 10-20 раз. Самая высокая концентрация валового цинка характерна во все периоды года для аккумулятивного ландшафта и, прежде всего, в летне-осенний период. В летний период во всех элементах ландшафта и по всем почвенным слоям валового цинка содержалось наибольшее количество. Достаточно четко просматривается тенденция к снижению показателей валового цинка при выведении средних данных за все периоды года. Наивысшие показатели свойственны аккумулятивному ландшафту, где содержание валового цинка доходит до 82,2 мг/кг, несколько ниже эти показатели в почвах автономного ландшафта и еще ниже – в почвах транзитных систем. Исследования, проведенные нами в Ленинградском районе, показали, что различные формы цинка в черноземе обыкновенном находятся в относительно небольшом количестве, особенно это касается подвижной формы, что, безусловно, будет сказываться отрицательно на иммунитете растений и их устойчивости к различным негативным факторам. Относительно равномерное распределение валового цинка по почвенным слоям в разных элементах рельефа указывает на способность почвы регулировать процессы перемещения этого элемента по различным слоям, а также на её способность к самовосстановлению и саморегулированию. С целью проверки правильности выбора нами площади в пределах агроланджшафта для проведения мониторинга состояния почвы, её физических и химических свойств, а также загрязнения её различными поллютантами в 2001 году была осуществлена съемка всей территории хозяйства «Заветы Ильича» Ленинградского района. Пробы в количестве 300 образцов почвы были отобраны по всему хозяйству с шагом 500 х 500 м. и проанализированы в соответствующих лабораториях научноисследовательского института прикладной и экспериментальной экологии. Валовые формы цинка в почвах хозяйства характеризуются весьма широким расбросом уровня концентрации этого элемента в разных частях агроландшафта (Приложение 2, рис. 1). Основная площадь хозяйства занята валовым цинком с уровнем его концентрации от 0,25 до 0,5 ПДК. Больших различий в концентрации цинка в почвах правобережной и левобережной территорий бассейна реки Средняя Челбаска не отмечено. Весьма небольшая площадь ландшафта занята почвами с содержанием цинка от 93 0,75 до 1 ПДК. Оценивая результаты площадной съемки валовых форм цинка в прочвах ландшафта, можно подчеркнуть, что 76 % точек от общего числа обследованных приходится на уровень концентрации этого элемента от 0,25 до 0,75 ПДК. Примерно 2 % территории, прилегающей к конмплексам хранения машинотракторного парска, где содержание валового цинка превышает 1 ПДК. Содержание цинка в воде. Определение уровня содержания цинка в воде показало, что во все периоды года оно невысокое (табл. 6), а в иле, наоборот, весьма значительное. В воде реки Средний Челбас содержание этого элемента доходит до 10 мг/ дм3, а в сточной воде, поступающей со свинофермы, колеблется от 400 до 2000 мг/кг сухой массы, или до 50 мг/ дм3. В питьевой артезианской воде содержание цинка не превышает 0,08 мг/л, в речной воде до поступления сточных вод со свинофермы составляет около 10 мг/л. Иными словами, загрязнение речной воды цинком осуществляется главным образом за счет поступления стоков свиноводческой фермы. Значительное содержание цинка в свиноводческих стоках связано с тем, что основным кормом для этих животных является зерно, в котором преобладает пшеница, где содержание цинка весьма существенное. Таблица 6. Содержание цинка в воде и иле в реке Кубань в пределах края Показатель Среднее Стандартная ошибка Стандартное отклонение Минимум Максимум Вода, мг/ дм3 0,025 0,003 0,061 0,002 0,936 Ил, мг/кг 53,42 1,59 25,71 10,34 249,78 При определении содержания цинка в очень большой выборке (свыше 400) образцов воды в реке Кубань в пределах Краснодарского края среднее содержание этого элемента составило 0,025 мг/ дм3 при очень высоком стандартном отклонении 0,061 и весьма больших разрывах между минимумом (0,002) и максимумом (0,036). Интересны данные по содержанию цинка в иле. Средние показатели этого элемента в иловых отложениях реки Кубань достаточно высокие (53,4 мг/кг). Учитывая, что выборка была существенной (свыше 250 образцов), то стандартная ошибка среднего количества цинка в иловых отложениях относительно невысокая (1,6) при весьма существенном стандартном отклонении (25,7) и очень широком разрыве между его минимальными (10,3) и максимальными (249,2) значениями. Из приведенных данных особый интерес вызывает разброс содержания этого элемента по различным точкам в весьма широких пределах, что указывает на определенную связь концентрации этого элемента со многими факторами и, прежде всего, с составом иловых отложений из-за приуроченности отдельных точек отбора почвенных образцов к местам сброса сточных и бытовых отходов и т.д. 94 Анализируя в целом содержание цинка в воде и в илах реки Кубань, следует указать на широкую вариацию концентрации этого элемента в пределах края, как в жидкой, так и в твердой фазах. Конкретную причину такого широкого разброса уровня цинка, особенно в иловых отложениях, следует искать в особенностях природных условий конкретных территорий водосбора, учитывая хозяйственную деятельность городов и станиц на прибрежных территориях реки Кубань, а также характер промышленного и сельскохозяйственного производства в пределах её бассейна. Содержание цинка в некоторых тканях и выделениях животных. В 2001-2005 гг. Институтом экологии проводилось обследование поголовья коров колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района на биохимию некоторых тканей (кровь, молоко), а также выделений животных (экскременты, моча). Всего было обследовано свыше 200 голов. Среди многих показателей при оценке состояния коров определяли также содержание цинка в крови, молоке, моче и фекалиях после проведения контрольных доек (табл. 7). Таблица 7. Содержание цинка (мг/ дм3) в тканях и выделениях животных Показатель Среднее Стандартная ошибка Стандартное отклонение Минимум Максимум Меньше среднего, % Молоко 2,98 0,08 0,61 1,45 3,98 40 Кровь 1,26 0,07 0,85 0,06 7,32 60 Моча 0,024 0,005 0,02 0,008 0,078 70 Анализируя результаты определения цинка в различных органических жидкостях, следует подчеркнуть, что достаточно высокий уровень его содержания свойственен крови и молоку. Следует обратить внимание, что в крови отмечается наибольший разрыв между минимальными (0,06) и максимальными показателями (до 7,32) при среднем уровне 2,86 мг/ дм3. Больше или равное среднему показателю содержание цинка в крови характерно для 40 % обследованных животных, меньше среднего у 60 % голов. Средние показатели содержания цинка в молоке (2,98 мг/ дм3) по уровню сходны с кровью, но характеризуются большей выравненностью, на что указывает относительно незначительный разрыв между минимальным (1,45) и максимальным (3,98 мг/ дм3) показателями. Обращает на себя внимание тот факт, что содержание цинка в моче примерно на 2 порядка ниже, чем в молоке, при весьма незначительных разрывах между минимальными (0,008) и максимальными (0,0078) уровнями. Для изучаемого поголовья, средний удой которого составил 11,73 л, разрывы между минимальными (2 л) и максимальными (21 л) показателями весьма существенны, что указывает на большие различия в состоянии здоровья животных и в их способности 95 продуцировать, что, по всей видимости, и оказало значительное влияние на содержание цинка, как в крови, так и в молоке. Оценивая исследуемое стадо в целом, необходимо подчеркнуть, что в его большей части (60 %) содержание цинка в крови составляет около 2,82 мг/ дм3; меньше среднего уровня содержится цинка в моче - у 70 % голов и в молоке - у 40 % голов. Большая часть поголовья (55 %) характеризуется надоями, превышающими 12 л молока. Оценка содержания цинка в некоторых тканях дойных коров, которые в основном получали корма местного производства, показала, что в составе всех биологических жидкостей этот элемент достаточно широко варьирует. Последнее указывает на то, что по показателям цинка в крови можно косвенно оценивать общее состояние животных. Содержание цинка в растительной массе. Поскольку цинк в небольших количествах является необходимым элементом для функционирования растений и активным участником многих физиологически активных соединений, определение его содержания в урожае растений весьма важно. В высоких концентрациях цинк выступает как загрязнитель и негативно действует на физиолого-биологические процессы в растениях. Цинк концентрируется в значительных количествах в стеблях и корнях, несколько меньше его в семенах, и промежуточное положение по его содержанию занимают листья. Этот элемент считается достаточно подвижным и в растения поступает весьма активно. Содержание цинка в зеленых кормах, сене и силосе мы определяли в колхозе «Заветы Ильича» Ленинградского района. Определение содержания цинка в кормах, которое проводилось в различные периоды года, указывает на широкую его вариацию по сезонам года и типам кормов. Анализируя показатели содержания цинка в кормах по сезонам года, следует подчеркнуть, что весной его концентрация в скошенной массе значительно выше, чем в летний период. Особенно это касается зеленых кормов злакового и бобового типов. Как правило, в смешанных посевах накопление в кормовой массе цинка выше, чем в чистых посевах, что, очевидно, можно объяснить лучшим использованием биотопа организмами, различающимися по своей способности осваивать экологические ниши. Самое низкое содержание цинка характерно для соломы, а самое высокое - для зеленой массы (в расчете на сухое вещество). Определяли содержание цинка в зерне некоторых сортов пшеницы при разных уровнях удобрения почвы навозом, макро- и микроэлементами. Следует подчеркнуть, что в сходных условиях вегетации различные сорта накапливали в зерновой массе разное количество цинка. Наибольшим накоплением цинка в зерне характеризовались сорта Леукурум, Соратница и др. Относительно мало содержалось цинка в зерне сорта Крошка и в сортосмеси. При внесении на поля удобрений, особенно органических, в зерне многих сортов пшеницы цинка накапливалось больше, чем без их внесения. Такое положение с изменением в содержании цинка на неудобренных и 96 удобренных участках связано с тем, что удобрения активизируют физиологобиохимические процессы и потребность в цинке у растений возрастает. Цинк проявляет в растениях весьма большую активность по сравнению со многими другими тяжелыми металлами. При недостатке питательных веществ, вполне возможно, что по интенсивности поступления в растения цинк уступает многим металлам, включая свинец, марганец и другие. У некоторых сортов пшеницы (например, Крошка) внесение удобрений существенного влияния на концентрацию цинка в зерновой массе не оказывает. Оценивая содержание цинка в отдельных кормах и в зерновой массе в разных условиях их производства, можно отметить, что этот элемент накапливается во всех растительных структурах. Концентрация этого элемента как по видам кормов, так и по сезонам и годам вегетации существенно варьирует. Заметно различается также содержание цинка в зерне различных сортов пшеницы при внесении и без внесения удобрений. Свинец (Pb) – химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 82, атомный вес 207,21. Природный свинец имеет 4 стабильных изотопа с массовыми числами: 204 (1,4 %), 206 (25,2 %), 207 (21,7 %), 208 (51,7 %). Последние три изотопа представляют собой конечные продукты распада естественных радиоактивных семейств урана, актиния, тория. Свободный свинец металл синевато-серого цвета, самый мягкий и самый тяжелый из обычных металлов, плотность 11,34 г/см3, легкоплавкий ( tопл 327,4о). Свинец и его соединения (особенно органические) весьма ядовиты, проникают в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и при курении; откладываются в основном в костях, мышцах, печени и т.д.; выделяются из организма через почки, толстые кишки, слюнные железы, с грудным молоком; нарушают в организме обмен веществ (белковый, минеральный, витаминный), кроветворную функцию костного мозга, разрушают эритроциты. Этот элемент относится к числу очень опасных загрязнителей для живых организмов, что и определяет нежелательность его присутствия как в абиотических (почва, вода, илы, воздух), так и в биотических объектах (растения, животные). Именно это обстоятельство и определяет необходимость мониторинга свинца практически во всех составляющих ландшафтов. В природе свинец встречается во всех блоках окружающей среды. Уровень его концентрации в окружающей среде нарастает в силу увеличения антропогенных нагрузок и его выброса и сброса с отходами производства и потребления. Большую опасность свинец представляет для детей, так как отрицательно влияет на ост и развитие. В организм человека этот элемент попадает с пищей, водой и вдыхаемым воздухом. Особую опасность представляет свинецсодержащие пыль и краски. До половины вдыхаемой свинцовой пыли остается в легких, а большая её часть всасывается в кровь. В желудочно-кишечном тракте доля свинца доходит до 10 %, а у детей - до 97 50 % от всего содержания этого элемента в организме. При недостатке кальция и витамина Д повышается его всасывание в желудочно-кишечном тракте. Только за одни сутки в организм человека попадает до 40 мкг свинца, хотя у разных групп населения этот показатель сильно варьирует. До 90 % общего содержания свинца у взрослого человека содержится в костях, а у детей - до 70 %. Биологический период полураспада свинца в костях составляет до 10 лет. Свинец с возрастом накапливается в организме, и к 40 годам его количество доходит в костях до 200 мг. В организме женщин свинец проникает сквозь плаценту в систему кровообращения плода, а в небольших количествах проходит через барьер между кровью и мозгом. Содержание свинца в молоке матери очень низкое, и потому отравление детей встречается редко. В качестве симптомов отравления человека соединениями свинца выделяют рвоту, запоры, поражение мозга (прежде всего у детей) и ряд других; при тяжелой форме отравления смерть наступает через несколько дней. Хронические отравления проявляются отсутствием аппетита, нервозностью, рвотой и т.д. Диагностируется свинец в организме путем анализа крови. Концентрация свинца в крови, по мнению врачей, не должна превышать 12-15 мкг на 100 мл, а у беременных женщин и детей - около 7 мкг на 100 мл. При превышении доли свинца в крови до 60 мкг на 100 мл у людей проявляется агрессивность и ухудшается самочувствие. Некоторые исследователи допускают связь между свинцовым загрязнением, которое приобретено до рождения ребенка и в раннем детстве, и снижением его интеллекта, способности к учебе, нарушением двигательных процессов, а у некоторых – и проявлением сверхактивности. Растительные продукты в целом содержат свинца больше, чем животные. У животных повышенное содержание свинца характерно для печени и почек, относительно мало этот элемент содержится в мясе, молоке, фруктовых соках, пиве, ржи, картофеле; выше его содержание в свиной печени, вине, плодоовощных культурах, пресноводной рыбе, спарже. Относительно много свинца содержит говяжья печень, корнеплоды, плодово-ягодные культуры. Питьевая вода обычно мало содержит свинца, но если водопровод свинцовый, то протекающая по ней мягкая вода сильно обогащается свинцом. Если вода жесткая, то в трубах откладывается карбонат свинца, который препятствует попаданию свинца в воду. Повышенное содержание свинца отмечено в промышленных районах. Принятые ПДК для культивируемых почв - 100 мг/кг, для воздуха населенных мест - 2 мг/м3, для питьевой воды - до 40 мг/ дм3. Свинец поступает в организм с пищей, водой и воздухом: с питьевой водой в связи с растворением в ней эндогенных (галенит) и экзогенных (англезит, церрусит и т.д.) соединений, а также вследствие загрязнения атмосферного воздуха газообразными отходами при сжигании угля из-за применения тетраэтилсвинца как антидетонатора в моторном топливе, при выносе в водные объекты со сточными водами и выбросаъх в атмосферу газообразных отходов металлургических, химических и других промышленных предприятий и шахт, рудообогати98 тельных фабрик, а также в результате привноса соединений свинца с других территорий. Свинец активно поглощается в воде взвешенными веществами и осаждается с ними в донных отложениях, а также в почвах, богатых глинисто-гумусовыми комплексами. В почве он находится в валовой и подвижной формах, а в воде - в растворенном и сорбированном (взвешенном) состоянии. Минеральные и органоминеральные комплексы в водной среде представлены в растворенной форме и в нерастворимой форме сульфидов, сульфатов, карбонатов. Свинец известен как промышленный яд, который может стать причиной отравления, особенно при неблагоприятных условиях среды. В почве свинец весьма активно поглощается растениями и легко включается в пастбищные цепи. Содержание различных форм свинца в почве и водных системах колеблется весьма широко. Наибольшее его количество концентрируется в плодородных почвах, богатых органикой. В поверхностных водах больше всего его скапливается в хлоридных термальных. ПДК вредности свинца в воде составляет 0,03 мг/дм3. Свинец является кумулятивным ядом и в организме человека накапливается постепенно. Скорость его выведения из организма очень низка. Он снижает скорость образования эритроцитов в костном мозге, блокирует синтез гемоглобина, в организм поступает с воздухом, пищей и меньше с водой. Наиболее интенсивно подвергается загрязнению свинцом население старых городских кварталов, где большое количество старой отслоившейся краски, в которой этот элемент содержится в значительных количествах. 1 г старой краски содержит до 50 мг свинца. Долгое время, вплоть до Второй мировой войны, свинец применялся в красках, затем постепенно стал заменяться двуокисью титана. В городских кварталах в воздухе и уличной пыли содержатся частицы свинца, образующиеся при сгорании бензина и попадающие при вдыхании в легкие животных и человека. До 5 мкг на кубометр накапливается свинца в месяц в городском воздухе. Потеря интереса к играм, вспыльчивость – это основные симптомы отравления свинцом детей. Постоянные запоры, обмороки, припадки случаются при значительном накоплении свинца в организме, особенно в молодом возрасте, вплоть до смертельного исхода. При заболевании средней тяжести дети оказываются умственно отсталыми, даже при уровне 0,4-0,5 ПДК ослабляется способность детей к учебе. В 1974 году было принято решение о прекращении добавления свинца в бензин. Накоплению свинца в водопроводной воде способствует подкисленная питьевая вода, растворяющая свинец в водопроводной системе, чему способствуют кислотные дожди. В течение 1998-2005 гг. Институтом экологии были проведены экологические обследования почв всего края на загрязнение подвижными формами свинца в пределах отдельных природно-хозяйственных зон. В результате аналитических исследо99 ваний в лаборатории тяжелых металлов было установлено, что показатели подвижной формы этого элемента колебались от 1,3 (рекреационная зона) до 2,43 мг/кг (в богарной зоне северной части края) (табл. 8). Таблица 8. Содержание свинца валового, превышающее ПДК в почвах природнохозяйственных зон, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 2,43 1,70 2,14 1,69 1,93 1,72 1,30 Минимум 0,06 0,01 0,08 0,11 0,12 0,21 0,39 Максимум 6,68 5,01 4,39 4,25 4,36 3,75 2,92 Во всех зонах края обнаружено большое количество почвенных проб, в которых содержание валового свинца существенно превышает ПДК (Приложение 1, табл. 13). Наиболее широким разбросом как средних, так и крайних пороговых показателей токсиканта в почвах характеризуется зона богарного земледелия, что, очевидно, связано с широким вмешательством человека во все составляющие её ландшафтные системы: внесение удобрений и пестицидов, выбросы техники и другие источники поступления свинца. Средние показатели по ландшафтам в пределах этой зоны колеблются от 18,2 до 36,8 мг/кг, а в пределах ландшафтов – от 2,6 до 54,9 (ландшафт 1Q), от 9,7 до 104,4 мг/кг (селитебный ландшафт 30) и т.д. Биогенные ландшафты отличаются большей выравненностью показателей содержания свинца в верхнем слое почвы, чем техногенные. В ряде почвенных проб во всех зонах края (около 40 точек) отмечено заметное превышение уровня ПДК по содержанию в них валовой формы свинца. Самые высокие показатели концентрации этого элемента установлены в верхнем слое почв в ландшафтах 2 N и 15 N в зоне виноградарства (Приложение 1, табл. 14). Определенный практический интерес представляют данные по содержанию валовой формы свинца в верхнем слое почв в различных геохимических ландшафтах края (Приложение 1, табл. 15). Почвы некоторых геохимических ландшафтов отдельных природно-хозяйственных зон характеризуются существенными разрывами нижних и верхних показателей. К таким ландшафтам следует отнести 15 N, 1 Q, 31 Q, 3 Q, 54 K, 7 Q. Наибольшие колебания в содержании свинца характерны для почв техногенных ландшафтов. Наименьшим варьированием содержания свинца отличаются некоторые ландшафты (например, 20 К, 24 Р и т.д.), где разница между минимальными и максимальными значениями не превышает нижних показателей. Наоборот, аграрные ландшафты характеризуются чрезвычайно широким разбросом между нижними и 100 верхними уровнями содержания этого элемента (например, 1 Q, 31 Q), где верхний показатель свинца в несколько раз больше нижнего. Оценка содержания валовой формы свинца в почвах по районам края показала, что в ряде территорий (Новороссийск, Сочи, Тихорецк, Ейск, Кропоткин, Кореновский район и ряд других) превышение ПДК этого элемента очень существенное; таких точек по краю выделено около 70 (Приложение 1, табл. 16). Высокое содержание свинца в верхнем слое почв в основном приходится на точки, расположенные вблизи промышленных или транспортных узлов. Содержание валовой формы свинца в верхнем слое почв в пределах отдельных районов и их геохимических ландшафтов колеблется весьма значительно. Между районами средние показатели варьируют от 9,4 до 37,0 мг/кг почвы (Приложение 1, табл. 17). Существенно варьируют эти показатели в пределах отдельных геохимических ландшафтов. Например, в Приморско-Ахтарском районе в почвах ландшафта 31 Q минимальное значение свинца составляет 0,84 мг/кг почвы, а максимальное – 17,6; в Темрюкском районе в ландшафте 2 N варьирование крайних показателей примерно такое же: от 9,8 до 148, 4 мг/кг. Большие колебания валовой формы свинца характерны для территорий, где промышленное производство в качестве энергоносителей использует бензин и другие углеводороды. В большинстве районов края выделены точки, где содержание валового свинца в почве существенно превышает ПДК (Приложение 1, табл. 18). Основная масса почвенных образцов, в которых обнаружено значительное превышение валового свинца, приурочена к промышленным предприятиям, Машино-тракторным станциям и транспортным узлам. Большое число почвенных проб во всех зонах края отличается также повышенным содержанием подвижной формы свинца (табл. 9). Широкое применение химикатов в агроландшафтах в зоне богарного земледелия, по всей видимости, и обусловило столь большой диапазон между крайними величинами в содержании свинца в почве. Примерно в 40 точках по краю определено содержание подвижного свинца свыше 6,5 мг/кг почвы, а 11 пробах его содержание превышает 10 мг/кг почвы. Таблица 9. Содержание подвижного свинца по зонам, мг/кг Уровень свинца < 6,5 > 6,5 > 10 > 10 > 30 1 102 25 9 2 1 2 76 1 0 0 0 3 192 1 0 0 0 101 4 99 0 0 0 0 5 311 0 0 0 0 6 579 8 2 1 1 7 20 5 3 1 0 Превышение содержания валовой формы свинца отмечено в почвах большинства районов края (табл. 10; Приложение 1, табл. 17). Наибольшими загрязнениями подвижной формой свинца характеризуются отдельные точки в Кореновском районе (свыше 34 мг/кг почвы отмечено в образцах вблизи города), а также в Сочинском районе (свыше 30 мг/кг почвы). Таблица 10. Содержание свинца подвижного, превышающее ПДК в районах края, мг/кг Район Белоглинский Ейский Кавказский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Кущевский Ленинградский Новороссийск Павловский Сочи Староминский Тбилисский Тимашевский Тихорецкий Щербиновский Среднее 6,330 8,745 6,080 34,450 6,510 10,815 6,000 6,663 6,000 10,830 6,653 13,322 8,846 6,609 9,160 11,800 7,408 Минимум 6,060 8,610 6,080 34,450 6,510 6,470 6,000 6,000 6,000 10,830 6,000 6,820 8,846 6,000 9,160 6,430 6,008 Максимум 6,600 8,880 6,080 34,450 6,510 28,640 6,000 7,625 6,000 10,830 8,167 30,450 8,846 7,218 9,160 19,360 10,526 Анализ большой выборки почвенных образцов, отобранных в геохимических ландшафтах различных природно-хозяйственных зон, показал широкое варьирование уровней подвижной формы свинца (Приложение 1, табл. 19). Наибольшее колебание в содержании подвижного свинца характерно для верхнего слоя почв богарной зоны земледелия; в пяти природно-хозяйственных зонах содержание этого загрязнителя существенно превышает ПДК (табл. 11). В основном такие точки приурочены к городским или транспортным анклавам. Высокое содержание подвижной формы свинца в ландшафтах 30 и 45 Q в рекреационной зоне связано с внесением этого элемента с пестицидами и удобрениями на культивируемых участках (садовых, цветочных, овощных и т.д.). В полутора десятках районов и в нескольких геохимических ландшафтах в почвенных пробах определены местами весьма существенные преовышения ПДК по содержанию подвижного свинца (Приложение 1, табл. 20). Высокие уровни свинца характерны для крупных промышленных анклавов – Краснодар, Сочи и т.д. 102 Таблица 11. Содержание свинца подвижного в почвах геохимических ландшафтов отдельных зон, превышающее ПДК, мг/кг Зона 1 2 3 6 7 Ландшафт 1Q 23Q 30 3Q 5Q 6Q 7Q 6Q 13Q 30 59J 64J 65J 30 44P 45K 47Q Среднее 6,645 7,640 10,860 6,863 8,907 10,526 12,067 6,804 6,510 10,830 7,840 7,820 15,710 28,230 6,820 17,310 8,220 Минимум 6,000 7,640 8,880 6,000 6,470 10,526 6,000 6,804 6,510 10,830 7,220 7,820 8,260 28,230 6,820 16,250 8,220 Максимум 8,846 7,640 12,250 8,610 11,040 10,526 34,450 6,804 6,510 10,830 8,460 7,820 30,450 28,230 6,820 18,370 8,220 Большой интерес представляет исследование содержания свинца в ландшафтах зоны богарного земледелия, где сконцентрировано основное производство зерновых культур края. Средние концентрации валовой формы свинца не превышают установленных нормативов и находятся на уровне 60 % от ПДК (32 мг/кг). Однако максимальные значения, превышающие (до 50 %) предельно допустимые концентрации валового свинца в почве, отмечены в поймах рек Кирпили, Кочеты, Бейсуг, Левый Бейсужек, Ея. Аномально высокие концентрации элемента-токсиканта (до 7,5 ПДК) выявлены в отдельных пробах почв, отобранных в бассейнах рек Понура (исток) и Челбас (среднее течение) (рис. 2) Учитывая сельскохозяйственную значимость исследуемых территорий, важнейшим показателем, характеризующим санитарно-гигиеническую обстановку и определяющим необходимость проведения мелиоративных детоксикационных мероприятий, является уровень подвижной формы свинца. Содержание мобильной формы свинца характеризуется весьма высокой его относительной концентрацией. Так, средние концентрации этой формы элемента близки к принятым нормам (6 мг/кг), а для отдельных водных объектов (реки Кирпили, Средняя Челбаска, Кочеты, Левый Бейсужек) превышают ПДК в 1,5 раза. Максимальные значения достигают 3-5 ПДК (пойменные почвы рек Бейсуг с притоками, Кирпили, Челбас, Ея, Кочеты). Повышенные концентрации свинца (как в валовой форме, так и в подвижной), как правило, приурочены к автомобильным дорогам. Весьма высокой концентрацией свинца отличаются также донные отложения практически всех речных систем (рис. 3). 103 в алов . форма подв . форма ПДКв ал ПДКподв 35 концентрация, мг/кг 30 25 20 15 10 5 Че лб С ас р. Ч С е ре лб дн ас ее ка зн ач ен ие Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Бе йс уг Б ей П ра с уж вы ек й Бе йс уж ек Ле в. Ки рп ил и П он ур а Ко че ты 0 Рис. 2. Содержание свинца в пойменных почвах степных рек Кубани валов ая форма подв ижная форма ПДКв ал ПДКподв 200 концентрация, мг/кг 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Че лб С ас р. С Ч ре ел дн ба ее ск а зн ач ен ие Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Ки рп ил и П он ур а Ко че ты Бе Ле йс в. уг Бе П йс ра уж вы ек й Бе йс уж ек 0 Рис. 3. Содержание свинца в донных отложениях степных рек Кубани Следует отметить, что средние показатели содержания валовой формы свинца в донных отложениях большинства рек не превышают ПДК. Однако в отдельных точках практически всех рек доля свинца в донных отложениях превышает установленные нормы. Несколько сложнее складывается ситуация в бассейнах рек Средняя Челбаска и Куго-Ея, где содержание валового свинца в донных отложениях находится на уровне 5,5 и 1,5 ПДК соответственно. 104 Донные отложения рек характеризуются более высокой концентрацией мобильных форм свинца по сравнению с пойменной почвой. Отмеченное явление накопления токсиканта в донных отложениях может явиться причиной вторичной токсичности вод. Действительно, даже если источник загрязнения устраняется, то в дальнейшем становится возможна обратная миграция металла из донных отложений в воду. Прогнозирование состояния водных систем должно опираться на данные всех составляющих анализа, проводимого через определенные промежутки времени. Одним из наиболее динамичных составляющих водных систем является водная среда. Существенными факторами варьирования концентрации свинца в воде является его адсорбция взвешенными веществами и осаждение с ними в донные отложения. В числе других металлов свинец извлекается и накапливается гидробионтами. Свинец находится в природных водах в растворенном и взвешенном (сорбированном) состояниях. В растворенной форме встречается в виде минеральных и органоминеральных комплексов, а также простых ионов, в нерастворимой форме - главным образом в виде сульфидов, сульфатов и карбонатов. В речных водах концентрация свинца колеблется от десятых долей до единиц микрограммов в 1 дм3. В незагрязненных поверхностных водах содержание свинца обычно не превышает 3 мкг/л. Наши исследования показали, что между общей концентрацией металлатоксиканта в природных поверхностных водах и их токсичностью нет однозначной зависимости. Поэтому качество воды степных рек Кубани оценивается по уровню содержания подвижной формы свинца. Содержание свинца в пробах воды степных рек выявлено на уровне, не превышающем в среднем строгого ПДК для водоёмов рыбохозяйственного использования (т.е. не выше 6 мкг/л). Но в отдельных образцах отмечены концентрации свыше 2 ПДК (реки Ея, Кавалерка, Челбас) (рис. 4). 0,007 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 растворенная форма ПДКрх Ея Ка ва ле рк а С ос ы ка Ку го -Е я Че лб С р. ас С Ч ел ре ба дн ск ее а зн ач ен ие 0 Ки рп ил и П он ур а Ко че ты Бе Ле йс в. уг Бе П ра йс вы уж й ек Бе йс уж ек концентрация, мг/л 0,006 Рис. 4. Содержание свинца в водах степных рек Кубани 105 Таким образом, по содержанию свинца воду степных рек можно охарактеризовать как условно чистую, что обеспечивается естественными процессами. Главным фактором самоочищения воды, вероятно, является то, что в природных поверхностных водах содержится большая масса органических веществ, 80% которых составляют высокоокисленные полимеры типа гумусовых веществ, проникающих в воду из почв. Они являются своего рода комплексообразующими реагентами, связывающими ионы металлов в комплексы и уменьшающими тем самым токсичность вод. Динамика различных форм свинца по почвенным слоям чернозема обыкновенного. Изучение динамики тяжелых металлов по сезонам года, а также их количественное изменение по почвенным слоям представляют большой научный и практический интерес. Изменение показателей содержания свинца по слоям почвы тесно связано с типом почв, характером их увлажнения и кислотности, с температурой, а также с содержанием в них мелкодисперсных частиц глины и гумуса, определяющих интенсивность окислительно-восстановительных процессов (Малюкова, Малинина, 2001; Меркушева и др., 2001; Ильин и др., 2003). Достоверная связь установлена между массой мелких частиц почвы (< 0,005 мм) и общим содержанием тяжелых металлов, включая и свинец (Вайчис и др., 1998). Определенные различия в содержании ряда тяжелых металлов, в том числе и свинца, в почвах и почвообразующих породах отмечены в работе В.Д. Мухи и др. (1998). Остановимся на анализе полученных нами результатов по динамике различных форм свинца по почвенным слоям и элементам рельефа. В качестве примера для объективной оценки уровней загрязнения почв агроландшафта свинцом в 2001 году мы провели площадную съемку всего хозяйства колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района с шагом 500 х 500 м. Отобранные образцы почв были проанализированы в Институте экологии. Полученные результаты показали довольно широкий расброс уровней загрязненности свинцом различных частей агроландшафта. Условно содержание свинца в почвах хозяйства мы разделили на 5 групп и при их выделении на схеме была получена вполне четкая картина загрязнения ландшафта различным уровнем концентрации изучаемого элемента (Приложение 2, рис. 2). Основная часть территории хозяйства занята почвами, в которых концентрация валового свинца находится в пределах 0,25-0,75 ПДК. Загрязнение почв с концентрацией свинца более 1 ПДК приурочено к местам размещения техники и её ремонта и их площадь не превышает 1 %. Динамика валовой формы свинца по почвенным слоям. Отбор проб по почвенным слоям и по всем профилям выполнялся в разные сезоны года - весной, летом и осенью, а на северном склоне и в аккумулятивной зоне рельефа - и в зимний период. Полученные результаты показывают, что концентрации валовой формы свинца по выделенным слоям почвы заметно колеблются по сезонам года и по элементам рельефа. Как правило, максимальная концентрация этой формы тяжелых металлов харак106 терна для верхнего слоя почвы (0-20 см) практически для всех элементов рельефа. Наибольшей концентрацией свинца характеризуются верхние слои почв северного (20,83) и южного склонов (20,42), а также разреза на южном водоразделе (21,75 мг/кг), расположенного на плакорном участке на переходе от северного склона (табл. 12). Таблица 12. Содержание валовой формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (весна 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Номер разреза 1 18,58±0,93 17,46±0,87 17,25±0,86 17,02±0,85 17,88±0,89 18,07±0,90 16,45±0,82 17,33±0,86 18,27±0,91 16,33±0,81 2 20,83±1,04 18,07±0,90 17,35±0,86 19,43±0,97 17,56±0,87 17,62±0,88 18,83±0,94 17,35±0,86 17,04±0,85 17,10±0,85 3 19,44±0,97 19,56±0,98 2,52±1,32 17,80±0,89 14,35±0,72 13,52±0,67 12,47±0,62 - 4 20,42±1,02 18,76±0,94 19,25±0,96 17,22±0,86 17,05±0,85 17,57±0,87 17,46±0,87 16,74±0,83 16,35±0,81 16,43±0,82 5 21,75±1,08 19,82±1,00 20,15±1,00 20,56±1,02 17,43±0,87 16,85±0,84 16,57±0,82 16,33±0,81 17,07±0,85 16,24±0,81 Следует подчеркнуть, что по почвенным слоям валовая форма свинца в весенний период размещается неравномерно. На южном склоне отмечена тенденция накопления свинца до 18,83 мг/кг в слое 120-140 см. В третьем разрезе, представляющим собой аккумулятивный ландшафт, свинца в слоях 40–60 см накапливается до 26,52 мг/кг (это максимальное количество по всем разрезам в весенний период). В пятом разрезе, расположенном на водоразделе, в горизонтах 40-60 и 60-80 см количество свинца превысило 20 мг/кг почвы. Следует обратить внимание, что в третьем разрезе, представляющем собой аккумулятивную зону, начиная с горизонта 80 см в весенний период наблюдается снижение доли валовой формы свинца, что, очевидно, связано с активным в этот период промывным режимом. Анализируя в целом содержание валовой формы свинца в почвенных слоях в весенний период, следует подчеркнуть, что четко просматривается с глубиною разреза относительно равномерный уровень распределения этого элемента по всему профилю. В какой-то мере исключением является третий разрез, где, начиная с четвертого слоя, отмечается значительное снижение концентрации этого элемента, что можно объяснить перенасыщением почвы водой в весенний период уже на глубине 80 см. По всей видимости, в этих условиях усиливается распад соединений свинца и его перенос грунтовыми водами в более низкие горизонтальные профили. 107 Исследования содержания валовой формы свинца по почвенным слоям в летний период показали, что в верхнем слое почвы в зависимости от рельефа доля этого элемента заметно варьирует (табл.13). В верхнем слое первого разреза в сравнении с весенним периодом отмечено повышение валовой формы свинца до 21,72 мг/кг почвы. На южном склоне отмечено заметное снижение количества свинца до 15,12. В третьем аккумулятивном разрезе, наоборот, содержание свинца поднялось до 22,45 мг/кг. На северном склоне поддерживается практически тот же уровень содержания свинца по почвенным слоям, который характерен для весеннего периода. В пятом разрезе (на южной границе водосбора) отмечено снижение валовой формы свинца до 20,35 мг/кг. Таблица 13. Содержание валовой формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (лето 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Номер разреза 1 21,72±1,08 20,67±1,03 19,75±0,98 18,58±0,93 20,14±1,00 17,85±0,89 17,40±0,87 17,56±0,88 16,77±0,84 16,52±0,82 2 15,12±0,75 19,84±0,99 19,28±0,96 18,56±0,92 21,27±1,06 17,85±0,89 17,32±0,86 15,26±0,76 15,54±0,77 15,12±0,75 3 22,45±1,12 19,86±0,99 21,32±1,06 19,54±0,97 20,17±1,00 18,53±0,92 18,26±0,91 - 4 20,42±1,02 20,66±1,03 19,84±0,99 19,76±0,98 20,32±1,01 18,80±0,94 19,27±0,96 17,25±0,86 17,54±0,87 17,06±0,85 5 20,35±1,02 20,86±1,04 21,75±1,08 21,42±1,07 19,80±0,99 20,64±1,03 20,78±1,03 20,42±1,02 20,27±1,01 17,25±0,86 Из полученных данных видно, что характер накопления свинца в верхнем слое почвы в летний сезон определенно связан с рельефом местности. По слоям почвы при относительно небольшой разнице между ними в 2-3 мг отмечается снижение содержания этого элемента в первом разрезе. Практически во всех горизонтах повышается содержание свинца в почвенном разрезе на южном склоне. Снижается, хотя и незначительно, содержание свинца в почве аккумулятивного ландшафта. Мало варьирует содержание этого элемента в верхних 5-ти горизонтах, а с глубиной его доля заметно снижается в разрезе северного склона - до 17,06 мг/кг. Доля свинца поддерживается на высоком уровне в пятом разрезе на водоразделе, где в 3-м и 4-м горизонтах отмечено повышение уровня свинца до 21,75 и, наоборот, в 10-м горизонте - его содержание падает до 17,25 мг/кг. Сравнивая содержание валовой формы в летний период с весенним, можно отметить, что в целом по всему разрезу содержание этого элемента или увеличивается по горизонтам, или поддерживается на том же уровне, что и весной. 108 Понижение содержания валовой формы свинца в летний период в верхнем слое почвы южного склона можно объяснить, очевидно, более ранним интенсивным прогреванием почвы и ускорением в связи с этим окислительно-восстановительных процессов в почвенных горизонтах этого участка. При достаточном обеспечении почвы влагой часть валовой формы свинца переходит, очевидно, в подвижное состояние, а часть, с нисходящими токами воды, перемещается в нижние горизонты, о чем свидетельствует повышение его доли в нижних слоях по сравнению с весенним периодом. В осенний период, так же как в весенний и летний, отмечена своя специфика в содержании по почвенным слоям валовой формы свинца практически в каждом разрезе (табл.14). Осенью, по сравнению с летом, в верхних слоях почвы снижается содержание валовой формы свинца в 1-м и 3-м разрезах. Наоборот, во 2-м и 5-м разрезах отмечено увеличение этого элемента, что можно связать, прежде всего, с усилением его выброса с отработанным топливом сельскохозяйственной техники и усилением трансграничного переноса с западной промышленной зоны (Ростовская область, Украина). Что касается ниже расположенных слоёв, то уровень осеннего периода в содержании кадмия в почве в основном совпадает или близок к показателям летнего сезона. Определенным исключением является динамика валовой формы свинца в почвенных слоях третьего разреза, где в верхних 2-м и 3-м горизонтах наблюдается повышение концентрации этого элемента, а в более низких слоях – снижение, поскольку происходит вымывание этого элемента грунтовыми водами. Таблица 14. Содержание валовой формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (осень 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 20,48±1,02 20,06±1,00 18,72±0,94 18,05±0,90 17,27±0,86 16,84±0,84 17,08±0,85 16,06±0,80 16,35±0,82. 16,72±0,84 2 19,65±0,98 21,73±1,08 18,07±0,90 16,46±0,82 18,14±0,91 17,26±0,86 18,54±0,93 17,06±0,85 16,32±0,82 12,76±0,64 Номер разреза 3 19,82±0,99 21,86±1,09 23,45±1,17 19,54±0,98 21,43±1,07 18,24±0,91 18,65±0,93 - 4 20,65±1,03 18,46±0,92 17,52±0,87 16,07±0,80 17,82±0,89 17,08±0,85 17,24±0,86 18,35±0,92 17,04±0,85 15,18±0,76 5 22,07±1,40 20,75±1,03 19,36±0,96 17,14±0,86 17,02±0,85 17,56±0,88 16,27±0,81 15,84±0,79 16,08±0,80 16,32±0,81 В целом в осенний период прослеживается четкая тенденция снижения валовой формы свинца с углублением почвенных слоев: максимальное содержание (22,07-23,45 мг/кг) отмечено в первых двух-трех слоях и минимальное (12,76-15,18 мг/кг) - в 9 и 10-м слоях. 109 В зимний период определялось содержание валовой формы свинца по слоям почвы четвертого (северный склон) и третьего (аккумулятивная система) профилей (табл.15). Максимальное накопление этого элемента определено в верхнем горизонте аккумулятивной зоны (22,32 мг/кг). В разрезе северного склона отмечено попеременное увеличение (до 19,14 в 4-м и до 19,06 - в 7-м горизонте) и снижение (до 18,35 в 5-м и 17,15 - 8-м горизонте) содержания валовой формы свинца по слоям почвы. Таблица 15. Содержание валовой формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (зима 2002 г) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Номер разреза 3 22,32±1,11 20,74±1,04 20,06±1,00 19,67±0,98 19,64±0,98 18,35±0,92 18,06±0,90 - 4 21,83±1,09 20,07±1,00 20,72±1,03 19,14±0,96 18,35±0,92 18,85±0,94 19,06±0,95 17,15±0,86 17,64±0,88 15,82±0,79 Усреднение данных по содержанию свинца, как в верхнем слое почвы, так и по ее нижним горизонтам, в целом за год показывает, что наиболее высокие его уровни свойственны верхнему горизонту аккумулятивной зоны (21,01±1,05 мг/кг), а также транзитной зоны северного склона (20,50±1,02 мг/кг). Средние показатели содержания свинца в целом по всему почвенному профилю хотя и мало, но различаются по разрезам (табл. 16). Наиболее высокое содержание валового свинца характерно для всего почвенного профиля аккумулятивной зоны. Таблица 16. Содержание валовой формы свинца (мг/кг) по горизонтам почвы (среднее за все сезоны) Глубина отбора,см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 20,26±1,01 19,40±0,97 18,57±0,93 17,88±0,89 18,43±0,92 17,59±0,88 16,98±0,85 16,98±0,85 17,13±0,86 16,52±0,83 2 19,36±0,97 19,93±1,00 18,86±0,94 18,40±0,92 18,83±0,94 17,90±0,89 18,44±0,92 16,70±0,83 16,63±0,83 15,20±0,76 Номер разреза 3 4 21,01±1,05 20,50±1,02 20,51±1,02 19,29±0,96 22,84±1,14 18,87±0,94 19,14±0,96 17,68±0,88 18,90±0,94 18,40±0,92 17,16±0,86 17,82±0,89 16,86±0,84 17,99±0,90 17,45±0,87 16,98±0,85 16,22±0,81 110 5 20,28±1,01 19,78±0,99 19,78±0,99 18,28±0,91 18,64±0,93 17,61±0,88 17,57±0,87 17,04±0,85 16,91±0,84 15,98±0,80 Завершая анализ данных по содержанию валовой формы свинца в почвенных слоях всех разрезов, полученных нами по сезонам года, следует отметить: 1. Содержание свинца в почвенных слоях в значительной степени определяется характером рельефа ландшафта. Как правило, на северном склоне концентрация свинца несколько выше, чем на южном. Наиболее высокие уровни свинца свойственны аккумулятивной системе. Автономные системы (плакорные участки) характеризуются промежуточным уровнем содержания свинца между транзитной и аккумулятивной системами. 2. Достаточно четко проявляются различия в содержании валовой формы свинца по сезонам года. Сравнительно мало концентрируется валовой формы свинца в автономной и транзитной системах весной, что, очевидно, можно объяснить заметным вымыванием и выносом органоминеральных частиц ветрами, снижением выбросов работающей техникой, а также выщелачиванием почв при усилении осадков. Летом содержание валовой формы свинца увеличивается и на таком же уровне поддерживается в осенний период. В зимний сезон накопление свинца можно объяснить именно усилением трансграничного переноса с ветровыми потоками, а также его перемещением с инфильтрующимися дождевыми водами из верхних горизонтов в нижние. 3. Содержание валового свинца по почвенным горизонтам во всех формах рельефа меняется и, как правило, с глубиной снижается. Больше всего свинец концентрируется в верхних слоях, что можно связать с выбросами работающей техники, трансграничными переносами, с ослаблением окислительно-восстановительных процессов вследствие понижения температуры и недостатка влаги и перехода части валовой формы свинца в подвижные. Содержание подвижной формы свинца по почвенным слоям. В те же сроки, что и определение валовой формы, проводилась работа по оценке содержания подвижной формы свинца в различных частях ландшафта по сезонам года и в различных слоях почвы. Анализируя полученные данные в весенний период (табл. 17), следует подчеркнуть, что весьма заметно выделяются показатели содержания свинца в слоях третьего аккумулирующего разреза, где в верхних трех слоях количество подвижной формы изучаемого элемента колеблется от 4,34 до 7,24 мг/кг. Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Таблица 17. Содержание подвижной формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (весна 2001 г) Номер разреза 1 2 3 4 5 3,87±0,19 4,95±0,24 4,34±0,21 4,72±0,23 5,24±0,26 3,24±0,16 2,27±0,11 5,16±0,26 3,45±0,17 3,17±0,16 3,12±0,15 1,94±0,09 7,24±0,36 4,20±0,21 3,57±0,28 2,53±0,12 5,35±0,26 3,17±0,16 2,83±0,14 4,33±0,22 2,44±0,12 2,87±0,14 1,46±0,07 2,54±0,13 3,52±0,17 3,72±0,18 2,45±0,12 2,15±0,10 3,72±0,18 3,04±0,15 1,42±0,07 4,84±0,24 2,37±0,12 3,27±0,16 2,43±0,12 2,38±0,12 2,37±0,12 2,83±0,14 4,52±0,22 4,14±0,21 2,05±0,10 2,42±0,12 4,75±0,24 2,64±0,13 2,22±0,11 2,14±0,10 2,75±0,14 111 Что касается остальных разрезов, то в верхнем слое почвы достаточно много подвижной формы свинца в разрезе южного склона (4,95) и в верхнем слое почвы в пятом разрезе (5,24 мг/кг), расположенном на южном водоразделе. На северном склоне в верхнем слое почвы отмечен также достаточно высокий уровень содержания подвижной формы свинца (4,72 мг/кг), а самый низкий уровень характерен для равнинной территории первого разреза, где подвижная форма свинца составила 3,87 мг/кг. С глубиной, как правило, содержание подвижной формы свинца практически во всех элементах рельефа снижается, при некотором обособлении отдельных участков рельефа, где отмечается нарастание её концентрации. Таковыми являются 9-й горизонт первого разреза (4,14), 3-й горизонт второго разреза (5,35), 7-й горизонт второго разреза (4,84), 3-й горизонт четвертого разреза (4,20 мг/кг), 4-й, 8-й и 9-й горизонты пятого разреза, где количество подвижной формы свинца возрастает до 4 мг/кг почвы и больше. В остальных почвенных слоях отмечается снижение подвижной формы свинца. Чередование почвенных слоев со снижением содержания свинца весьма четко выделяется по различным элементам ландшафта при изменении глубины разреза и количества влаги от выпадающих осадков, а также из-за различий в содержании органики по отдельных слоям почвы. Анализируя показатели содержания подвижной формы свинца по слоям почвы и элементам рельефа в агроландшафте в целом, следует обратить внимание на заметные колебания доли загрязнителя, что связано, очевидно, с особенностями увлажнения субстрата. В летний период, за исключением верхнего слоя первого разреза, приуроченного к водоразделу на широкой равнине, где отмечено нарастание загрязнителя, в остальных элементах рельефа отмечено снижение показателя содержания подвижной формы свинца в верхнем слое почвы и, как правило, его уменьшение в нижних слоях (табл. 18). Таблица 18. Содержание подвижной формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (лето 2001 г) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Номер разреза 1 4,84±0,24 4,55±0,23 3,58±0,18 3,42±0,17 3,18±0,16 2,92±0,15 3,26±0,16 2,64±0,13 2,75±0.14 2,26±0,11 2 4,35±0,22 3,82±0,19 3,57±0,18 2,84±0,14 3,12±0,16 2,46±0,12 2,62±0,13 2,18±0,11 2,34±0,12 2,15±0,11 3 3,88±0,19 3,67±0,18 6,22±0,31 4,36±0,22 3,64±0,18 3,45±0,17 3,14±0,16 - 112 4 3,58±0,18 3,76±0,19 3,60±0,18 3,07±0,15 2,85±0,14 2,83±0,14 2,45±0,12 2,16±0,11 1,84±0,09 1,62±0,08 5 3,64±0,18 3,27±0,16 3,45±0,17 3,57±0,18 3,16±0,16 2,48±0,12 2,66±0,13 2,64±0,13 2,07±0,10 2,10±0,10 Сложившуюся ситуацию в летний период можно объяснить тем, что влажность верхнего горизонта снижается, а нижние почвенные слои, наоборот, всегда остаются более влажными. Особенно четко такая зависимость проявляется по горизонтам третьего разреза, где в нижних почвенных слоях концентрация подвижной формы свинца заметно увеличивается. В целом, в летний период содержание подвижной формы свинца с глубиной почвенного слоя достаточно четко снижается, чего нельзя сказать о весеннем периоде, где разброс доли этого элемента по горизонтам выражен менее четко. По результатам исследований уровня подвижной формы в летний период можно заключить, что очень важным фактором, влияющим на содержание этого загрязнителя, является сухость верхнего слоя почвы. Результаты исследований по содержанию подвижной формы свинца в почве в осенний период указывают на снижение или на близкий к летнему сезону уровень концентрации этой формы загрязнителя в верхнем слое почвы, особенно на водоразделе и на южном склоне (табл. 19). Наоборот, отмечается устойчивое увеличение содержания этого элемента в почве северного склона, а также в почве аккумулятивной системы. Максимальным содержанием подвижной формы свинца характеризуются почвы водоразделов и аккумулятивной зоны, а минимальным - почвенные горизонты транзитных систем. Можно предположить, что определенная специфичность в динамике свинца по слоям почвы связана с увлажнением и температурой почвы, показатели которых снижаются от верхнего горизонта к нижнему, что определяет, очевидно, снижение интенсивности деятельности микробных комплексов в связи с заметным уменьшением доли гумуса по мере приближения к материнской породе. Таблица 19. Содержание подвижной формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (осень 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Номер разреза 1 4,35±0,22 4,74±0,24 4,26±0,21 3,08±0,15 2,66±0,13 2,25±0,11 2,07±0,10 2,02±0,10 1,75±0,09 2,28±0,11 2 4,22±0,21 3,85±0,19 3,28±0,16 2,16±0,11 3,85±0,19 2,72±0,14 2,25±0,11 3,52±0,18 2,28±0,11 0,92±0,05 3 3,80±0,19 4,07±0,20 4,75±0,24 4,02±0,20 6,08±0,34 4,27±0,21 3,04±0,15 - 4 4,23±0,21 3,52±0,18 2,74±0,14 2,45±0,12 3,50±0,17 2,16±0,11 2,42±0,12 4,05±0,20 2,83±0,14 1,64±0,08 5 4,16±0,21 3,24±0,16 2,92±0,15 2,17±0,11 2,05±0,10 2,63±0,13 2,32±0,12 2,27±0,11 1,54±0,08 1,80±0,09 Весьма интересные данные получены при изучении динамики подвижной формы свинца в зимний период (табл. 20). Первое, что можно отметить, это снижение уровня подвижного свинца по всем почвенным слоям по сравнению с предыду113 щими периодами. Такая ситуация характерна как для верхних слоев почвы, так и для нижних. Обращает на себя внимание заметное снижение свинца в аккумулятивной зоне, для которой характерен интенсивный подпочвенный сток, с которым часть свинца переносится в более низкие элементы рельефа. На южном склоне содержание свинца снижается с шестого горизонта, что можно объяснить усилением на этом уровне инфильтрационных потоков. Снижение доли свинца в верхних горизонтах, по всей видимости, связано с эрозионными процессами, с усилением инфильтрации и переносом в нижние слои подвижной формы этого элемента. Таблица 20. Содержание подвижной формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (зима 2002 г) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Номер разреза 3 2,93±0,15 2,82±0,14 2,07±0,10 2,25±0,11 1,93±0,10 2,24±0,11 2,38±0,12 - 4 3,62±0,18 2,83±0,14 2,45±0,12 2,06±0,10 2,12±0,11 3,07±0,15 1,92±0,09 1,76±0,09 1,85±0,09 1,25±0,06 Расчет средних показателей подвижной формы свинца по почвенным слоям подчеркивает большую близость уровней загрязнения свинцом во всех разрезах (табл. 21). Такое сходство указывает на функциональное единство составляющих в годовом временном режиме при несомненном варьировании показателей по отдельным сезонам. Таблица 21. Содержание подвижной формы свинца (мг/кг) по слоям почвы (среднее за год) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 4,35±0,22 4,18±0,21 3,65±0,18 3,01±0,15 2,76±0,14 2,96±0,15 2,25±0,11 2,35±0,12 2,88±0,14 2,39±0,12 Номер разреза 2 3 4,28±0,21 4,32 3,19±0,16 3,68 2,81±0,14 3,23 3,10±0,15 3,06 2,99±0,15 2,87 2,68±0,13 2,82 2,91±0,14 2,58 2,46±0,12 2,13±0,11 1,64±0,08 114 4 4,32 3,68 3,23 3,06 2,87 2,82 2,58 2,40 2,50 2,01 5 4,32 3,68 3,23 3,06 2,87 2,82 2,58 2,40 2,50 2,01 Завершая анализ динамики подвижной формы свинца по слоям почв различных элементов рельефа и по сезонам года, можно сделать следующие выводы: 1. Содержание подвижной формы свинца заметно варьирует по элементам рельефа (равнина, южный склон, северный склон, аккумулятивная система) как в верхних слоях почвы, так и в нижних, что можно объяснить, очевидно, заметными различиями показателей водного режима и окислительно-восстановительного потенциала почвы. 2. С увеличением температуры почвы весной и летом содержание подвижной формы свинца возрастает в верхнем слое почвы, что, очевидно, связано с выбросами работающей техники, трансграничным переносом, переходом валовой формы в подвижную и т.д. Весьма активно эти процессы проходят в весенний и летний периоды. Осенью, когда температура снижается, несмотря на благоприятное увлажнение, уменьшается содержание этой формы свинца, что связано со снижением интенсивности перехода валовой формы свинца в подвижную, её выветриванием и выщелачиванием. Особенно четко такая зависимость просматривается в аккумулятивной зоне. 3. Особняком выделяется характер динамики свинца в зимний период. Объективно во всех горизонтах количество свинца снижается, что связано с интенсификацией вымывания и выветривания этого элемента с почвенными частицами. Анализ содержания подвижной и валовой форм свинца по почвенным слоям и по сезонам года показывает широкий разброс их показателей. Не всегда просматривается достаточно четкая связь показателей форм свинца по отдельным периодам и горизонтам. Усреднение показателей содержания свинца в целом за годичный период позволяет отметить достаточно четкую направленность в динамике как валовой, так и подвижной форм этого элемента по горизонтам почвы и элементам рельефа. Анализируя полученные материалы, можно констатировать, что с глубиной показатели содержания обеих форм свинца заметно снижаются практически во всех элементах рельефа. Наиболее высокий уровень концентрации валовой формы свинца характерен для четвертого почвенного горизонта в аккумулятивной зоне (разрез 3). С глубиной в этом элементе рельефа содержание валовой формы свинца снижается и весьма заметно. По склонам (и северному, и южному) отмечается большая схожесть в размещении валовой формы свинца по отдельным горизонтам. Определенным сходством характеризуются также показатели валовой формы свинца по горизонтам почвы на водоразделах. Минимальное содержание валовой формы свинца отмечено в почвенных горизонтах водоразделов, среднее положение занимают почвы склонов. Различия между разрезами в различных частях рельефа указывают на то, что склоны в определенной степени обогащаются свинцом при его смывании в составе мелкодисперсных частиц глины и гумуса с водоразделов дождевой водой при равных прочих условиях. Тот факт, что в аккумулятивной зоне концентрируется наибольшее количество свинца, можно объяснить тем, что из верхнего слоя дождевыми потоками, а в нижних гори115 зонтах подпочвенными водами часть свинца выносится в расположенные ниже системы. Анализируя данные по подвижной форме свинца, можно указать на достаточно четкую линию снижения содержания подвижной формы с глубиной на водоразделах и на склоновых элементах рельефа. Что касается аккумулятивного ландшафта, то достаточно четко просматривается увеличение содержания свинца в третьем горизонте и затем сильное его снижение в нижележащих слоях, обусловленное усилением промывного режима с глубиной разреза. Динамика подвижной формы свинца по усредненным показателям в значительной части повторяет валовую: постепенное снижение содержания свинца от верхнего слоя к нижнему и от южного склона к северному, что указывает на сильный промывной режим изучаемых почв. Несколько менее выражены изменения в содержании свинца в почвах с глубиной на водоразделах и достаточно сильно выделяются почвенные горизонты аккумулятивного ландшафта. По средним показателям для всех горизонтов самое высокое содержание свинца характерно для почв аккумулятивной зоны (3,60 мг/кг - подвижная форма свинца и 19,49 мг/кг - валовая форма свинца). Минимальное содержание свинца подвижной (2,82 и 2,98 мг/кг) и валовой форм (18,02; 18,12 мг/кг) характерно для транзитных систем. Усреднение показателей валовой и подвижной форм свинца по различным элементам рельефа подчеркивает некоторые различия в динамике и характере накопления загрязнителя по элементам рельефа и почвенным слоям. Насколько в действительности существует связь между различными элементами ландшафта и различными формами свинца, можно попытаться проследить через объединение показателей содержания свинца по почвенным горизонтам сходных элементов рельефа. Так, при объединении 1 и 5-го разрезов, расположенных на водоразделах, 2 и 4-го разрезов, расположенных на транзитных элементах ландшафта, и выделение 3-го разреза, отражающего специфику аккумулятивной системы, были получены весьма важные в практическом плане данные (табл.22). Максимальное содержание валовой и подвижной форм свинца отмечено в почвах аккумулятивной зоны (разрез 3). Несколько ниже содержание обеих форм свинца определено в почвенных слоях на водоразделах (18,44 мг/кг - валовая и 3,06 мг/кг - подвижная форма). Разница по валовому содержанию свинца составила около 1 мг/кг почвы в пользу аккумулятивной зоны, а по подвижной форме - около 0,5 мг/кг, что указывает на достаточно интенсивный вынос подвижной формы загрязнителя в нижние элементы рельефа. Промежуточное положение в целом занимают транзитные элементы ландшафта: 18,16 мг/кг - валовая и 2,81 мг/кг - подвижная форма свинца, что подчеркивает существенный вынос валовой формы свинца и особенно заметно – перенос подвижной формы свинца в нижележащие элементы рельефа. 116 Таблица 22. Влияние рельефа на содержание свинца (мг/кг) по слоям почвы (среднее за год) Элементы рельефа Водоразделы Формы свинца подвижная валовая 4,35±0,22 20,82±1,04 3,70±0,18 19,94±0,99 3,48±0,17 19,50±0,97 3,18±0,16 18,79±0,94 2,84±0,14 18,26±0,91 2,84±0,14 17,97±0,89 2,36±0,12 17,43±0,87 2,75±0,13 17,26±0,86 2,83±0,14 17,47±0,87 2,31±0,11 16,56±0,82 3,06±0,15 18,40±0,92 4,16±0,20 20,09±1,00 3,29±0,16 19,71±0,98 3,03±0,15 19,09±0,95 2,85±0,14 18,22±0,91 2,87±0,14 18,61±0,93 2,81±0,14 17,99±0,89 2,71±0,13 18,35±0,92 2,58±0,13 17,04±0,85 2,18±0,11 16,89±0,84 1,65±0,08 15,66±0,78 2,81±0,14 18,16±0,90 3,74±0,18 21,01±1,05 3,93±0,19 20,51±1,02 5,07±0,25 22,84±1,14 3,45±0,17 19,14±0,95 3,28±0,16 18,90±0,94 3,03±0,15 17,16±0,85 2,73±0,13 16,86±0,84 3,60±0,18 19,49±0,97 Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее Склоны 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее Балка 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 Среднее Обобщение и определение средних показателей по содержанию валовой и подвижной форм свинца и их сравнение по сходным элементам рельефа дает возможность обстоятельнее оценить колебания в содержании различных форм изучаемого элемента по почвенным слоям. Большой разрыв в содержании валовой и подвижной форм свинца, очевидно, связан со значительными различиями в почвах количества мелкодисперсных глинисто-гумусовых частиц, с которыми перемещается в основном валовая форма свинца под действием ветра и водных потоков. Корреляция между содержанием свинца, глиной и гумусом в почвах агроландшафта. Вопросы, связанные с характером накопления и перемещения различ117 ных форм свинца в почвах агроландшафта, затрагиваются в работах многих авторов (Вайчис и др., 1998; Муха и др., 1998). Исследования указанных авторов дают основание утверждать, что существует коррелятивная зависимость между содержанием свинца и мельчайших частиц глинистой фракции. Однако существуют и другие данные, которые не подтверждают вышеприведенной зависимости. В связи с этим обстоятельством мы задались целью проанализировать возможные связи между содержанием свинца в почвах и данными по содержанию в тех же образцах глинистых минералов (фракция 0,005-0,001 мм) и гумуса в условиях агроландшафта колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района с учетом особенностей различных его элементов. На основании этих исследований НИИ экологии установил корреляционные ряды между показателями глины и гумуса, с одной стороны, валовой и подвижной формами свинца, с другой (табл.23). Таблица 23. Матрица корреляции между гумусом и физической глиной и содержанием свинца в верхнем слое почвы Глина < 0,005 мм Общая Глина< 0,005 мм Гумус Pb_M Pb_V 0,38 0,49 0,43 Гумус Pb_M 0,82 0,86 0,88 0,91 0,98 0,97 0,95 0,95 0,94 0,16 0,15 0,95 Водораздел Глина< 0,005 мм Гумус Pb_M Pb_V 0,19 0,32 0,20 Склон Глина< 0,005 мм Гумус Pb_M Pb_V 0,50 0,61 0,61 Балка Глина< 0,005 мм Гумус Pb_M Pb_V 0,75 0,51 0,75 Примечание: Pb М- подвижная форма, Pb V – валовая форма свинца Полученные нами данные показывают, что наиболее высокая корреляционная зависимость наблюдается между показателями валовой и подвижной форм свинца и гумусом. Между валовой и подвижной формами свинца коэффициент корреляции, как правило, превышает 0,8. Нечеткая зависимость между содержанием форм свинца и гумусом в аккумулятивной зоне ландшафта, по всей видимости, связана с влиянием на эти соотношения сильного промывного режима. 118 Связь между глинистыми частицами и содержанием различных форм свинца значительно слабее, чем между содержанием свинца и гумуса. Особенно уменьшается эта связь на водоразделах и усиливается на склонах, где заметно сильнее вымывание глинистых частиц и свинца, достаточно заметная связь между ними отмечена и в аккумулятивной зоне. Следует отметить, что в аккумулятивной зоне связь с гумусом самая низкая, а с глиной, наоборот, самая высокая. Таким образом, наши исследования вполне согласуются с выводами других авторов (Вайчис и др., 1998) о весьма значительной корреляции показателей содержания свинца в верхнем слое почвы и его накоплением в соответствии с концентрацией гумуса и глинистых частиц определенного размера в конкретных горизонтах разреза. В заключение можно подчеркнуть, что количество валовой и подвижной форм свинца заметно меняется по профилю почвы, как в среднем за год, так и по отдельным сезонам; относительно стабильное содержание свинца характерно для автономных систем, приуроченных к плакорным участкам (18,04; 3,06 мг/кг соответственно); заметно колеблются эти показатели в транзитных системах, особенно на южном склоне (18, 16; 2,81 мг/кг); а самое высокое накопление этого элемента свойственно аккумулятивной системе (19,49; 3,60 мг/кг). Особое внимание обращает тот факт, что почвы со сходным гранулометрическим составом, каковыми являются разрезы 1 и 5, а также 2 и 4, характеризуются относительно однородным распределением по горизонтам и сезонам года обеих форм свинца; в 5-ом разрезе, где почвенные слои выделяются заметной дифференциацией по элювиальным процессам, отмечаются существенные различия в профильном распределении свинца, что, очевидно, определяется гидрогенной аккумуляцией и переносом этого элемента водой в другие системы. Характерной особенностью в поведении свинца по горизонтам почвы является вариабельность его форм по сезонам года. Следует также обратить внимание на тот факт, что при заметном варьировании подвижной и валовой фирм свинца по сезонам года и почвенным слоям их среднегодовые показатели практически во всех элементах ландшафта были близкими. Это указывает, с одной стороны, на мобильность ландшафта, а с другой, на его достаточно высокую устойчивость и способность к саморегулированию процессов, происходящих во всех почвенных слоях и не допускающих высокой концентрации свинца в них, что противостоит разрушительным процессам техногенного происхождения в почвах агроландшафтов. Кадмий (Cd) - блестящий тяжелый металл, получаемый попутно из цинковых руд (3 кг/т цинка). Он не является жизненно необходимым для человека. Наоборот, в организме он оказывает токсичное действие. Повышенное поступление кадмия в организм (вдыхание при концентрации 5 мг/м3) может привести к смерти. Многолетнее вдыхание кадмийсодержащей пыли обусловливает заболевание почек, легких, костей (болезнь "итай-итай" в Японии). Кадмий усиливает вредное действие свинца и ослабляет ценную функцию цинка, оказывает мутагенное и тератогенное действия. Кадмий и его соединения канцерогенны для человека. Биологический период полу119 распада кадмия 19 лет. Важнейшие источники отравления кадмием: питание и курение (содержание кадмия в сигаретах - 1,5 мкг/кг). В основном кадмий попадает в организм с пищей – в среднем от 6 до 94 мкг/кг тела в день, допустимая суточная норма поступления кадмия в организм - 1 мкг/кг тела. В районах с высокой плотностью населения содержание кадмия в почве высокое. ПДК для почв - 1,2 для очистных шлаков - 20 мг/кг сухого остатка, в питьевой воде - 1 мкг/л. Содержание кадмия в говяжьих и свиных почках и печени, а также в грибах доходит до 200 мкг/кг; в пшенице, хлебе, картофеле, рисе, корнеплодах - до 40; в ржаном хлебе, бобах, томатах, фруктах, яйцах, речной рыбе - до 20; в мясе птицы, свинине, говядине, морской рыбе, фруктовых соках, вине, пиве - до 5 и в питьевой воде, молоке, молочных продуктах - до 1 мкг/кг сырой массы. Много кадмия вносится в почву с фосфорными удобрениями. Его содержание в растениях снижается от корней к верхним структурам побега. Попавший в организм человека кадмий ресорбируется (всасывается) до 6%. Недостаток в организме белков, кальция и железа усиливает его всасывание; в организме много кадмия накапливается в почках и печени. Если с пищей в организм попадает 30 мкг/день, то организмом ежедневно усваивается 1,8 мкг. Из дыма 20 выкуренных сигарет усваивается 1,1 мкг/день. Отложение кадмия во внутренних органах у некурящих мужчин доходит до 15, а у курящих – свыше 30 мкг/день. Печень и почки курящих содержат до 6, а некурящих - до 3 мг/кг. Кадмий проникает через барьер плаценты, но в теле новорожденных его содержится мало. Концентрация кадмия в атмосферном воздухе городской местности достигает до 50, а в сельской местности - до 5 нг/м3. Сжигание автопокрышек и мусора, а также металлургические производства - важные поставщики кадмия в природные системы. Мобилизации кадмия способствуют также кислотные дожди. Кадмий является малораспространенным элементом и в соответствии со своим порядковым номером (48) и атомной массой 112,41 в периодической системе элементов находится в побочной подгруппе второй группы таблицы Д.И. Менделеева вместе с цинком и ртутью; на внешнем энергетическом уровне атом имеет два электрона, и потому в природных условиях чаще всего встречаются его двухвалентные соединения. Этот элемент представляет собой серебристо-белый, блестящий, ковкий и мягкий металл плотностью 8,64 г/см3; температура плавления равна +321оС, а кипения +767оС. Защитные покрытия на его основе имеют то преимущество, что кадмий в отличие от цинка не окисляется в щелочной среде, поскольку не образует гидроксокомплексов. В почвенном растворе кадмий может образовывать комплексные ионы (CdCl+, CdOH3+, CdHCO3+, CdCl3+, CdCl42-, Cd(OH)3-) и органические хелаты. Кларк кадмия в земной коре – 0,13 мг/кг, в почвах – 0,5 мг/кг. Основными минераламиконцентраторами кадмия являются сфалерит, в котором содержится до 5 % кадмия, и смитсонит – до 4,55 %. В магматических породах кадмий в основном находится в виде изоморфных примесей с содержанием примерно 0,15 мг/кг в темноцветных магнезиально-железистых минералах, в сланцевых глинах - 0,3 мг/кг, в глубоковод120 ных морских глинах - 4,2-10-5 %, в терригенных глинах - 3-10-5 %. Основная масса кадмия в процессе породообразования рассеивается в сульфидных минералах меди, железа и цинка. Возможно накопление кадмия в сульфидах и карбонатах осадочного происхождения, а также в фосфоритах и марганцевых рудах (Ягодин и др., 1989). Средняя концентрация кадмия в подземных водах составляет 0,15 мкг/л, в водах морей - 0,00011 мг/ дм3, в океанических водах – 0,015-0,118 мкг/ дм3, природный уровень в воздухе – 0,002 мг/м3 (Голов и др., 1986). Металлический кадмий и его соединения применяются преимущественно для производства пигментов, нанесения защитных покрытий, в качестве стабилизатора пластмасс (особенно ПВХ), для изготовления аккумуляторов, сплавов, а также другой продукции. В настоящее время замена кадмия в указанных областях применения пока невозможна или возможна ограниченно. Содержание подвижного кадмия в почвах края. Кадмий, являясь природным образованием, содержится во всех типах почв края. На его уровень большое влияние оказывает хозяйственная деятельность человека, поскольку он в качестве сопутствующего материала привносится в почвы со многими видами органических и неорганических удобрений. Результаты сравнительного анализа содержания подвижной формы кадмия в верхнем слое почв указывают на его большие колебания в различных зонах края (табл. 24). Таблица 24. Содержание кадмия подвижного в почвах различных зон края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 0,037 0,029 0,026 0,016 0,023 0,018 0,014 Минимум Максимум 0,001 0,002 0,003 0,003 0,003 0,002 0,003 0,092 0,065 0,065 0,048 0,068 0,056 0,031 Коэффициент вариации 44 68 46 68 60 62 54 Наиболее высоким содержанием подвижного кадмия характеризуются почвы зоны богарного земледелия, зоны рисосеяния, плавневой зоны и предгорной зоны, где средние показатели составляют свыше 0,02 мг/кг почвы. В зоне виноградарства, в горно-лесной и рекреационной зонах содержание подвижной формы кадмия колеблется от 0,014 до 0,018 мг/кг почвы. Самым большим варьированием минимальных и максимальных показателей содержания подвижного кадмия характеризуются почвы зоны богарного земледелия, где было отобрано и проанализировано свыше 1450 образцов; разрывы между минимальным и максимальным показателями колеблются от 0,001 до 0,092 мг/кг почвы, что указывает на существенное увеличение содержания этого элемента в связи с хозяйственной деятельностью человека, определившее наиболее высокий уровень среднего показателя в верхнем слое почвы (0,037 мг/кг). В зоне рисосеяния, в плавневой и предгорной зонах на обрабатываемых землях под 121 сельскохозяйственные культуры вносятся большие дозы фосфорных удобрений, вместе с которыми кадмий поступает постоянно в почвы этих территорий. В горнолесной и рекреационной зонах и зоне виноградарства почвы в основном песчаного и супесчаного типа и не могут удержать больших количеств этого элемента, поскольку уровень органики в них очень невысокий и значительная часть поступающего кадмия вместе с удобрениями вымывается или инфильтруется с дождевыми водами. Определенный интерес представляют результаты исследований содержания подвижной формы кадмия в почвах геохимических ландшафтов отдельных зон (Приложение 1, табл. 21). В пределах каждой зоны наблюдается значительное колебание в содержании подвижного кадмия в верхнем слое почв. Например, в зоне богарного земледелия среди 13 геохимических ландшафтов самым низким содержанием этой формы кадмия отличается ландшафт 4 N (техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый равнинный трансэлювиальный на терригенных отложениях неогенового возраста) при среднем показателе этого элемента 0,013 мг/кг почвы. Между пороговыми показателями в этих ландшафтах более чем 10-кратные расхождения – от 0,003 до 0,033 мг/кг почвы. Самым высоким показателем содержания кадмия характеризуется (селитебный ландшафт 30 с внесением на огородах и овощных плантациях высоких доз фосфорных и органических удобрений), в верхнем слое почв которого при среднем показателе кадмия 0,075 мг/кг почвы разрывы между минимальными (0,024) и максимальными (0,204 мг/кг почвы) показателями не достигают 10-кратной величины. Самым большим расхождением пороговых показателей (0,002 и 0,390 мг/кг почвы) при среднем уровне 0,035 мг/кг почвы характеризуется ландшафт 5 Q (техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый равнинный трансаккумулятивный на терригенных элювиальных отложениях четвертичного возраста), общая выборка для которого составила свыше 300 образцов. Территориально наиболее крупными являются ландшафты 1 Q (свыше 300 почвенных образцов), 3 Q (свыше 500), 5 Q (свыше 300), 7 Q (свыше 200 образцов), среднее содержание подвижной формы кадмия в почвах которых превышает 0,030 мг/кг почвы. Указанные ландшафты представляют собой основную площадь сельскохозяйственного использования для выращивания зерновых и технических культур, где применяется большое количество удобрений (включая и фосфорные), с которыми привносится в почву значительное количество кадмия. В зоне рисосеяния (ландшафты 6 Q и 33 Q) средние показатели кадмия в верхнес слое почвы выходят на уровень богарной зоны. В других зонах содержание кадмия в почвах существенно ниже. В зоне виноградарства,а также в значительной части ландшафтов горно-лесной зоны содержание подвижного кадмия относительно невысокое. Тем не менее, следует выделить ландшафты с повышенным содержание подвижного кадмия в верхних слоях почвы: в зоне виноградарства 9 Р (ландшафт 122 техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый низкогорный и среднегорный трансэлювиальный на терригенных отложениях палеогенового возраста), в горно-лесной зоне 25 Р (техногенный животноводческий ландшафт пастбищ и сенокосов гидрокарбонатнокальциево-натриевый низкогорный и среднегорный трансэлювиальный на карбонатно-терригенных отложениях палеогенового возраста). Самым низким содержанием подвижного кадмия в верхних слоях почв отличаются ландшафты в зоне виноградарства (16 N, 17 Q, 2 N), а также горно-лесной зоне: 48 J (0,008 мг/кг почвы), 56 J (0,007 мг/кг почвы) и большинство биогенных ландшафтов (кислые переходные к кальциевому трансэлювиальные на карбонатно-терригенных отложениях юрского возраста). Определенный интерес представляют данные содержания подвижной формы кадмия в различных геохимических ландшафтах отдельных административных районов (Приложение 1, табл. 22). В пределах конкретных районов, как правило, больших различий в содержании подвижного кадмия в верхнем слое почв нет, разница между его минимумом и максимумом составляет всего 1,5-2,0 раза. Относительно высоким содержанием подвижного кадмия в верхнем слое почв выделяются в основном районы степной зоны - Выселковский, Кореновский, Кущевский, Павловский, Тимашевский, Тихорецкий, Усть-Лабинский, Щербиновский, где существенно превышен средний уровень по краю. Сравнительно мало подвижного кадмия в верхнем слое почв геохимических ландшафтов Крымского, Курганинского, Апшеронского, Абинского и ряда других районов, где промывной режим почв и эродированность их поверхности существенно выше, чем в степной зоне. Заметно различаются содержанием валовой формы кадмия почвы зон края. Самыми высокими концентрациями этого загрязнителя характеризуются почвы зоны богарного земледелия и рисовой зоны, а самыми низкими - почвы рекреационной зоны (Приложение 1, табл. 23). Сравнительный анализ содержания валовой формы кадмия по геохимическим ландшафтам в пределах отдельных зон указывает на существенные различия и в самих ландшафтах. Например, в зоне богарного земледелия при минимальном уровне валового кадмия в верхнем слое почвы в ландшафте 4 N (0,098 мг/кг почвы) встречаются образцы почв с содержанием кадмия до 0,236 мг/кг почвы в селитебном ландшафте (30); в отдельных образцах почвы в ландшафте 1 Q содержание этого элемента доходит до 0,603 мг/кг почвы. В других ландшафтах столь значительных разрывов между пороговыми показателями не отмечено. Тем не менее, заметные превышения ПДК зафиксированы в почвах ландшафтах 8 N (0,784 мг/кг почвы) в зоне виноградарства; 53 Р (2,472 мг/кг почвы), 45 К (1,446 мг/кг почвы) и 5Q (1,140 мг/кг почвы) - в горно-лесной зоне Следует также отметить, что в большинстве случаев разрывы между минимальными и максимальными показателями содержания в 123 почвах кадмия в пределах отдельных ландшафтов превышают нижний порог в 1,53,0 раза, а иногда и больше. Практический интерес представляют данные по содержанию валовой формы кадмия в почвах геохимических ландшафтов отдельных административных районов. В отличие от подвижных форм металлов, уровень валовой формы в пределах конкретных районов варьирует существенно меньше, что характерно как для средних показателей, так и для их крайних величин (Приложение 1, табл. 24). Наиболее высокой концентраций валовых форм кадмия отличаются почвы районов богарного земледелия и пригородов городов, где применение фосфорных удобрений, вместе с которыми вносится и кадмий, достаточно высокое. Динамика подвижных форм кадмия в почвах агроландшафта. Кадмий, как и многие другие тяжелые металлы, в почве находится в валовой и подвижной формах. Подвижная, или миграционная, форма кадмия нередко трансформируется в почве при определенных условиях (кислотность почвы, содержание и формы органического вещества, гранулометрический состав и т.д.). Если в почвенном растворе органических соединений в растворенном состоянии содержится много, то и доля подвижных форм кадмия тоже увеличивается. В кислых почвах подвижного кадмия выше, чем в слабокислых и нейтральных, его будет меньше в неокультуренных слабощелочных почвах. Подвижность кадмия увеличивается при совместном внесении с цинком и свинцом (Гармаш, 1985). При определении кадмия в водной вытяжке его доля при этом методе оценивается менее 10% от общего количества (Хазиев, Зиннатулин, 2001; Ягодин и др., 2001; Алексеев, Вялушкина, 2002; Волошин, 2004). Часть подвижного кадмия, как и других металлов, поглощается почвой (ее мелкодисперсными фракциями органического вещества и органо-минеральными комплексами) в соответствии с её физическими, химическими, биологическими и физико-химическими свойствами поглощения (Алексеев,1989). Физическая способность поглощения определяется размерами минеральных фракций (чем они меньше, тем выше адсорбционная способность). Определенное значение в характере поглощения металлов имеют частицы вермикулита, монтмориллонита и подобных им минералов, содержащихся в глинистых и тяжелосуглинистых почвах. Большую роль в поглощении практически всех тяжелых металлов играет органическое вещество, представленное главным образом гумусом, состоящим в основном из гуминовых кислот и фульвокислот. Кадмий достаточно активно адсорбируется органикой почвы. Химическое поглощение кадмия и перевод его в труднорастворимые соединения происходит при достаточно высокой температуре (порядка 25°С), выпадает в осадок в виде карбонатов, фосфатов, гидроокисей, сульфидов. Химическое поглощение кадмия происходит при высокой его концентрации в растворах и наличии соответствующих анионов кислот. В этом плане фосфорная кислота выступает наиболее активным консервантом данного металла. Поглощение органическим веществом 124 кадмия достаточно активное. Одним из способов поглощения кадмия, как и других металлов, является его поглощение растениями через корневую систему; этот элемент используется также бактериями, грибами, водорослями. Большое влияние на подвижность кадмия в почве оказывает её кислотность, интенсивность окислительно–восстановительных процессов и т.д. По подвижности тяжелые металлы, находящиеся в почве, можно разделить на нерастворимые (входят в состав почвенных минералов), обменные (в почвенном растворе находятся в динамическом равновесии с ионами этого же металла), растворимые (в почвенном растворе находятся в активной форме). Между указанными формами металлов, безусловно, существует определенная связь, и вполне допустим переход одних форм в другие (Алексеев, 1989). Анализ данных о поведении подвижных форм кадмия в субстрате указывает на её большую роль в различных процессах, протекающих в почве. В течение 1998– 2003 гг. НИИ экологии изучал динамику этого элемента по годам и сезонам на участке мониторинга (500 га) в колхозе “Заветы Ильича” Ленинградского района. Опыты проводились на хорошо окультуренных почвах девятипольного севооборота, где каждый год происходит чередование культур, вносятся соответствующие формы минеральных удобрений, с которыми ежегодно поступали многие тяжелые металлы, в том числе и кадмий. Поскольку изучаемый элемент входит в промышленное сырье, которое является источником минеральных (прежде всего фосфорных) удобрений, то вместе с ними он и вносится в почву. Кадмий проходит по всей технологической цепочке производства и использования удобрений и таким образом попадает в почву. Этот элемент отличается летучестью и частично распространяется воздушными массами из промышленных районов (Белореченский химзавод Краснодарского края, Невинномысский завод Ставропольского края, промышленные предприятия Ростовской области и др.). Безусловно, кадмий содержится в горных породах, при химическом разрушении которых он и выносится на поверхность, откуда разносится ветром на большие расстояния, загрязняя почвы, воды и воздух. Основная зона концентрации кадмия - это верхний двадцатисантиметровый слой почвы всех типов. Исследования проводили по основным сезонам года (апрель, июль, октябрь), с отбором каждый раз около 130 образцов проб. Определение подвижного кадмия осуществляли отдельно в образцах почв севооборота и в почвах лесных полос. Следует подчеркнуть, что в почвенных образцах севооборота содержание подвижной формы кадмия, как в пределах отдельных сезонов, так и в среднем за год, было ниже, чем в почвах лесных полос при относительно низких показателях стандартной ошибки, стандартного отклонения и относительно невысоких коэффициентах вариации (табл. 25, 26). 125 Таблица 25. Содержание подвижной формы кадмия в полях севооборота (участок без сжигания стерни), мг/кг Год 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,051 0,050 0,052 0,051 0,051 0,051 0,047 0,050 0,047 0,027 0,024 0,033 0,045 0,045 0,042 0,044 0,055 0,061 0,061 0,059 0,063 0,060 0,061 0,061 Минимум Максимум 0,024 0,024 0,026 0,038 0,017 0,026 0,013 0,033 0,007 0,012 0,009 0,012 0,020 0,026 0,024 0,030 0,038 0,042 0,044 0,049 0,050 0,039 0,038 0,049 0,090 0,070 0,075 0,065 0,074 0,077 0,081 0,069 0,077 0,048 0,047 0,049 0,059 0,067 0,094 0,073 0,069 0,087 0,088 0,075 0,136 0,077 0,077 0,086 Весной 1998 года среднее содержание кадмия в почвах лесных полос составило 0,059 мг/кг, а в среднем за год - 0,057; в почвах севооборота весной на 0,008 мг/кг, а в среднем за год на 0,006 мг/кг меньше при достаточно небольшом разрыве между максимальными и минимальными показателями (табл. 26). При снижении увлажнения в летний период доля подвижного кадмия в почвах лесных полос снизилась до 0,055 мг/кг в связи с его выносом с урожаем, а в почвах севооборота практически осталось на уровне весны (0,050 мг/кг), что, очевидно, можно объяснить, с одной стороны, его выносом с урожаем, а с другой, пополнением его запасов при внесении с удобрениями весной. Доля подвижной формы кадмия на участке полевого севооборота, где сжигание стерни не проводилось больше 10 лет, была несколько выше, чем на участке, где до 1998 г. проводилось сжигание стерни (табл. 27, 28). 126 Таблица 26. Содержание подвижной формы кадмия в почвах лесополос (участок без сжигания стерни), мг/кг Год 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,059 0,055 0,058 0,057 0,062 0,049 0,049 0,053 0,051 0,027 0,023 0,035 0,053 0,048 0,048 0,050 0,063 0,069 0,067 0,066 0,073 0,073 0,069 0,072 Минимум Максимум 0,020 0,027 0,024 0,033 0,035 0,018 0,020 0,036 0,010 0,013 0,012 0,018 0,038 0,030 0,004 0,032 0,027 0,052 0,038 0,051 0,060 0,051 0,041 0,060 0,089 0,100 0,094 0,080 0,090 0,093 0,081 0,074 0,078 0,078 0,042 0,078 0,071 0,073 0,081 0,072 0,110 0,094 0,091 0,090 0,087 0,126 0,095 0,093 В октябре, когда, как правило, обычно стоит достаточно сухая погода, в почвах севооборота содержание подвижного кадмия сохраняется на уровне 0,050-0,051 мг/кг, а в почвах лесных полос отмечена тенденция его нарастания за счет выноса корнями деревьев из нижних слоев (включая и материнскую породу), его накопления в листьях и концентрирования в опаде. Среднегодовые показатели позволяют отметить, что большого контраста в содержании кадмия в почвах севооборота (0,054 мг/кг) и лесополос (0,052 мг/кг) практически нет. Некоторое увеличение кадмия в полях севооборота (0,054 мг/кг) по сравнению с почвами лесополос можно объяснить его ежегодным привносом с фосфорными удобрениями. Погодные условия особого влияния на содержание подвижных форм кадмия в верхнем слое почв не оказали. 127 Таблица 27. Содержание кадмия в полях севооборота (участок без сжигания стерни), мг/кг Год 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,048 0,050 0,051 0,050 0,050 0,050 0,048 0,049 0,048 0,029 0,027 0,035 0,043 0,044 0,041 0,043 0,054 0,058 0,062 0,058 0,062 0,060 0,060 0,061 Минимум Максимум 0,024 0,026 0,026 0,038 0,018 0,026 0,021 0,033 0,007 0,018 0,017 0,015 0,020 0,026 0,030 0,030 0,038 0,042 0,044 0,049 0,050 0,042 0,038 0,049 0,078 0,070 0,072 0,062 0,073 0,070 0,071 0,062 0,077 0,048 0,047 0,049 0,057 0,057 0,077 0,056 0,067 0,087 0,088 0,066 0,136 0,077 0,071 0,086 В 1999 году весна была довольно засушливой и содержание подвижного кадмия в почвах севооборота в апреле осталось на уровне среднего показателя за предыдущий год, а в почвах лесных полос второго участка, где стерня сжигалась ежегодно, наметилась тенденция к его увеличению (табл. 28), что, очевидно, связано с лучшим увлажнением почв в связи с обильными осадками в феврале (выпало более 100 мм) и лучшим сохранением влаги по сравнению с полем, где почва в апреле сильно прогревалась и иссушалась. Средний показатель содержания кадмия в почвах лесополос составил 0,058 мг/кг при весьма невысоком разрыве между минимальным и максимальными значениями. В июле выпало более 120 мм осадков и содержание подвижных форм в почвах севооборота сохранилось на прежнем уровне, при значительном снижении разрыва между максимальным и минимальным показателями и при весьма активной поглотительной деятельности растений. В почвах лесных полос осадки оказали мень128 шее влияние на концентрацию подвижного кадмия, а тенденция снижения этого показателя определяется его выносом в основном с урожаем травянистой растительности, однолетним приростом деревьев и кустарников, листовой массой и плодами. Таблица 28. Содержание кадмия в почвах лесополос, мг/кг Год 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,051 0,051 0,052 0,052 0,058 0,048 0,048 0,052 0,044 0,030 0,026 0,033 0,047 0,044 0,047 0,046 0,056 0,069 0,062 0,063 0,070 0,068 0,070 0,069 Минимум Максимум 0,020 0,027 0,029 0,033 0,036 0,018 0,020 0,038 0,010 0,015 0,019 0,021 0,040 0,030 0,033 0,035 0,045 0,052 0,038 0,051 0,060 0,051 0,062 0,063 0,071 0,080 0,075 0,068 0,076 0,073 0,075 0,074 0,076 0,078 0,029 0,057 0,058 0,073 0,062 0,058 0,068 0,082 0,079 0,070 0,085 0,078 0,085 0,074 В осенний период 1999 года наметилась тенденция к снижению содержания подвижного кадмия в почвах севооборота, что связано, очевидно, с заметным сокращением количества осадков и частичным переходом подвижной формы в неподвижную. В почвах лесополос уровень кадмия оказался одинаковым с летним периодом. При определении средних величин за год содержание подвижного кадмия в почвах севооборота мало отличалось от его сезонных колебаний, а в почвах лесополос оказалось выше, чем в летний и осенний периоды, в основном за счет его повышения в весенний сезон. 2000 год характеризовался относительно умеренным увлажнением в первой половине года, и потому содержание кадмия в почвах севооборота весной сохранилось на уровне осени предыдущего года, а в почвах лесополос заметно снизилось, 129 что может быть связано с его поглощением растительной массой и его консервацией в опаде, который из-за невысокого увлажнения сохранился практически без изменения. В июле, когда осадков выпало мало (менее 20 мм), содержание подвижного кадмия снизилось как в почвах лесополос, так и в почвах севооборота, что можно связать со снижением концентрации в почвенном растворе. Август 2000 года был дождливым (более 200 мм), но сентябрь и октябрь (3,5 мм) оказались засушливыми, и доля подвижного кадмия осенью в почвенном растворе понизилась, что и определило снижение его содержания в почвах лесополос и в полях севооборота. Средние показатели, как в почвах лесополос, так и в севообороте, оказались существенно ниже по сравнению с двумя предыдущими годами. 2001 год оказался самым влажным за все годы исследований, что не могло не сказаться на содержании подвижного кадмия в почвах севооборота и лесных полос. В весенний период в связи, видимо, с лучшим увлажнением почв в лесополосах, отмечается тенденция к увеличению подвижного кадмия, а в почвах севооборота концентрация этой формы элемента снижается в связи с выносом его с урожаем при существенном разрыве между максимальными и минимальными показателями. В летний период уровень подвижного кадмия в почвах севооборота и лесополос оказывается одинаковым при более высоком разрыве между максимальными и минимальными показателями. Осенью с более интенсивным промывным режимом в почвах полей севооборота наблюдается снижение подвижного кадмия, а в лесополосах в связи с нарастанием органики в верхнем слое почвы отмечено увеличение подвижного кадмия при сокращении разрыва между максимальными и минимальными величинами. Среднегодовые данные указывают на некоторое повышение этого элемента в почвах севооборота (в среднем в год на 0,02 мг/кг почвы). Тенденция превышения подвижного кадмия в почвах лесополос над почвами полей севооборота в целом сохраняется. 2002 год был засушливее, особенно в весенний и осенний периоды, и содержание кадмия в почвах изучаемых объектов по сравнению с предыдущим годом заметно повышается, при значительно небольшом разрыве между максимальными и минимальными показателями. Повышение содержания этого элемента в летний период заметно проявляется в почвах лесополос (весной – 0,056, летом – 0,059 мг/кг). Сохранилась тенденция нарастания подвижного кадмия в почвах севооборота и несколько снизилась по сравнению с летним периодом в почвах лесополос (при сравнении среднегодовых показателей), однако по сравнению с почвами севооборота в почвах лесополос этот элемент накапливается больше. 2003 год был относительно засушливым (около 50 мм осадков выпало в октябре, ноябре, январе), в июле выпало 140 мм, в остальные месяцы менее 50, а в мае и сентябре - меньше 30 мм, что не могло не сказаться на динамике подвижного кадмия в почвах полей севооборота и лесных полос. В весенний период отмечено повышение кадмия в почвах лесополос и его сохранение на уровне прошлого года в почвах 130 севооборота. В летний сезон осадков выпало много и растения активно вегетировали и поглощали питательные вещества, что обусловило снижение содержания кадмия в почвах полей севооборота и лесополос при низком коэффициенте вариации (9-11%) (табл. 29). Таблица 29. Содержание кадмия (мг/кг почвы) в почвах севооборота (участок без сжигания стерни) Год 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,049 0,050 0,052 0,050 0,052 0,049 0,048 0,050 0,046 0,029 0,027 0,034 0,044 0,044 0,043 0,044 0,055 0,061 0,062 0,059 0,064 0,062 0,063 0,063 Минимум 0,020 0,026 0,026 0,033 0,018 0,018 0,020 0,033 0,007 0,015 0,017 0,015 0,020 0,026 0,030 0,030 0,038 0,042 0,038 0,049 0,050 0,042 0,038 0,049 Максимум 0,078 0,080 0,075 0,068 0,076 0,073 0,075 0,074 0,077 0,078 0,047 0,057 0,058 0,073 0,077 0,058 0,068 0,087 0,088 0,070 0,136 0,078 0,085 0,086 В октябре количество осадков повысилось по сравнению с сентябрем и августом, и уровень подвижного кадмия в почвах севооборота и лесополос сохранился при весьма низких коэффициентах варьирования. Содержание подвижного кадмия в почвах полей севооборота и лесополос на полигоне, где не проводилось сжигание стерни в течение шести лет, за все годы исследований приближается по средним показателям к среднестатистическим по всему аграрному ландшафту. В заключение можно отметить, что динамика подвижного кадмия по сезонам (табл. 30) варьирует, что, очевидно, можно объяснить различием в увлажнении почвы в течение года, особенно в период активной вегетации растений. 131 Таблица 30. Среднее содержание кадмия за 1998-2003 гг. по полям севооборота и лесополосам, мг/кг Год 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,053 0,051 0,054 0,053 0,054 0,050 0,048 0,051 0,048 0,027 0,024 0,034 0,047 0,046 0,044 0,046 0,058 0,063 0,063 0,061 0,066 0,064 0,064 0,065 Минимум 0,020 0,024 0,024 0,033 0,017 0,018 0,013 0,033 0,007 0,012 0,009 0,012 0,020 0,026 0,004 0,030 0,027 0,042 0,038 0,049 0,050 0,039 0,038 0,049 Максимум 0,090 0,100 0,094 0,080 0,088 0,093 0,081 0,074 0,078 0,078 0,047 0,078 0,071 0,073 0,094 0,073 0,110 0,094 0,091 0,090 0,136 0,126 0,095 0,093 Довольно четко прослеживается повышение доли подвижного кадмия в почвах лесополос во все годы и по отдельным сезонам, что объясняется постоянным накоплением в них органики, их лучшей увлажненностью по сравнению с культивируемой частью ландшафта и, в связи с этим, большей подвижностью этого элемента (табл. 31, 32). Например, в почве полей севооборота на несжигаемом участке среднее содержание подвижного кадмия составило 0,048 мг/кг, а на сжигаемом – 0,055 мг/кг. Еще большим разрывом в содержании кадмия характеризуются почвы лесополос: на сжигаемом полигоне его уровень составил 0,066, а на несжигаемом - 0,051 мг/кг при менее значимых разрывах между максимальными и минимальными показателями. В летний период содержание подвижного кадмия в почвах полигона, где стерня выжигалась постоянно, несколько снизилось и сравнялось с первым, где стерня не сжигалась. Снизилось количество этого элемента и в почвах лесополос, хотя тенденция его накопления в них сохранилась. 132 Таблица 31. Содержание кадмия в почвах лесополос на участке с сжиганием стерни, мг/кг Год 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,066 0,057 0,063 0,062 0,064 0,051 0,049 0,054 0,056 0,025 0,021 0,037 0,059 0,051 0,049 0,053 0,068 0,069 0,071 0,069 0,076 0,076 0,068 0,074 Минимум 0,030 0,034 0,024 0,046 0,035 0,021 0,022 0,036 0,022 0,013 0,012 0,018 0,038 0,036 0,004 0,032 0,027 0,055 0,050 0,052 0,063 0,051 0,041 0,060 Максимум 0,089 0,100 0,094 0,080 0,091 0,093 0,081 0,071 0,078 0,039 0,042 0,078 0,071 0,068 0,081 0,072 0,110 0,094 0,091 0,090 0,087 0,126 0,095 0,093 В осенний период доля подвижного кадмия в почвах севооборота и особенно в почвах лесополос на сжигаемом полигоне была выше по сравнению с несжигаемым. Естественно, что средние показатели подвижного кадмия на сжигаемом полигоне были выше, особенно в почвах лесополос, по сравнению с несжигаемым полигоном. Таблица 32. Среднее содержание валовой формы кадмия в почвах агроландшафта, мг/кг Год 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение Минимум 0,139 0,102 0,133 0,108 0,121 0,097 0,131 0,115 0,123 0,057 0,145 0,127 0,138 0,108 0,135 0,099 0,134 0,113 0,133 0,112 0,139 0,109 0,135 0,117 133 Максимум 0,187 0,165 0,168 0,161 0,144 0,174 0,175 0,149 0,187 0,162 0,181 0,159 Динамика валовых форм кадмия в верхнем слое почвы агроландшафта. Начиная с 2001 года, помимо подвижных форм кадмия, в программу исследований НИИ экологии было включено определение содержания валовой формы этого элемента в верхнем слое почвы обоих полигонов, различающихся технологией возделывания сельскохозяйственных культур: на втором полигоне до 1999 года проводилось сжигание стерни (сжигаемый участок), а на первом полигоне сжигание стерни не проводилось уже 15 лет (несжигаемый участок). На несжигаемом полигоне во все сроки исследований было отобрано 44 пробы в полях севооборота и 15 в лесополосах; на сжигаемом полигоне - в севообороте 29 и в лесополосе 17 проб. Оценивая в общем показатели валового кадмия в почвах севооборота и в лесных полосах, можно подчеркнуть, что во всех точках и во все сроки исследований доля этого элемента, по сравнению с подвижными формами, была почти на порядок выше (табл. 33, 34). Таблица 33. Содержание валовой формы кадмия в почвах севооборота, мг/кг Год 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Зима Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,139 0,133 0,121 0,131 0,123 0,145 0,138 0,135 0,134 0,133 0,139 0,135 Минимум 0,102 0,108 0,097 0,115 0,057 0,127 0,108 0,099 0,113 0,112 0,109 0,117 Максимум 0,187 0,165 0,168 0,161 0,144 0,174 0,175 0,149 0,187 0,162 0,181 0,159 Оценивая полученные данные по содержанию валовой формы кадмия в конкретных точках изучаемого севооборота, можно отметить, что содержание металла колебалось между 0,1 и 0,2 мг/кг почвы . Весной 2001 года показатели валовой формы кадмия варьировали в севообороте от 0,10 до 0,18 мг/кг, что указывает на достаточно значительный разброс этого элемента в различных точках несжигаемого участка. Обращает на себя внимание тот факт, что в почвах лесополос разрывы между верхними и нижними показателями оказались весьма незначимыми: самый низкий показатель - 0,12, а самый высокий 0,15 мг/кг. В севообороте этот разрыв составил уже 0,08 мг/кг, или почти в 3 раза больше по сравнению с лесополосами. 134 Таблица 34. Содержание валовой формы кадмия в почвах лесополосах, мг/кг Год 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,145 0,140 0,133 0,139 0,130 0,154 0,147 0,144 0,152 0,148 0,152 0,151 Минимум 0,119 0,109 0,104 0,121 0,102 0,130 0,117 0,126 0,073 0,123 0,126 0,128 Максимум 0,194 0,167 0,197 0,183 0,152 0,184 0,187 0,165 0,184 0,188 0,195 0,166 Определение кадмия в летний период в тех же точках показало, что минимальное его содержание (0,11 мг/кг) отмечено в четырех точках, а максимальное не превышало 0,15 мг/кг. В лесополосах диапазон пороговых уровней содержания кадмия составил 0,11-0,17, что, очевидно, связано с поступлением его в верхние слои почвы с опадом листовой массы (в опаде трав и древесных пород отмечено значительное содержание кадмия). Уровень кадмия в почвах севооборота и в лесополосах несколько варьирует по сезонам года: в полевых пробах летнего периода его содержание снижается, что может быть связано с потерями этого элемента в процессе ветровой и водной эрозии, а также в связи с отчуждением урожая; уровень его содержания повышается в лесополосах, что можно объяснить спецификой пополнения органики с опадом листьев и плодов, незначительным выносом элемента с урожаем трав, а также ослаблением эрозионных процессов. Первая половина осени 2001 года характеризовалась сухостью, и содержание валового кадмия по сравнению с весной и летом имело тенденцию к снижению, хотя его нижний порог был на уровне 0,10 мг/кг, а верхний - 0,17 мг/кг. Основная масса почвенных проб характеризовалась показателями содержания кадмия ниже 0,13 мг/кг. Следует отметить тот факт, что в почвах лесных полос нижние показатели были на уровне 0,12, а верхние - 0,15 мг/кг и колебания между пороговыми данными были в два раза ниже, чем в почвах севооборота. В 2002 году динамика валовой формы кадмия по сезонам года значительно отличалась от 2001 года. В весенний период 2002 года колебания в содержании кадмия составили от 0,10 до 0,14 мг/кг. Некоторое снижение валового кадмия осенью 2001 года можно объяснить тем, что вторая половина осени была дождливая, достаточно теплая, окислительно-восстановительные процессы протекали активно и часть кадмия перешла в подвижную форму и была вымыта инфильтрационными водами. Вторая половина весны и первая половина лета характеризовались определенной сухостью, ветреной погодой и недостатком влаги, что обусловило снижение интенсивно135 сти окислительно-восстановительных процессов в почве. Внесенные удобрения в посевах оказались малорастворимы, рост растений из–за нехватки влаги был ограничен, и такие условия не могли не сказаться на поведении валового кадмия, хотя существенного его накопления в верхних слоях почвы в полях севооборота и в лесополосах не наблюдалось. В летний период минимальные показатели содержания в почве кадмия оказались на уровне 0,13 мг/кг, а максимальные повысились до 0,17 в почвах полей севооборота, а в почвах лесополос - от 0,14 до 0,18 мг/кг. Разрывы между максимальными и минимальными показателями в обоих случаях были значительно ниже, чем в весенний период. Осень 2002 года характеризовалась достаточно высокой влажностью, но была ветреная. Некоторое повышение содержания кадмия в осенний период как в полевых образцах, так и в образцах, отобранных в лесополсах по сравнению с летними можно связать с переносом его воздушными массами выбросов предприятий из восточных районов, прежде всего из Волгоградской области и Ставропольского края, и осаждением с пылеватыми частицами и атмосферными осадками. Растительный покров в этот период был недостаточно развит для активного использования питательных веществ и в то же время он снижал водную эрозию и тем самым сокращал смыв кадмия. 2003 год был достаточно специфичным, особенно весна и лето, которые характеризовались высокой засушливостью, а также тем, что удобрения на исследуемые поля практически не вносились, техника работала мало и содержание кадмия и весной, и летом по сравнению с предыдущим годом в целом снизилось. Несколько иная картина сложилась в почвах лесополос, где отмечено повышение содержания валовой формы кадмия. Это связано с большим количеством опада листьев и плодов, а также с обогащением кадмием верхних слоев почвы за счет внесенных фосфорных удобрений. Погода оказалась также достаточно благоприятной для осенних посевов, развития всходов и внесения удобрений, что в целом сказалось на повышении валового кадмия в почвах севооборота. Содержание кадмия в почвах лесополос в целом осталось на прежнем уровне. Анализ данных по содержанию валового кадмия в верхнем слое почвы полигона со сжиганием стерни показывает, что тенденция варьирования показателей содержания кадмия характерна и для этого участка. Статистический анализ, выполненный по этому полигону, также показал колебание в содержании валового кадмия по сезонам и годам как в почвах полей севооборота, так и в почвах лесополос. Осенью 2001 года в почвах полей севооборота и в почвах лесополос концентрация валовой формы кадмия несколько снизилась по сравнению с весной и летом при незначительных уровнях ошибки и стандартного отклонения и низких коэффициентах вариации. Различия в содержании валового кадмия в почве по сезонам года указывает на его нестабильность, что связано с постоянными выбросами работающей техники, внесением удобрений, трансграничным переносом, выпадением с осадками. Можно подчеркнуть, что значительная доля поступления кадмия обусловлена антропоген136 ным фактором (прежде всего внесением с фосфорными удобрениями), хотя нельзя исключать вынос его с корнями растений из нижних горизонтов (из зоны материнской породы), в которых его содержание весьма существенное. В почвах лесополос в летний период максимальное содержание кадмия отмечено летом - 0,142 мг/кг при очень низких показателях стандартной ошибки и стандартного отклонения. Различия в годичной динамике показателей валовой формы кадмия в почвах лесополос и полей севооборота связаны с определенной спецификой условий каждого участка. Почти половина года почвы полей севооборота открыты для выветривания, тогда как почвы лесополос заняты травянистой и древесной растительностью и эрозионные процессы в них снижены. Кроме того, корни древесных растений нередко достигают материнской породы и, отличаясь большой поглотительной способностью, выносят кадмий на поверхность из глубинных слоев. В 2002 году динамика содержания валовой формы кадмия несколько меняется и максимальное содержание этого элемента в верхних слоях почвы отмечается в летний и осенний периоды, а минимальное установлено весной в почвах севооборота и в почвах лесополос. Максимальные показатели в обоих случаях приходятся на летний период. В 2003 году погодные условия существенно отличаются от таковых 2001 и 2002 годов, что сказалось на содержании кадмия в верхних слоях почвы как полей севооборота, так и лесополос. В почвах полей севооборота максимальное содержание валовой формы кадмия отмечено осенью - 0,145, а в почвах лесополос одинаково во все периоды года - от 0,145 мг/кг до 0,149 мг/кг. Средние показатели и статистический их анализ как в почвах севооборота, так и в почвах лесных полос указывают на достаточно надежную выборку: низкие показатели стандартной ошибки и стандартного отклонения подчеркивают правильность схемы отбора проб, их количества, а также их размещения на всей территории полигона. На втором полигоне при сжигании стерни содержание кадмия в почвах полей севооборота и лесополос несколько отличалось от первого полигона, хотя общая тенденция и по сезонам, и по годам сохранилась. В верхнем слое почв полей севооборота весной отмечено максимальное количество валовой формы кадмия, летом его доля была несколько ниже, а осенью – еще ниже. Наибольшие вариации в содержании валовой формы кадмия отмечены весной, когда в почвах севооборота его доля в среднем на 0,024 мг/кг больше (табл. 35), чем на первом полигоне. В почвах лесных полос при сохранении максимума весной и минимума осенью содержание кадмия в целом было выше, чем в почвах полей севооборота и лесополос второго сжигаемого полигона. 137 Таблица 35. Содержание валовой формы кадмия (мг/кг почвы) на полях севооборота сжигаемого полигона Год Сезон 2001 2002 2003 Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,154 0,139 0,122 0,138 0,122 0,151 0,135 0,135 0,137 0,139 0,141 0,139 Минимум Максимум 0,122 0,124 0,097 0,125 0,057 0,131 0,108 0,099 0,121 0,116 0,119 0,124 0,187 0,165 0,157 0,161 0,143 0,171 0,158 0,149 0,187 0,157 0,177 0,159 В 2001 году тенденция динамики кадмия в этом блоке мониторинга в общем сохраняется, но содержание кадмия было выше примерно на 0,01 мг/кг. Большая концентрация этого элемента отмечена в почвах полей севооборота второго полигона по сравнению с первым (табл. 36) при максимуме показателей летом и минимуме весной и осенью. Таблица 36. Содержание валовой формы кадмия по почвах севооборота несжигаемого полигона, мг/кг Год 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,134 0,133 0,129 0,131 0,127 0,153 0,144 0,142 0,149 0,145 0,149 0,147 Минимум Максимум 0,119 0,109 0,116 0,121 0,102 0,130 0,117 0,128 0,135 0,132 0,126 0,137 0,153 0,167 0,154 0,149 0,152 0,175 0,187 0,153 0,172 0,164 0,195 0,160 В почвах сжигаемого полигона в 2002 г. эта тенденция сохраняется, но показатели кадмия выше в почвах лесополос по сравнению с почвами полей севооборота и выше по сравнению с почвами лесополос несжигаемого полигона (табл. 37). 138 Таблица 37. Содержание валовой формы кадмия в почвах лесополос несжигаемого полигона, мг/кг Год 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,130 0,129 0,121 0,127 0,123 0,142 0,139 0,135 0,133 0,129 0,138 0,133 Минимум 0,102 0,108 0,102 0,115 0,097 0,127 0,122 0,124 0,113 0,112 0,109 0,117 Максимум 0,186 0,154 0,168 0,150 0,144 0,174 0,175 0,146 0,170 0,162 0,181 0,156 В почвах полей севооборота в 2003 году содержание валового кадмия было примерно одинаково (на уровне 0,14 мг/кг), а в весенний период в почвах лесополос содержание кадмия было существенно выше. В почвенных пробах лесополос в 2003 году отмечен больший разброс по сравнению с почвами полей севооборота (от 0,143 до 155 мг/кг). В целом содержание валовой формы кадмия в почвах лесных полос выше, чем в почвах севооборота сжигаемого полигона и в образцах лесополос и полей севооборота несжигаемого полигона. Обобщая статистический анализ данных по содержанию валового кадмия во всех пробах в почвах лесополос и полей севооборота сжигаемого полигона, следует подчеркнуть, что этот показатель существенно варьирует (от 0,128 до 0,155 мг/кг) и он значительно выше, чем на первом несжигаемом полигоне (табл. 38, 39). Таблица 38. Содержание валовой формы кадмия (мг/кг), в почвах лесополос и полей севооборота сжигаемого полигона Год 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Зима Весна Лето Осень Среднее Среднее значение 0,155 0,141 0,128 0,141 0,126 0,152 0,140 0,139 0,144 0,144 0,147 0,145 139 Минимум 0,122 0,124 0,097 0,122 0,057 0,131 0,108 0,099 0,073 0,116 0,119 0,124 Максимум 0,194 0,165 0,197 0,183 0,152 0,184 0,178 0,165 0,187 0,188 0,189 0,166 В 2002 году обобщенные значения содержания в почвах валового кадмия сжигаемого полигона близки по величине показателям несжигаемого полигона. Достаточно близкие показатели характерны и для лета 2003 года. Некоторые различия в содержании валового кадмия в образцах почв лесополос и полей севооборота по полигонам, на наш взгляд, связаны со следующими причинами: несжигаемый полигон (где стерня не сжигалась около 15 лет), характеризуется большей выравненностью мезорельефа, тогда как на сжигаемом полигоне (где сжигание стерни проводилось до 1999 года) разница между верхней и нижней точками доходит до 8 метров. Для сжигаемого полигона характерны два пологих незначительных уклона к югу и к северу от весьма обширной равнинной верхней границы. Таблица 39. Содержание валовой формы кадмия (мг/кг) в почвах лесополос и полей севооборота несжигаемого полигона Ггод 2001 2002 2003 Сезон Весна Лето Осень Среднее Весна Лето Осень Зима Весна Лето Осень Среднее Среднее 0,131 0,129 0,123 0,128 0,124 0,145 0,141 0,137 0,137 0,133 0,141 0,136 Минимум 0,102 0,108 0,102 0,115 0,097 0,127 0,117 0,124 0,113 0,112 0,109 0,117 Максимум 0,186 0,167 0,168 0,150 0,152 0,175 0,187 0,153 0,172 0,164 0,195 0,160 Для несжигаемого полигона характерно, помимо изрезанности рельефа, и весьма четкий угол наклона к юго-западу практически всей территории. Разница в рельефе вносит определенные различия в концентрации валового кадмия в почвенных образцах. Тем не менее, несмотря на заметные различия показателей стандартной ошибки и стандартного отклонения, содержание валового кадмия показывает, что рассчитанная нами выборка количества отбора проб достаточна для высокой надежности полученных результатов исследований. Обобщенный статистический анализ содержания валовой формы кадмия в образцах верхнего слоя почвы как по полям севооборота, так и по лесным полосам в целом указывает на общую динамику этого элемента по отдельным составляющим обоих полигонов. В целом полученные данные дают оценку всей территории хозяйства по содержанию валового кадмия как в полях севооборота, так и в лесных полосах, а обобщенный вариант по всем зонам характеризует достаточно объективно весь агроландшафт по концентрации кадмия в верхнем слое почвы. Следует обратить внимание на следующее обстоятельство: содержание валового кадмия варьирует по 140 периодам года и это связано с сезонным изменением климата и разной сезонной интенсивностью работы техники в полях севооборота. Концентрация валовой формы кадмия варьирует в целом по годам, но годичные различия в показателях значительно ниже, чем варьирование этого элемента по сезонам года. Особенности распределения подвижной формы кадмия в почвах ландшафта. Основной объем работы по оценке поведения подвижной и валовой форм кадмия пришелся на достаточно длительный период времени (с 1998 по 2003 год) и проводился на выбранном участке мониторинга общей площадью около 500 га. Выбор этого участка был осуществлен на основе сравнения ландшафтов, их рельефа, характеристики почв, технологии выращивания сельскохозяйственных культур, уровней антропогенного давления и агрономического состояния почв. С учетом результатов сравнительного анализа этих показателей была выбрана площадь для организации комплексного мониторинга, которая по общим оценкам представляет усредненный вариант всей территории хозяйства. Оценка динамики различных форм кадмия по сезонам и годам вегетации показал определенные колебания данных загрязнения почв в разные периоды года, что можно объяснить различием погодных условий, спецификой технологии отдельных сельскохозяйственных культур и т.д. В июле 2001 года институтом была проведена съемка всей территории хозяйства на площади около 8000 га с учетом специфики всех составляющих агроландшафтных систем: полей севооборотов, придорожных территорий, поймы реки, лесных полос, прифермерских участков, промышленной зоны хозяйства и т.д. Было проанализировано свыше 300 образцов почвы, 40 проб воды, 15 проб ила, а также свыше 50 проб растений. Отбор образцов почв проводился по схеме 500 х 500 м. . Анализируя характер разброса уровней подвижных форм кадмия по земельной площади всего хозяйства следует обратить внимание на следующие особенности. Небольшие территории, где концентрация подвижных форм кадмия меньше 0,025 мг/кг,. отдельными вкраплениями разбросаны по всей площади хозяйства., Большая часть таких участков размещается в левобережной части бассейна реки Средний Челбас, представляя собой северный или северо-восточный склон, или выровненную плакорную территорию автономного ландшафта. На южном склоне в правобережной части поймы реки таких участков значительно меньше, хотя в этой части ландшафта, кроме птицефермы и одного механизированного двора, других промышленных объектов нет. Южный склон в отличие от северного испытывает более сильное влияние воздушных масс, с которыми, по всей вероятности, и перемещаются определенные количества кадмия из промышленных районов Ростовской области, что, естественно, не могло не сказаться на более высокой концентрации кадмия в этой части ландшафта. Основная территория хозяйства характеризуется содержанием подвижных форм кадмия в пределах от 0,025 до 0,05 мг/кг (табл.40). 141 Таблица 40. Результаты площадной съемки (подвижная форма кадмия) Диапазон концентраций, мг/кг почвы До 0,025 0,025 – 0,05 0,05 – 0,075 0,075 - 0,100 До 0,025 0,025 – 0,05 0,05 – 0,075 0,075 - 0,100 Количество % от общего числа образцов, шт. в целом по хозяйству 9 2,84 230 72,56 76 23,97 2 0,63 по полям мониторинга 0 0 15 88,24 2 11,76 0 0 Среднее, мг/кг 0,02 0,04 0,06 0,08 0 0,03 0,06 0 Площадь хозяйства, в почвах которой содержание подвижной формы кадмия колеблется от 0,05 до 0,075 мг/кг, относительно небольшая. Оценивая соотношение отобранных образцов почвы в отдельных точках, можно отметить, что наибольшее количество образцов (230 из 317 - 72,56 %) содержит подвижного кадмия от 0,025 до 0,05 мг/кг; в три раза меньше точек (76 из 317 - 23,97%) занято почвами с содержанием кадмия от 0,05 до 0,075 мг/кг. Содержание подвижной формы кадмия с высокой концентрацией (до 1 ПДК) отмечено всего в двух точках, а с концентрацией менее 0,025 мг/кг - в девяти точках. В целом почвы хозяйства умеренно загрязнены подвижными формами кадмия, и его давление на растения, по всей видимости, незначительное. Сравнивая соотношение участков с различной степенью загрязнения на полях мониторинга и в целом по хозяйству, можно сделать заключение, что по уровням загрязнения выделенных участков всей системы агроландшафта больших различий нет. Это означает, что результаты, получаемые нами при изучении полигонов мониторинга, объективно отражают характер загрязнения всей территории ландшафта. Распределение валовой формы кадмия в почвах агроландшафта заметно варьирует. Наряду с изучением поведения подвижных форм кадмия в пределах исследованных ландшафтных систем, определялись валовые формы кадмия во всех элементах ландшафта. Итоговые результаты представлены в картографическом материале. Полученные данные по характеру количественного размещения валовой формы кадмия дают основание разделить всю территорию хозяйства на четыре группы в соответствии с концентрациями подвижных форм кадмия: < 0,1, 0,1-0,15, 0,15-0,2, 0,2-0,3 мг/кг (табл.41). Как концентрации подвижных, так и валовых форм кадмия выделяются широким разбросом показателей содержания элемента в разных частях ландшафта при относительно небольшой земельной площади с низким уровнем кадмия (<0,1 мг/кг) в нескольких точках. Основная площадь хозяйства занята почвами, в ко142 торых содержание кадмия находится на уровне от 0,1 до 0,15 мг/кг, причем больших различий между правобережной и левобережной частями бассейна реки Средний Челбас практически нет. Таблица 41. Результаты площадной съемки валового кадмия в почвах агроландшафта Диапазон концентраций, мг/кг До 0,1 0,1 –0,15 0,15 – 0,2 0,2 – 0,3 До 0,1 0,1 –0,15 0,15 – 0,2 0,2 – 0,3 Количество % от общего числа образцов в целом по хозяйству 1 0,32 290 91,48 20 6,31 60 1,89 по полям мониторинга 0 0,00 16 94,12 1 5,88 0 0 Среднее, мг/кг 0,098 0,130 0,160 0,224 0 0,128 0,152 0 Сравнительно небольшая площадь ландшафта занята почвами, содержащими кадмий от 0,15 до 0,20 мг/кг. Всего в нескольких точках отмечено содержание валовых форм кадмия больше 0,2 мг/кг (Приложение 2, рис. 3). Оценивая результаты площадной съемки валовых форм кадмия, необходимо подчеркнуть, что 91,48 % точек от общего числа взятых образцов характеризуются содержанием кадмия в пределах 0,10–0,15 мг/кг и только 6,3% (всего 20 точек) содержат кадмия от 0,15 до 0,20 мг/кг. В целом загрязненность почв всей площади хозяйства валовой формой кадмия относительно выровнена и пропорционально соответствует показателям на изучаемых полигонах мониторинга. На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что динамика валовых и подвижных форм кадмия на выбранной для многолетнего мониторинга территории является реальным отражением содержания этого элемента по всему агроландшафту. Содержание кадмия в воде. Содержание кадмия в разных видах источников воды изучалось НИИ в течение пяти лет с отбором проб как в реке, так и на фермах, в балках и в других объектах. Например, в колхозе «Заветы Ильича» Ленинградского района при ПДК кадмия в питьевой воде 0,001 мг/ дм3, отмечено всего несколько случаев, когда уровень содержания кадмия доходил до уровня ПДК (например, в 2003 году в летний период в поилках телятника, в речной воде перед поселком и ниже поселка); в балках и в стоках животноводческих ферм содержание этого элемента доходило до 0,0005 мг/л) (табл.42). 143 Таблица 42. Содержание кадмия в воде различных источников, мг/ дм3 Место отбора проб Питьевая вода Река: 1км выше поселка 1 км ниже поселка В поселке Балка Среднее значение 0,00034 Минимум Максимум Следы 0,00336 0,00031 0,00066 0,00066 0,00042 0,0001 0,00021 0,00009 0,00018 0,001 0,003 0,003 0,00056 Оценивая в целом качество поверхностных вод в агроландшафте этого хозяйства, можно утверждать, что используемые в хозяйстве воды достаточно чистые. Повышение содержания кадмия в отдельные периоды, очевидно, связано с внесением химических удобрений или пестицидов в отдельных частях бассейна реки Средний Челбас. Таким образом, состояние поверхностных вод агроландшафта в хозяйстве можно считать достаточно благоприятным, но, тем не менее, необходимо его периодически отслеживать. Содержание кадмия в донных отложениях. Оценку содержания обеих форм кадмия в донных отложениях мы проводили в различные сезоны года в реке Средний Челбас с отбором проб по течению реки на расстоянии одного километра перед поселком, в поселке и через один километр после поселка. Определение валовой формы кадмия в илах в разных точках по сезонам года показало, что содержание этого элемента достаточно сильно колеблется. Наибольшее количество кадмия илы содержат в середине лета. До поселка и после поселка содержание валового кадмия в пробах ила превышает 0,1 мг/кг. Достаточно высоким содержанием кадмия характеризовались пробы ила у дамбы перед поселком (табл. 43), куда попадают основные стоки СТФ. Таблица 43. Содержание кадмия (мг/кг) в донных отложениях реки Средний Челбас Время отбора проб Весна Лето Осень Место отбора 1 км перед поселком сточные воды стф в поселке 1км после поселка 1 км перед поселком в поселке 1км после поселка 1 км перед поселком сточные воды стф в поселке 1 км перед поселком 144 Cd_V Cd_M 0,108 0,087 0,084 0,095 0,118 0,107 0,122 0,087 0,038 0,102 0,127 0,044 0,036 0,031 0,032 0,055 0,047 0,053 0,032 0,012 0,054 0,052 Общая оценка уровня кадмия в иловых отложениях стока от корпуса СТФ показала весьма низкое его содержание. Четкой связи в содержании кадмия в илах перед поселком, после поселка и в самом поселке не прослеживается. При изучении подвижной формы кадмия в илах сточных вод СТФ установлено, что наибольшее количество токсиканта отмечается в летний период, а весной и осенью его доля снижается. Перед поселком, где протекают стоки от СТФ, содержание подвижной формы кадмия в осенний период находится на уровне летнего сезона. Давая оценку содержания кадмия в разных точках отбора проб ила в реке Средний Чельбас в отдельные периоды года, можно подчеркнуть, что для летнего периода отмечены самые высокие показатели валового кадмия. Это можно связать с внесением удобрений на поля и поступлением этого элемента в реку с поверхностными и грунтовыми стоками. Содержание кадмия в крови животных. Концентрация кадмия в крови животных изучалась рядом исследователей. В условиях Татарстана содержание кадмия в крови коров колебалось от 0,02 до 0,07 мг/ дм3, что заметно превышает ПДК (Яппаров, 2003). Исследования многих других авторов и в других районах страны также указывают на активное освоение кадмием пищевых цепей, включая и млекопитающих. В НИИ экологии определялось содержание кадмия в крови группы коров колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района в течение 2002-2005 годов. Исследования показали, что уровень содержания этого элемента в крови коров по годам заметно варьирует (табл. 44). Таблица 44. Содержание кадмия (мг/ дм3) в крови коров Годы исследования 2002 2003 2004 2005 Среднее 0,0044 0,0053 0,0049 0,0057 Максимум 0,018 0,019 0,009 0,022 Минимум Следы Следы Следы Следы Так, в относительно влажном 2002 году среднее содержание кадмия в крови коров составило 0,0045 мг/ дм3, а в более сухом 2003 году увеличилось до 0,0053 мг/ дм3 при весьма невысоких показателях стандартной ошибки. Довольно большой разброс показателей кадмия по группе коров (30 голов) отмечен и в 2004-2005 гг. Однако больших различий в варьировании уровней содержания кадмия в крови по годам не отмечено. Небольшие различия, выражаемые в тысячных долях мг/ дм3, существенного влияния, безусловно, на данную характеристику крови по годам оказать не могут. 145 Содержание кадмия в молоке коров. Определенный интерес представляет количественная оценка концентрации кадмия в молочных продуктах. За последние два десятилетия опубликована большая сводка работ в этом направлении, как по отдельным большим территориям, так и по областям (Карташов, 1997; Печуркова, Новикова, 1997; Осикина, Тезиев, 1999; Мусаев, 2003; Вяйзинен и др., 2002). Многие авторы оценивают не только содержание кадмия в молоке, но и определяют его источники поступления в организмы животных. Например, М.А. Веротченко с соавторами (2003) в ряде районов Тульской области установили, что большое влияние на уровни загрязнения молока оказывает питьевая вода, в которой этого элемента в отдельных хозяйствах содержалось до 2,5 ПДК. В исследованиях НИИ (опытное хозяйство “Заветы Ильича”) содержание кадмия в воде животноводческих поилок не превышало 0,0002 мг/ дм3. Иными словами вода в этом хозяйстве не является столь важным источником поступления в организмы животных кадмия. На высокое содержание кадмия в питьевой воде в Подольском районе Московской области указывают Е.А. Печуркова и О.Н. Новикова (1997) - на уровне двух ПДК, особенно в образцах воды в летний период. На заметное присутствие кадмия в молоке указывает А.Х. Яппаров, А.М. Ежкова, Р.Ф. Набиев (2003). В условиях Новгородской области содержание кадмия в цельном молоке сравнительно невысокое и максимальный показатель доходит до 0,004 мг/л (Вяйзенен и др., 2002). Невысокими концентрациями кадмия характеризуются также молочные продукты вообще и молоко цельное, в частности, в условиях Рязанской области при ПДК для молока 0,0003 мг/л (Мусаев, 2003). В колхозе «Заветы Ильича» по данным НИИ экологии среднее содержание кадмия в цельном молоке составило 0,0004 мг/л, а в сыворотке - 0,0006 мг/л, что значительно ниже уровня ПДК; коэффициент вариации этих показателей достаточно высокий (табл. 45). Таблица 45. Содержание кадмия (мг/ дм3) в молоке и сыворотке коров Вид пробы Сыворотка Цельное молоко Среднее значение 0,0004 0,0006 Минимум Максимум следы следы 0,0018 0,0013 Минимальное содержание этого элемента оценивается на следовом уровне. Оценивая содержание кадмия в молоке коров в исследуемом хозяйстве, можно подчеркнуть, что этот элемент содержится в молочных продуктах практически всех животных. Его источником поступления в организмы являются корма, меньше вода и воздух. Однако конкретизация источников загрязнения требует проведения отдельных исследований. Содержание кадмия в экскрементах и моче животных. Определенный интерес представляют данные по содержанию кадмия в выделениях животных (табл. 46). 146 Таблица 46. Содержание кадмия в экскрементах и в моче КРС Годы исследований 2001 2002 2003 Среднее значение 0,051 0,031 0,00035 Минимум 0,019 0,016 следы Максимум 0,115 0,047 0,0007 Выведение кадмия из организма с экскрементами изучалось в течение двух лет, а его содержание в моче - один год. Обращает на себя внимание весьма низкое содержание кадмия в моче - от следового значения до 0,0007 мг/ дм3 до среднего его значения 0,00035 мг/ дм3. Что касается навоза, то в 2002 году, когда корма были достаточно сочными, среднее содержание кадмия в экскрементах составляло 0,05 мг/кг при значительном варьировании между максимальными и минимальными показателями (от 0,02 до 0,11 мг/кг). В более засушливом 2003 году, когда корма отличались большей сухостью, среднее содержание кадмия составляло 0,03 мг/кг при значительно меньшем варьировании между максимальными и минимальными показателями - от 0,016 до 0,047 мг/кг. Предварительная оценка соотношения путей поступления кадмия в организм животного и его выведения выглядит следующим образом: основная часть (около 90 %) выводится из организма с экскрементами, мочой и молоком и только 7-8 % остается в организме животных; основная масса кадмия выносится из организма с экскрементами. В результате исследований динамики кадмия в почве по сезонам и годам, в воде, в илах, в кормах, зерне пшеницы, в крови, молоке, моче и экскрементах коров были выявлены некоторые различия в закономерностях содержания этого элемента в различных объектах. Анализ полученных результатов перемещения кадмия по основным элементам и биотическим блокам агроландшафта позволяет сделать следующие выводы. 1. Изучение динамики кадмия в почвах агроландшафта в течение шести лет показывает, что содержание этого элемента колеблется, особенно в почвах, по годам (максимальное содержание кадмия отмечено в сухом 2003 году, а наименьшее - в 2000 году) и по сезонам года (наибольшим его накоплением выделяется весенний период и наименьшим – осенний), что можно связать с изменением климатических условий (в частности, влажности), внесением удобрений, транзитным переносом и т.д.; весьма четко прослеживается повышение содержания подвижного кадмия в почвах лесополос по сезонам во все годы исследований. 2. Результаты содержания кадмия в почвах агроландшафтов при площадной съемке дают существенный разброс показателей как подвижной формы (от 0,025 до 0,1 мг/кг), так и валовой (от 0,1 до 0,3 мг/кг); однако превышений ПДК не отмечено, и почвы хозяйства можно считать умеренно загрязненными различными формами изучаемого загрязнителя. 147 3. Результаты анализа проб биологических жидкостей показали невысокий уровень концентрации кадмия в крови (0,0044 мг/кг) и молоке (0,0004 мг/кг) коров; основная часть (свыше 90 %) кадмия выводится из организма с экскрементами, мочой и молоком (особенно с экскрементами) и только 7-8 % остается в организме животных. Содержание кадмия в почвах и водных системах степной зоны края. Большой практический интерес представляют результаты исследований концентрации кадмия в ландшафтах степных рек края (в почве, речной воде и речном иле), где сконцентрировано производство основных зерновых культур. Исследования проводились во время экспедиций путем отбора проб почв, воды и донных отложений практически всех основных речных бассейнов этой зоны. Анализируя пробы воды, можно отметить невысокое содержание кадмия в степных реках Кубани (табл. 47). Средние концентрации растворенной формы этого элемента не превышают ПДК (для водоемов хозяйственно-бытового назначения 0,001 мг/ дм3), значения колеблются в диапазоне от 0,00008 до 0,0006 мг/л. Высокой концентрацией кадмия отличалась вода реки Бейсуг, где максимальное значение элемента-загрязнителя достигает 0,004 мг/л, что составляет 4 ПДК. Но такая ситуация выявлена только в одном пункте отбора проб, что говорит о наличии в этом месте повышенного антропогенного воздействия (сброс сточных вод, свалка бытовых отходов, близость автотрассы и т.д.). Наименьшее содержание элемента–токсиканта выявлено в воде реки Кирпили, где среднее значение кадмия составляет 0,08 ПДК (для водоемов хозяйственно-бытового назначения) при коэффициенте вариации 76 %. Таблица 47. Содержание кадмия в воде степных рек Кубани (мг/ дм3) Река Ея Сосыка Кавалерка Куго-Ея Калалы Меклета Челбас Средняя Челбаска Кирпили Кочеты Бейсуг Левый Бейсужек Правый Бейсужек Понура Среднее арифметическое 0,00030 0,00040 0,00037 0,00049 0,00030 0,00030 0,00020 0,00020 0,00008 0,00030 0,00060 0,00020 0,00030 0,00040 148 Минимум Максимум н/п 0,00010 0,00022 0,00020 0,00015 0,00010 0,00010 0,00004 0,00003 0,00016 0,00021 0,00003 0,00010 0,00017 0,00080 0,00080 0,00052 0,00079 0,00070 0,00060 0,00040 0,00050 0,00034 0,00047 0,00407 0,00048 0,00090 0,00052 Анализ проб воды степных рек показал, что превышений ПДК для рыбохозяйственного направления (0,005 мг/ дм3) отмечено не было, то есть все исследуемые реки по содержанию кадмия в воде пригодны для этого вида использования. Содержание кадмия в донных отложениях рек Азово-Кубанской низменности прямо пропорционально его уровню в воде (табл. 48). Средние концентрации подвижной формы кадмия не превышают ПДК (0,1 мг/кг), их значения колеблются в диапазоне от 0,05 до 0,1 мг/кг. В устье реки Бейсуг максимальное значение подвижной формы кадмия достигает 0,121 мг/кг, что составляет 1,2 ПДК. Высок также уровень загрязнения донных отложений реки Понура, где средний показатель концентрации подвижной формы кадмия составляет 1 ПДК, а максимальное его значение достигает 0,681 мг/кг, что составляет 6,8 ПДК. Наименьшее содержание элемента– токсиканта выявлено в реке Кирпили, где среднее значение кадмия составляет 0,05 ± 0,001 мг/кг при коэффициенте вариации 37 %. Таблица 48. Содержание подвижной формы кадмия (мг/кг) в донных отложениях степных рек Река Ея Сосыка Кавалерка Куго-Ея Челбас Средняя Челбаска Кирпили Кочеты Бейсуг Устье Бейсуг Лев.Бейсужек Пр.Бейсужек Понура Минимум Максимум 0,042 0,050 0,058 0,054 0,040 0,052 0,011 0,046 0,018 0,077 0,026 0,067 0,016 0,113 0,080 0,077 0,138 0,120 0,067 0,079 0,081 0,121 0,121 0,072 0,076 0,681 Среднее арифметическое 0,070 0,060 0,070 0,080 0,060 0,061 0,050 0,060 0,060 0,100 0,060 0,070 0,110 Показатели содержания валового кадмия в донных отложениях также не превышают ПДК (табл. 49). Больше всего валового кадмия накоплено в донных отложениях в реке Понура - 0,28±0,16 мг/кг и в устье реки Бейсуг - 0,24±0,04 мг/кг, меньше всего - в донных отложениях реки Кирпили (0,10±0,01 мг/кг). 149 Таблица 49. Содержание валовой формы кадмия (мг/кг) в донных отложениях Река Ея Сосыка Кавалерка Куго-Ея Челбас Средняя Челбаска Кирпили Кочеты Бейсуг Устье Бейсуга Левый Бейсужек Правый Бейсужек Понура Минимум Максимум 0,105 0,130 0,150 0,122 0,090 0,117 0,030 0,115 0,089 0,202 0,083 0,152 0,064 0,245 0,190 0,200 0,345 0,230 0,143 0,210 0,202 0,273 0,273 0,175 0,183 1,700 Среднее арифметическое 0,170 0,160 0,170 0,190 0,130 0,130 0,100 0,140 0,144 0,238 0,140 0,170 0,280 Анализ почвенных образцов в поймах исследуемых рек на содержание подвижной формы кадмия выявил сильное варьирование этого показателя: в среднем он колеблется от 0,05 до 0,37 мг/кг (табл. 50). Таблица 50. Содержание подвижной формы кадмия в пойменной почве степных рек, мг/кг Река Ея Ея (ст.Кущевская) Ея (устье) Сосыка Кавалерка Куго-Ея Калалы Челбас Средняя Челбаска Кирпили Кочеты Бейсуг, исток Бейсуг, устье Левый Бейсужек Правый Бейсужек Понура Минимум Максимум 0,042 0,151 0,014 0,060 0,059 0,063 0,130 0,040 0,045 0,030 0,048 0,033 0,082 0,050 0,054 0,031 0,113 0,582 0,021 0,100 0,086 0,087 0,190 0,220 0,085 0,160 0,151 0,084 0,104 0,197 0,087 0,086 Среднее арифметическое 0,070 0,370 0,170 0,070 0,070 0,070 0,150 0,170 0,066 0,060 0,070 0,070 0,092 0,090 0,070 0,050 Превышения ПДК отмечены в пробах пойменных почв реки Калалы, где средний показатель содержания подвижной формы кадмия составляет 0,15 при максимальном значении 0,19 мг/кг (2 ПДК). Превышения ПДК отмечены также в поймен150 ных почвах реки Ея, особенно в пробах, отобранных у станицы Кущевской, где максимальное значение составляет 0,582 мг/кг (6 ПДК), а также в устье реки (чуть ниже ст. Старощербиновской), где среднее значение концентрации подвижной формы кадмия превышает ПДК в 1,7 раза, а максимальное значение - в 2 раза. На столь высокие показатели содержания кадмия в почвах пойм рек оказывают влияние поверхностный сток с водоразделов станиц, а также то, что в непосредственной близости от мест отбора проб проходят автотрассы краевого значения. Наименьшее содержание кадмия выявлено в поименных почвах реки Кирпили, где среднее значение этого элемента составило 0,06 мг/кг при коэффициенте вариации 40 %. На основании анализа полученных результатов можно сделать вывод о том, что водные системы Приазово–Кубанской низменности умеренно загрязнены подвижной формой кадмия. Следует отметить, что меньше всего загрязнены системы реки Кирпили. Вероятно, это связано с тем, что на сельскохозяйственных угодьях, расположенных вдоль русла реки, низка интенсивность возделывания пропашных культур. В реках Бейсуг и Ея отмечены более высокие показатели концентрации кадмия, а в некоторых пробах отмечается и превышение ПДК (табл. 51). Эти реки, имея достаточно большую протяженность, встречают на своем пути много источников загрязнения: сельскохозяйственные угодья, поселки, автотрассы, несанкционированные свалки и т.д. Особое внимание следует обратить на количество и качество средств химизации, применяемых на сельскохозяйственных полях, так как они являются важнейшим источником загрязнения степных рек. Таблица 51. Содержание валовой формы кадмия в пойменной почве степных рек, мг/кг Река Ея Ея (ст.Кущевская) Ея (устье) Сосыка Кавалерка Куго-Ея Калалы Понура Челбас Средняя Челбаска Кирпили Кочеты Бейсуг (исток) Бейсуг (устье) Лев. Бейсужек Правый Бейсужек Минимум Максимум 0,105 0,384 0,139 0,120 0,139 0,143 0,140 0,095 0,110 0,070 0,090 0,095 0,085 0,208 0,117 0,143 0,245 1,480 0,210 0,230 0,209 0,189 0,220 0,920 0,710 0,240 0,280 0,377 0,264 0,264 0,493 0,205 151 Среднее арифметическое 0,17 0,93 0,17 0,17 0,18 0,17 0,20 0,18 0,29 0,12 0,14 0,17 0,15 0,23 0,21 0,17 Динамика различных форм кадмия по слоям чернозема обыкновенного. Вопросы вертикального перемещения кадмия по профилю почвы давно интересовали исследователей как в нашей стране, так и за рубежом, и их изучение в основном относится к 90-м годам прошлого столетия (Shuman, 1998; Veitiene, 1998; Baran, 1999; Iskandar, 2001). Поскольку кадмий относится к весьма опасным токсикантам, то такой интерес оправдан, т.к. помимо загрязнения верхнего пахотного горизонта кадмий поступает с инфильтрационными в грунтовые воды (Ильин, 1991; Бреус, Садриева, 1997). Вследствие того, что кадмий достаточно свободно перемещается по различным элементам ландшафта и, прежде всего, в гидросфере, он оказывает активное влияние на санитарное состояние почв, воды, растений и далее по цепям питания доходит до человека. Загрязнение почвы кадмием способствует загрязнению поверхностных и грунтовых вод, используемых для питьевого водоснабжения, так как грунтовые слои достаточно свободно пропускают вместе с инфильтрационными водами растворенный кадмий, а основное скопление кадмия, характерное для пахотного горизонта почвы, легко мигрирует по почвенным горизонтам и доходит до грунтовой воды. По данным Мура и Рамамурти (1987), содержание кадмия в подземных водах нередко превышает 10 мкг/л (ПДК – 0,01 мкг/л), что представляет опасность загрязнения источников водоснабжения для населения. Безусловно, что изучение содержания кадмия в различных почвенных слоях весьма важно с точки зрения определения закономерностей его динамики в агроландшафте и для расчета его баланса. Это направление исследований достаточно широко развивается на западе (Schirado et al., 1986; Mansell et al., 1990;). В последние десятилетия ХХ века это направление освещается и в отечественной литературе (Бреус, Садриева, 1997; Шильников и др., 1997; 1998; Потатуева и др., 2001; Минеев и др., 2003). При проведении исследований в Казанском университете (Бреус, Садриева, 1997) на дерново-подзолистой, серой лесной почвах и черноземе выщелоченном было установлено, что потоки кадмия с инфильтрационными водами по сравнению с медью и свинцом относительно невысокие. Установлено, что на разных типах почв миграция кадмия по почвенным слоям варьирует, наиболее интенсивно он переносится в черноземе выщелоченном. Выращивание культур снижает миграцию кадмия с инфильтрационными водами во всех типах почв. Опыты, проведенные институтом почвоведения (г. Москва), показали, что в очищенных почвах с инфильтрационными водами кадмий перемещается относительно медленно. При определенных условиях, в связи с переходом кадмия в менее подвижные соединения, его миграция по почвенным горизонтам резко сокращается (Шильников, 1997, 1998), что было подтверждено и в дальнейших исследованиях В опытах Долгопрудной опытной станции (Потатуева и др., 2001) было установлено, что внесение удобрений на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве благоприятствовало увеличению в ней концентрации подвижной формы кадмия. Из152 весткование почв сдерживало активность перемещения кадмия и переход его в подвижные формы. Допускается возможность перемещения тяжелых металлов, в том числе и кадмия, связанных с органикой в растворенных соединениях (Shumman, 1998). Опыты на дерново-подзолистой супесчаной почве во Владимирской области показали, что основная масса общего кадмия концентрируется в горизонте 0–40 см, а основная часть обменнопоглощенного и кислоторастворимого кадмия концентрируется в слое 0-20 см (Минеев и др., 2003). В своих исследованиях на черноземе обыкновенном в Ленинградском районе Краснодарского края сотрудники НИИ экологии изучали состояние подвижных и валовых форм кадмия в почвенных слоях в различных частях рельефа по сезонам года. Два разреза выполнялись на плакорных участках на условных вершинах рельефа, два других были сделаны на южном и северном склонах и один разрез - в нижней части рельефа. Два верхних разреза представляли собой автономные экосистемы, два разреза на склонах – транзитные и пятый разрез в нижней части рельефа - типичный пример аккумулятивной системы. Отбор проб по почвенным слоям выполнялся по сезонам года – весной, летом и осенью, а в транзитной и аккумулятивной частях - и в зимний период. Отбор проб, их анализ в лабораториях проводились по аналогии со свинцом (Белюченко, 2003). Динамика подвижных форм кадмия по элементам рельефа, почвенным слоям и сезонам года. Определение содержания подвижных форм кадмия в первом разрезе, расположенном на водоразделе, в весенний период четкой зависимости не показало, тем не менее, следует отметить, что на глубине до 80 см концентрация этого элемента практически была одинаковой и колебалась от 0,45 до 0,53 мг/кг. В нижележащих слоях содержание подвижных форм кадмия резко снижалось, а в слое 180–200 см его доля доходила до 0,03 мг/кг (табл. 52). Таблица 52. Содержание подвижных форм кадмия по почвенным слоям в разрезах (весна, 2002), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 0,053 0,045 0,047 0,050 0,042 0,041 0,027 0,038 0,042 0,031 2 0,059 0,051 0,048 0,044 0,032 0,037 0,044 0,030 0,037 - Номер разреза 3 0,057 0,054 0,062 0,036 0,022 - 153 4 0,055 0,046 0,044 0,041 0,038 0,040 0,043 0,037 0,034 0,028 5 0,056 0,044 0,041 0,050 0,048 0,042 0,043 0,045 0,042 0,038 При незначительном изменении количества кадмия по почвенным слоям в весенний период отмечалось его наибольшое накопление в пахотном слое, а с глубины 100 см - четкое снижение подвижной формы (табл. 53). На наш взгляд, это связано с тем, что в летний период, по сравнению с весенним, количество осадков резко снижается, промачивание почвы дождевыми осадками не превышает двух-трех слоев и потому перемещение кадмия с инфильтрационными водами снижается, и при поступлении в качестве балласта с удобрением или с трансграничным переносом кадмий наступает в верхний горизонт, где и накапливается. Таблица 53. Содержание подвижных форм кадмия в почвенных слоях (лето, 2001), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 0,057 0,047 0,047 0,045 0,042 0,024 0,026 0,025 0,027 0,024 2 0,055 0,048 0,050 0,043 0,057 0,029 0,031 0,028 0,023 0,025 Номер разреза 3 0,056 0,051 0,054 0,038 0,047 0,031 0,022 - 4 0,054 0,051 0,038 0,041 0,037 0,040 0,032 0,027 0,030 5 0,052 0,048 0,046 0,042 0,040 0,048 0,048 0,046 0,044 Результаты изучения содержания подвижного кадмия по почвенным слоям транзитных систем показывают, что на южном склоне проявляется четкая аналогия с плакорным участком ландшафта. Тем не менее, можно отметить некоторую специфику в поведении кадмия по почвенным слоям транзитного участка ландшафта. В весенний период в верхнем слое в связи с увеличением поступления в почву минеральных удобрений четко проявляется увеличение концентрации кадмия по сравнению с другими слоями. Наиболее высоким содержанием (на уровне 0,04 мг/кг) характеризуются верхние четыре слоя - от 0,041 до 0,055 мг/кг; содержание кадмия постепенно падает до глубины 160 см, а на глубине 200 см содержание элемента снижается в 2 раза по сравнению с верхним слоем почвы. В летний период в связи с перемешиванием почвенных слоев содержание кадмия в верхних двух слоях составляло 0,051–0,054 мг/кг, а в более низких горизонтах оставалось на уровне весеннего сезона. По всей вероятности, недостаток осадков на южном склоне сказался меньше, чем на плакорном участке, и поступления кадмия с удобрениями или из других источников поддерживали его количество в верхнем слое и несколько увеличили во втором слое. В осенний период содержание подвижной формы кадмия в верхних горизонтах несколько увеличивается во втором слое, а начиная с глубины 80 см, заметно на154 растает практически во всех нижних слоях по сравнению с летним периодом (табл. 54). Эти изменения можно связать с усилением дождей и их постепенным просачиванием в нижние слои и переносом таким образом растворенных форм кадмия. Таблица 54. Содержание подвижных форм кадмия в почвенных слоях (осень, 2001), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 0,047 0,050 0,045 0,047 0,038 0,037 0,040 0,038 0,035 0,030 2 0,058 0,047 0,040 0,031 0,034 0,037 0,032 0,038 0,030 0,032 Номер разреза 3 0,056 0,042 0,047 0,040 0,045 0,037 0,026 - 4 0,050 0,047 0,037 0,034 0,040 0,035 0,041 0,036 0,036 0,027 5 0,052 0,044 0,037 0,034 0,040 0,036 0,040 0,032 0,034 0,030 Определенный интерес представляют данные подвижных форм кадмия в зимний период (табл. 55), когда поступление этого элемента в почву усиливается в связи с осенним внесением удобрений, с усилением трансграничного переноса и промывного режима вследствие вспашки земель и т.д. Следует обратить внимание на то, что на глубине 100–120 см отмечено нарастание кадмия до 0,058 мг/кг; в других слоях содержание кадмия также увеличивалось, хотя и в меньших количествах. Оценивая характер поведения подвижных форм кадмия в условиях южного склона агроландшафта, можно подчеркнуть, что специфика рельефа определенным образом сказывается на общей картине динамики подвижных форм кадмия и по слоям, и по сезонам года. Таблица 55. Содержание подвижного кадмия в почвенных слоях (зима, 2002), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Номер разреза 3 0,064 0,048 0,046 0,040 0,037 0,044 - 155 4 0,058 0,052 0,044 0,046 0,049 0,045 0,042 0,040 0,043 0,032 Определенной спецификой выделяется разрез в аккумулятивной зоне ландшафта (табл. 56). В весенний период относительно высоким уровнем подвижной формы кадмия характеризуется почвенный слой 0-60 см, где колебание показателей этого элемента составило 0,054–0,062 мг/кг. С глубины 60 см отмечено резкое снижение количества подвижной формы кадмия. Это можно объяснить тем, что на глубине 60 см почва сильно переувлажнена и в связи с горизонтальным перемещением воды в нижние элементы ландшафта (река Челбасы) происходит вымывание кадмия. Таблица 56. Содержание подвижной формы кадмия в почвенных слоях в балке, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 Весна Лето Осень Зима Среднее 0,057 0,054 0,062 0,036 0,022 - 0,056 0,051 0,054 0,038 0,047 0,031 0,022 0,056 0,042 0,047 0,040 0,045 0,037 0,026 0,064 0,048 0,046 0,040 0,037 0,044 - 0,058 0,049 0,052 0,038 0,038 0,037 0,024 В летний период содержание кадмия в верхних трех слоях несколько снизилось и варьировало в пределах от 0,051 до 0,056 мг/кг, что можно связать с активным ростом дикорастущих трав и выносом этого элемента с урожаем. В нижележащих слоях подвижного кадмия было несколько больше, чем в весенний период, что можно объяснить снижением уровеня грунтовых вод до глубины 120 см. В связи с такими условиями вымывание кадмия в этих почвенных слоях значительно снизилось и даже наметилось его накопление. В осенний период в верхнем слое почвы концентрация кадмия осталась на уровне летнего сезона. С глубиной концентрация кадмия снизилась, что, очевидно, связано с поглощением этого элемента корневой системой и выносом его с урожаем. В слое 60–120 см содержание кадмия находилось на уровне летнего периода, а в самом нижнем слое происходило его вымывание. В зимний период верхний слой обогащается за счет стока с вышележащих двух элементов рельефа. Заметное снижение подвижной формы кадмия наблюдалось в горизонте 120–140 см в связи с активным промывным режимом этого слоя. Оценивая в целом содержание подвижного кадмия по почвенным слоям и по сезонам года в разрезе аккумулятивной зоны, можно отметить, что её верхний горизонт во все периоды выделяется наибольшей концентрацией этого элемента, что объясняется его заметным поступлением из верхних элементов ландшафта. Совершенно другая картина складывается в почвенных слоях транзитных ландшафтов (второй и четвертый разрезы): верхние три-четыре слоя содержат кад- 156 мия больше, чем нижележащие, которые подвергаются давлению промывных вод и выносу с ними кадмия в другие элементы ландшафта. Определенной спецификой содержания подвижного кадмия характеризуется северный склон (разрез номер четыре). В весенний период содержание подвижного кадмия было наибольшим в слое от 0 до 60 см (0,048–0,059 мг/кг). В нижележащих слоях содержание этого элемента заметно снижается, хотя без четкой зависимости с верхними горизонтами. В летний период максимальная концентрация кадмия в слое 0-60 см сохраняется, хотя и отмечается некоторое снижение его уровня. В нижележащих слоях почвы концентрация кадмия падает и снижается по сравнению с весенним периодом, что, очевидно, связано с сухостью этого сезона. Снижение подвижного кадмия в верхних слоях почвы можно объяснить также его выносом с урожаем сельхозкультур. В осенний период, в связи с внесением удобрений и подготовкой почвы и усилением инфильтрационного потока в нижележащие слои, отмечается увеличение подвижного кадмия во всех слоях, и его концентрация повышается и приближается по показателям к уровню весеннего периода. Необходимо подчеркнуть, что распределение кадмия в почвенных слоях северного склона в определенной степени отличается от южного склона - прежде всего меньшими величинами концентрации этого элемента в верхних слоях, что, по всей видимости, можно связать с более высоким выносом с урожаем из-за лучшей оводненности растений этой части ландшафта и лучшей продуктивностью растений. В сравнении с вариантом южного склона определенной специфичностью в содержании кадмия по почвенным слоям выделяется и пятый разрез, расположенный на втором плакорном участке. В весенний период максимальное содержание кадмия отмечено в верхнем слое почвы (0,056 мг/кг). В нижележащих горизонтах содержание кадмия находится практически на одном уровне, колеблется в незначительных пределах (0,041-0,048 мг/кг) и только на глубине 2 м его уровень оказался ниже 0,04 мг/кг. В летний период содержание кадмия в пахотном слое пятого разреза несколько снизилось, но повысилось в следующих двух горизонтах, что связано, с одной стороны, с перемещением подвижного кадмия в нижележащие слои почвы, с другой стороны, выносом этого элемента из верхнего слоя с урожаем сельскохозяйственных культур. В ниже расположенных горизонтах объективно значимых различий в содержании подвижного кадмия летом по сравнению с весенним периодом не отмечено, хотя и наблюдается тенденция концентрации этого элемента почвенной органикой. В осенний период в верхнем слое почвы отмечено максимальное накопление кадмия, а в других слоях, наоборот, некоторое снижение, что обусловлено, скорее всего, перемещением водорастворимых форм кадмия в нижележащие слои вследствие изменения кислотности почвы. 157 Анализ динамики подвижной формы кадмия по почвенным разрезам, представляющим различные элементы рельефа агроландшафта, указывает на то, что этот элемент является достаточно мобильным, реагирующим на изменения условий рельефа, интенсивность инфильтрационного стока, перемещение подземных вод, формирование растительной массы и т.д. Наибольшая концентрация подвижной формы кадмия во все сезоны года характерна для аккумулятивной зоны ландшафта (табл. 57). Таблица 57. Содержание подвижной формы кадмия (мг/кг почвы) по почвенным слоям (среднее за год) Глубина отбора 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 0,052 0,047 0,046 0,047 0,041 0,034 0,031 0,034 0,035 0,028 2 0,057 0,049 0,046 0,039 0,041 0,034 0,036 0,032 0,030 0,029 Номер разреза 3 0,058 0,049 0,052 0,038 0,038 0,037 0,024 - 4 0,054 0,049 0,042 0,040 0,042 0,039 0,042 0,036 0,035 0,029 5 0,053 0,045 0,041 0,042 0,043 0,042 0,044 0,041 0,040 0,034 Поскольку данные, полученные НИИ экологии на некоторых участках, оказались достаточно близкими между собой, для сравнения были выбраны три элемента рельефа: балка, склон и плакорные системы, где изучение проводилось как по сезонам года, так и по годам. Сравнивая характер поведения подвижного кадмия по почвенным слоям в весенний период, следует подчеркнуть, что на водоразделах снижение кадмия по слоям с глубиною менее резкое во все периоды года по сравнению с транзитными системами (табл. 58). Таблица 58. Содержание подвижной формы кадмия, (мг/кг почвы) по почвенным слоям (среднее по водоразделам) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Весна 0,055 0,045 0,044 0,050 0,045 0,042 0,035 0,042 0,042 0,034 Лето 0,055 0,047 0,046 0,044 0,041 0,036 0,037 0,036 0,036 0,024 158 Осень 0,049 0,047 0,041 0,041 0,039 0,036 0,040 0,035 0,035 0,030 Среднее 0,053 0,046 0,044 0,045 0,042 0,038 0,037 0,037 0,037 0,029 Эти особенности в равной степени характерны для весеннего и летнего периодов и несколько меньше для осени. Следует отметить, что от весны к осени содержание кадмия на водоразделах снижается, меньше это проявляется на склонах, что связано с различиями выноса этого элемента с урожаем, инфильтрационными потоками в нижние горизонты и в период активизации эрозионных процессов (табл. 59). На склонах действие инфильтрационного стока проявляется в меньшей степени по сравнению с плакорными территориями, так как на склонах преобладает поверхностный сток и вынос кадмия с верхнего слоя в процессе водной и ветровой эрозии. В балке содержание кадмия в верхних трех слоях весьма выравнено, особенно в весенне-летний период, и несколько снижается к осени в связи с выносом его с урожаем. Таблица 59. Содержание подвижных форм кадмия в почвенных слоях на склонах, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Весна 0,057 0,048 0,046 0,043 0,035 0,038 0,044 0,033 0,036 0,028 Лето 0,055 0,049 0,050 0,041 0,049 0,033 0,035 0,030 0,025 0,027 Осень 0,054 0,047 0,038 0,033 0,037 0,036 0,037 0,037 0,033 0,030 Зима 0,058 0,052 0,044 0,046 0,049 0,045 0,042 0,040 0,043 0,032 Среднее 0,056 0,049 0,045 0,040 0,042 0,038 0,039 0,035 0,034 0,029 Динамика валовых форм кадмия по профилю почвы по сезонам года и элементам рельефа. Валовые формы любого металла, в том числе и кадмия, являются относительно малоподвижными, поскольку весьма активно фиксируются мелкодисперсными частицами почвы и в структуре органоминеральных комплексов. В кислой среде валовые формы кадмия менее устойчивы, чем в нейтральной и щелочной. В слабощелочной среде, свойственной изучаемой зоне, валовые формы достаточно устойчивы и могут служить источником поступления подвижных форм при диссоциации химических комплексов. В отдельные периоды года показатели содержания валового кадмия по разрезам изменяются, изменяются они и по почвенному профилю в соответствующих слоях, но в меньшей степени, чем по сезонам года. Содержание валового кадмия и по сезонам, и по годам, и по элементам рельефа варьирует. Анализ данных НИИ экологии (2002–2003 гг.) по динамике валового кадмия показал, что в весенний период содержание валового кадмия во всех разрезах колебалось в близких пределах от 0,1 до 0,13 мг/кг (табл. 60). Обращает на себя внимание тот факт, что минимальное содержание валового кадмия характерно для почвенных слоев в весенний период. Максимальной концентрацией (свыше 0,11 мг/кг) 159 в первом разрезе характеризовались почвенные слои от 0 до 80 см при незначительном колебании от 0,117 мг/кг в слое 60-80 см до 0,123 мг/кг в слое 20-40 см. В ниже расположенных почвенных слоях содержание валовых форм кадмия снижается, особенно это заметно в слоях 100-200 см, где показатель содержания этого элемента меньше 0,1 мг/кг. Таблица 60. Динамика содержания валовых форм кадмия в почвенных слоях по профилю (весна 2001), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 0,118 0,120 0,123 0,117 0,106 0,108 0,092 0,104 0,093 0,085 2 0,117 0,124 0,107 0,102 0,095 0,103 0,108 0,088 0,101 Номер разреза 3 0,124 0,120 0,176 0,112 0,072 - 4 0,128 0,117 0,115 0,112 0,106 0,111 0,101 0,097 0,085 0,082 5 0,132 0,116 0,112 0,123 0,115 0,118 0,117 0,122 0,114 0,102 В разрезе южного склона содержание кадмия в верхних слоях было несколько ниже, чем на плакорной территории, и до 140 см варьировало в пределах 0,110,128 мг/кг. В верхнем слое почвы отмечен наибольший уровень валового кадмия. Заметное понижение доли кадмия отмечено в почвенных слоях от 160 до 200 см. Относительно высокое содержание валового кадмия в верхнем слое почвы предположительно связано с его привносом восточными ветрами с промышленных районов Ставрополья и Краснодарского края. В остальных слоях содержание этого элемента в сравнении с плакорными территориями варьирует мало; сохранение его повышенной концентрации в верхнем слое объясняется также снижением эрозионных процессов при отсутствии обработки почвы. В третьем разрезе, характеризующем аккумулятивную систему ландшафта, достаточно высокое содержание валового кадмия отмечено в верхнем слое, а также в слое 40-60 см, где оно составило 0,176 мг/кг. Объяснить это можно накоплением валового кадмия за весь предшествующий период, начиная с ранней осени, отличающейся усиленным промывным режимом. Заметное уменьшение содержания кадмия, начиная с 80 см и глубже, можно объяснить постоянной инфильтрацией по профилю, а также переходом в подвижные формы в связи с повышением кислотности почвенного поглощающего комплекса. В целом аккумулятивную систему можно характеризовать как особое образование в пределах изучаемого ландшафта, на которое оказывают давление и по160 верхностные стоки, и грунтовые воды, перемещающиеся на глубине 60-80 см в сторону реки Средний Челбас. На северном заветренном склоне содержание валового кадмия в почвенных слоях заметно уступает почвенным профилям южного склона и аккумулятивной зоны: показатели этого элемента по отдельным слоям и в целом по профилю ближе стоят к автономным системам. Некоторое снижение содержания кадмия в верхних слоях почвы этого разреза по сравнению с южным склоном связано с тем, что зимние и ранневесенние ветры восточного и юго-восточного направлений обходят северные склоны и, перекатываясь по элементам рельефа, снижают скорость, а сталкиваясь с южными склонами, оставляют на их поверхности привносимый материал, состоящий из пыли, насыщенных частицами различных загрязнителей.. Определенный интерес вызывают показатели содержания кадмия в почвенных слоях пятого разреза, который представляет систему весьма выровненного ландшафта, автономность которого существенно выше, чем первого участка (первого разреза). Этим можно объяснить повышенное содержание во всех слоях почвы валовой формы кадмия по сравнению с другими разрезами. Содержание кадмия в этом разрезе не составляло меньше 0,1 мг/кг в самом нижнем слое. Относительно высокое содержание (0,132 мг/кг) кадмия в верхнем слое этого разреза можно объяснить практическим исключением водного смыва в связи с ровным рельефом и большей способностью глинистогумусных комплексов консервировать изучаемый элемент в этом горизонте. Завершая анализ содержания валового кадмия по профилю почвы в различных элементах рельефа в весенний период, можно подчеркнуть, что в автономных системах содержание этого элемента достаточно выровнено по слоям и его показатели самые высокие. Определенной спецификой в этом плане выделяется аккумулятивная система с довольно активным и постоянно односторонним перемещением грунтовых вод в сторону речной системы и формированием мощной органики - от поверхности почвы до глубины 60-80 см отмечена весьма большая масса корней и корневищ различных растений, которые накапливают в своей массе этот элемент. Меньше различий в содержании валовой формы по почвенным слоям отмечено в транзитных системах ландшафта. При весьма существенной близости этих показателей прослеживается некоторая тенденция повышения валовой формы кадмия в почвенных слоях северного склона, что обусловливается определенной направленностью воздушных потоков в разные сезоны года и спецификой технологических обработок верхнего слоя почвы. В летний период содержание кадмия, хотя и в незначительных количествах, но изменяется во всех почвенных разрезах. Данные изменения обуславливаются следующими факторами: увеличением работающей техники на полях, внесением минеральных удобрений, а также привносом загрязнителя воздушными потоками выбросов промышленных предприятий Ростовской области. Во второй половине 161 весны и в первой половине лета резко снижаются водная эрозия и инфильтрационный сток, повышается щелочность почвенного раствора и усиливается консервирование кадмия органоминеральными комплексами (табл. 61). Таблица 61. Динамика содержания валовых форм кадмия по профилю почвы (лето 2001), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 0,182 0,169 0,163 0,155 0,166 0,154 0,167 0,171 0,142 0,140 2 0,155 0,157 0,138 0,154 0,212 0,145 0,136 0,127 0,121 0,124 Номер разреза 3 0,164 0,128 0,158 0,145 0,154 0,147 0,142 - 4 0,145 0,148 0,140 0,147 0,142 0,130 0,134 0,130 0,135 0,132 5 0,140 0,142 0,142 0,144 0,128 0,130 0,132 0,121 0,137 0,125 Остановимся на некоторых аспектах динамики валовой формы кадмия в летний период по слоям и почвенным разрезам. Во всех слоях первого разреза летом содержание валового кадмия повышается примерно на 30% и до 70% увеличивается в средних и нижних слоях почвы. В первом слое количество этого элемента составляет 0,14-0,18 мг/кг. Во втором разрезе (южный склон) содержание валового кадмия по сравнению с весенним периодом также высокое, но несколько ниже, чем в первом разрезе, что, очевидно, связано с усилением ветровой эрозии и с концентрацией кадмия в корнях и подземных органах вегетирующих растений. В третьей, аккумулирующей системе, содержание валового кадмия в почвенных слоях было несколько выше, чем в транзитных системах, представленных двумя разрезами. Обращает на себя внимание тот факт, что содержание валового кадмия по почвенному профилю с глубиной в аккумулирующей зоне значительно меньше, чем в зоне трансграничного переноса, и в значительной массе этот элемент концентрируется в слое от 40 до 100 см. Уровень грунтовых вод в этот период понижается, снижаются инфильтрационный и поверхностный стоки, и почвы характеризуются повышением щелочности. В четвертом разрезе, выполненном на северном склоне, содержание валового кадмия по почвенным профилям повышается и его достаточно много концентрируется в верхних двух слоях (свыше 0,15 мг/кг), а также в слое 60-120 см, где его концентрация колеблется от 0,144 до 0,21 мг/кг. 162 В автономной системе (пятый разрез), отличающейся как характером мезорельефа, так и микрорельефа, содержание кадмия по почвенному профилю в сравнении с весенним периодом слегка нарастает, но не столь отчетливо, как в других разрезах. Выровненность валовой формы кадмия в этом разрезе можно объяснить значительным его поглощением растениями в верхних слоях, стабильностью инфильтрационного потока за исследуемый период, а также меньшим переносом ветрами с промышленных предприятий соседних районов. Анализ динамики концентраций валовой формы кадмия по почвенному профилю в летний период показывает некоторое повышение его содержания в почве, наиболее выражено это явление в первом разрезе и в аккумулирующей системе (третий разрез). Подвижные формы кадмия, перемещаясь с инфильтрационным стоком по профилю почвы, переходили в валовые формы на путях его перемещения, чему способствовало подщелачивание почвы в засушливый период. Этим можно объяснить определенную выровненность содержания этого элемента по слоям во всех почвенных разрезах. Осенью ситуация с содержанием кадмия в почвенных слоях по сравнению с летним периодом меняется, это можно связать с сокращением светового дня и снижением выноса этого элемента растениями, а также уменьшением воздействия человека на почву. В конце лета и начале осени прошли обильные дожди, которые способствовали подкислению почвы, что, в свою очередь, повлияло на переход части валовой формы кадмия в подвижную, а также ее вынос из верхнего слоя в процессе водной эрозии (табл. 62). Таблица 62. Динамика содержания валовых форм кадмия по профилю почвы (осень, 2001), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 1 0,128 0,132 0,120 0,124 0,118 0,112 0,115 0,110 0,112 0,102 2 0,147 0,128 0,116 0,115 0,113 0,117 0,114 0,116 0,120 0,112 Номер разреза 3 0,146 0,131 0,128 0,125 0,113 0,108 0,092 - 4 0,138 0,126 0,115 0,107 0,110 0,108 0,112 0,112 0,113 0,094 5 0,132 0,131 0,112 0,110 0,112 0,108 0,106 0,106 0,092 0,084 В первом разрезе автономной системы содержание кадмия по почвенным слоям заметно уменьшается, но остается достаточно высоким по сравнению с весенним периодом. Различия, характерные для осени и весны, указывают на то, что 163 дальнейшее снижение содержания кадмия в почве связано именно с её промывным режимом, ослаблением в ней работы микрофлоры и окислительновосстановительных процессов. Во втором разрезе (южный склон) показатели валового кадмия занимают в почве промежуточное положение между максимальными значениями летом и минимальными значениями весной. Для этой системы характерны заметное уменьшение количества кадмия с глубиной и приближение его концентрации к весеннему периоду. В аккумулятивной зоне в этот период усиливается поверхностный и подземный стоки, с чем, очевидно, связано снижение по слоям валовых форм кадмия по сравнению с летним периодом, и в то же время его доля в большинстве слоев повышается в сравнении с весенним периодом. В почвенных слоях северного склона также отмечено снижение кадмия по всем слоям в сравнении с летним периодом. На плакоре, представленном пятым разрезом, содержание кадмия уменьшилось по сравнению с летним периодом, особенно в нижних слоях, что, очевидно, связано с усилением поверхностного и инфильтрационных стоков дождевой воды и с подкислением среды в нижележащих слоях, где содержание этой формы кадмия снижается до весеннего уровня. Завершая анализ распределения валовой формы кадмия по профилю почвы осенью, следует подчеркнуть, что, несмотря на работу техники и внесение удобрений, содержание валового кадмия во всех элементах рельефа и во всех почвенных слоях снижается по сравнению с летним периодом. Это обстоятельство связано с переходом части валовой формы кадмия в подвижную и с дальнейшей миграцией последней с инфильтрационным переносом в соседние системы. Анализировалось также распределение валового кадмия в зимний период в двух разрезах (южный склон - разрез номер два и аккумулятивная система – разрез номер три) (табл. 63). Таблица 63. Динамика валовой формы кадмия по профилю почвы (зима 2002), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Номер разреза 3 0,142 0,136 0,137 0,122 0,118 0,118 164 4 0,137 0,131 0,123 0,123 0,117 0,130 0,126 0,116 0,119 0,112 Полученные результаты показали, что поздней осенью и в первой половине зимы, когда промывной режим повышается, но температуры остаются низкими и микробиологические процессы сводятся практически к нулю, отмечается некоторая стабилизация показателей валового кадмия в почвенных слоях, а в отдельных горизонтах и его повышение. Такая же тенденция характерна и для аккумулятивной зоны. В период зима–весна, когда поступление кадмия усиливается в результате трансграничного переноса и промывной режим остается высоким, наблюдается снижение показателей валового кадмия к весне именно в связи с этими обстоятельствами. Сравнивались также среднегодовые показатели содержания валового кадмия по разрезам, расположенным в различных элементах рельефа. В результате этого были получены следующие результаты (табл. 64). Таблица 64. Содержание валовой формы кадмия, мг/ кг почвы (в среднем за год) Глубина бора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 от1 0,143 0,140 0,135 0,132 0,130 0,125 0,125 0,128 0,116 0,109 2 0,140 0,136 0,120 0,124 0,140 0,122 0,119 0,110 0,114 0,118 Номер разреза 3 0,144 0,129 0,150 0,126 0,114 0,124 0,117 4 0,137 0,130 0,123 0,122 0,119 0,120 0,118 0,114 0,113 0,105 5 0,135 0,130 0,122 0,126 0,118 0,119 0,118 0,116 0,114 0,104 Полученные данные по всем разрезам и всем почвенным слоям оказались достаточно близкими, несмотря на весьма заметное их варьирование по сезонам года. Доказательством достаточно четкого выравнивания среднегодовых показателей служат данные содержания кадмия в верхнем слое почвы, в котором его доля варьирует от 0,135 до 0,144 мг/кг (третий разрез). Разница между показателями в пределах пятого разреза составляет 0,009 мг/кг. В самом нижнем слое содержание этого элемента колебалось от 0,104 до 0,118 мг/кг. Анализировалось также содержание валового кадмия и по объединенным элементам рельефа: объединялись данные по первому и пятому разрезам, по транзитным вариантам – четвертый и второй разрезы и выделяли аккумулятивную зону в балке (табл. 65). 165 Таблица 65. Содержание кадмия (мг/кг почвы) по слоям на водоразделах Глубина отбора, см Форма кадмия подвижная 0,053 0,046 0,044 0,045 0,042 0,038 0,037 0,037 0,037 0,029 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 валовая 0,139 0,135 0,129 0,129 0,124 0,122 0,121 0,122 0,115 0,106 По верхним слоям, где концентрируется основная масса гумуса, колебание кадмия во всех элементах рельефа было минимальным. С углублением разреза содержание кадмия в почвенных слоях на склонах и водоразделах характеризовалось большим сходством (табл. 66). Таблица 66. Содержание кадмия в почвенных слоях на склонах, мг/кг почвы Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Форма кадмия подвижная 0,056 0,049 0,045 0,040 0,042 0,038 0,039 0,035 0,034 0,029 валовая 0,138 0,133 0,122 0,123 0,126 0,122 0,120 0,113 0,114 0,106 Только в аккумулятивной зоне выделяется слой 40-60 см с высокой концентрацией кадмия (0,176 мг/кг). В верхнем слое (0–40 см) и глубже 80 см содержание этого элемента снижалось. В летний период по всем горизонтам содержание кадмия в почве аккумулятивной зоны было выше, чем в других разрезах. Осенью наблюдалось снижение концентраций валовой формы кадмия по всем слоям во всех разрезах по сравнению с летним периодом, включая и водораздел в слое 40–60 см. В зимний период, по сравнению с осенним, отмечено снижение кадмия в почвенных слоях, что, очевидно, связано с усилением промывного режима. Средние показатели содержания кадмия по всем системам оказались достаточно близкими с некоторым его повышением в почве аккумулятивной системы, особенно в верхнем 166 слое, куда этот элемент привносился с почвенными частицами из выше расположенных элементов ландшафта, где его содержание было значительным (табл. 67). Таблица 67. Содержание кадмия в почвенных слоях в балке, мг/кг Глубина отбора, см Форма кадмия подвижная 0,058 0,049 0,052 0,038 0,038 0,037 0,024 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 валовая 0,144 0,129 0,150 0,126 0,114 0,124 0,117 Корреляционные связи между содержанием кадмия, глиной и гумусом почвы. На наличие определенных положительных связей между некоторыми тяжелыми металлами и физической глиной указывают ряд авторов (Вайчис и др., 1998; Муха и др., 1998). Результаты исследований Института показывают, что между содержанием глины и гумуса почвы и концентрацией кадмия в ней (особенно его валовой формой) эта зависимость прослеживается достаточно четко (табл. 68). Таблица 68. Матрица корреляции между гумусом, физической глиной и содержанием кадмия в верхнем слое почвы по элементам ландшафта. Глина Гумус Cd_M 0,94 0,91 0,93 0,97 0,92 0,97 0,70 0,31 0,84 0,87 0,79 0,89 Водораздел Глина Гумус Cd_M Cd_V 0,19 0,11 0,22 Склон Глина Гумус Cd_M Cd_V 0,50 0,55 0,50 Балка Глина Гумус Cd_M Cd_V 0,75 0,99 0,85 Общее Глина Гумус Cd_M Cd_V 0,51 0,54 0,52 167 Анализируя полученные Институтом экологии данные, можно подчеркнуть, что между содержанием гумуса и концентрацией валовой формы кадмия четко просматривается высокая корреляционная связь (коэффициент корреляции 0,89). Зависимость между показателями физической глины и содержанием различных форм кадмия выражены менее четко. Тем не менее, корреляционная связь между валовым содержанием кадмия и глиной достаточно высокая (коэффициент корреляции варьирует от 0,22 до 0,85 по валовому кадмию и от 0,11 до 0,89 - по подвижному кадмию). Наиболее четкая зависимость между содержанием гумуса и концентрацией кадмия прослеживается в автономных системах агроландшафта и доходит до 0,94. Менее выраженная связь гумуса с содержанием кадмия прослеживается в аккумулятивной зоне (балка), что, очевидно, связано с сильным промывным режимом и вымыванием в связи с этим мелкодисперсных частиц гумуса в соседние системы. Более устойчивая связь в аккумулятивной зоне прослеживается между содержанием кадмия (особенно его валовой формы) с глинистыми частицами. Во всех системах весьма высокий коэффициент корреляции прослеживается между подвижными и валовыми формами кадмия. Таким образом, корреляционные связи между разными формами кадмия и основными аккумулирующими структурами абиотического блока (глиной и гумусом) прослеживаются достаточно четко. Наиболее высокие показатели характеризуют валовый кадмий и гумус в аккумулятивной и транзитной системах и, наоборот, в аккумулятивной зоне более высокая связь просматривается между обеими формами кадмия и глиной. В заключение анализа динамики валового кадмия по почвенным слоям, элементам рельефа и сезонам года можно отметить, что: 1. Валовые формы кадмия не являются абсолютно стабильными в течение года, а меняются как по сезонам, так и по почвенным профилям; в почвах разных элементов рельефа величина его показателей варьирует. 2. На динамику кадмия в почвенных слоях в разных элементах рельефа оказывают как внешние факторы (деятельность человека через внесение удобрений и технику, трансграничный перенос, осадки), так и внутренние факторы (микрорельеф, активность микробиологических процессов, содержание гумуса). 3. Несмотря на колебание валового кадмия по слоям, разрезам и сезонам года, среднегодовое содержание этого элемента в пределах всего ландшафта поддерживается на одном уровне. 4. Основная масса валового кадмия концентрируется в верхних слоях, где содержится больше всего гумуса, а с глубиной его доля в почвенных слоях снижается. Кобальт (Co) - химический элемент VIII группы периодической системы Д.И. Менделеева с порядковым номером 27 и атомной массой 58,9332; тяжелый металл серебристого цвета с розовым отливом; в природе представлен одним устойчивым изотопом 59Со. В природных условиях этот металл тесно связан с геохимическими циклами железа и мар168 ганца и встречается в ионных формах Со2+ и Со3+, возможно образование комплексного аниона Со(ОН)з-. В кислой среде кобальт относительно подвижен, но не мигрирует в растворах из-за активной сорбции оксидами железа, марганца и глинистыми минералами. При низких значениях рН происходит взаимообмен ионов Со2+ и Мп2+, в результате чего образуется Со(ОН)2, осаждающийся на поверхности оксидов. С повышением кислотности сорбция кобальта оксидами марганца резко усиливается (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Кобальт выщелачивается из почвы легко, его мало и в растениях. Хелаты кобальта и органики легкоподвижны и активно мигрируют в почве, а также весьма доступны для растений. В природе кобальт распространен мало (0,0004 весовых %). Наибольшее его количество содержится в ультраосновных породах (100-220 мг/кг), а в кислых - на порядок ниже (1-15 мг/кг). В осадочных породах этот элемент связан с глинистыми минералами и органическим веществом (0,1-20 мг/кг), где входит в состав минералов, в основном железа и меньше - мышьяка, серы и селена. Содержание кобальта в почвенных растворах варьирует от 0,3 до 87 мкг/л. Органическое вещество почв и содержание мелкодисперсных глинистых частиц в почве влияют на распределение кобальта по её горизонтам. Хорошо сорбируют кобальт монтмориллонит и глины. Распределение кобальта по горизонтам почв варьирует по климатическим зонам. Высокое его содержание в поверхностном слое характерно для аридных и семиаридных районов; а низкое - в легких почвах с интенсивным промывным режимом. Высокие концентрации этого элемента были отмечены в почвах Австралии (122 мг/кг) и Японии (116 мг), что связано, в первую очередь, с техногенным воздействием. Существенное содержание кобальта характерно для карбонатных почв (например, в Китае доходит до 70 мг/кг почвы, средние его уровни в поверхностном слое почв находятся в пределе от 1 до 40 мг/кг). Среднее содержание элемента для почв земного шара находится на уровне 8,5 мг/кг, для каштановых и бурых почв бывшего СССР - от 2,3 до 3,8, для черноземов - 0,5-50; луговых почв - 11,7-15; торфяных и других органических почв – 0,6-45 при фоновом содержании кобальта в разных типах почв от 12 до 28 мг/кг почвы. Кобальт является важным микроэлементом, необходимым для биологической фиксации молекулярного азота, и важнейшим компонентом витамина B12. При недостатке кобальта сходство с симптомами азотного голодания проявляется, прежде всего, у бобовых культур. При низком содержании кобальта в кормах у животных развивается анемия, снижается аппетит и их продуктивность. Кобальт является биологически весьма активным элементом и всегда содержится в организме животных и растений, при низком содержании в почвах наблюдается его дефицит в растениях, что приводит к развитию малокровия у животных (лесная зона). Кобальт входит в состав витамина В12, активно влияет на поступление в растения азотистых веществ, на образование хлорофилла и аскорбиновой кислоты, 169 активизирует биосинтез белка и повышает содержание белкового азота в растениях. Повышенные концентрации соединений кобальта являются токсичными. Степень токсичности кобальта низкая; проявляется в отрицательном влиянии на содержание гемоглобина в крови, может инициировать гипергликемию и базедову болезнь. Основные источники поступления в окружающую среду - металлургия, гальванические технологии, рудные воды, сплавы, металлические покрытия; предельно допустимая концентрация в воздухе - 0,5 мг/м3. Содержание кобальта в речных незагрязненных и слабозагрязненных водах колеблется от десятых до тысячных долей миллиграмма в 1 дмЗ, среднее содержание в морской воде составляет 0,5 мкг/дмЗ. ПДК в воде составляет 0,1 мг/дмЗ, ПДКвр 0,01 мг/дмЗ. Содержание кобальта в почвах определяется составом и происхождением материнских пород и типом почвообразования. Кислые горные породы (граниты, гнейсы, порфириты), в которых валовое содержание кобальта чаще всего не превышает 2 мг/кг, наиболее бедны этим элементом. Богаче кобальтом основные вулканические образования, которые содержат его от 10 до 90 мг/кг породы. Содержание кобальта в почвах бывшего СССР изменяется в направлении с северо-запада на юго-восток и на восток к Уралу (Зырин, Титов, 1979). В черноземах Крыма содержание кобальта - 20-25 мг/кг, а почвы Ставропольского края выделяются его низким содержанием (1-5 мг/кг). Богаты кобальтом почвы горных ландшафтов Кавказа (до 25 мг/кг). Наиболее высокое содержание кобальта в каштановых и солончаковых почвах. В районе кобальтовых месторождений на Кавказе выделяются почвы с избыточным содержание этого элемента (Зырина и др., 1974).. Весьма неравномерно распределен кобальт и в почвах Краснодарского края. По данным Е.В. Тонконоженко (1973), валовое содержание кобальта в почвах изменяется от 7 до 26 мг/кг и в среднем составляет 10,9 мг/кг. В соответствии с содержанием валового кобальта в слое почвы 0-25 см выделено несколько групп. Низкое содержание кобальта (в среднем 5-10,5 мг/кг) в черноземах долинных и слабогумусных, каштановых почвах, луговых и аллювиально-луговых суглинистых и перегнойно-карбонатных почвах. В глинистых и тяжелоглинистых гумусных и среднегумусных черноземах в среднем содержится 10,5-12 мг/кг. В группу со средним содержанием кобальта 12-20 мг/кг в основном вошли почвы горной и предгорной зон, развивающиеся на обогащенных кобальтом породах, - горно-лесные бурые, серые лесные почвы, перегнойно-карбонатные выщелоченные, черноземы слитые, луговочерноземные и луговые солонцеватые глинистые и тяжелосуглинистые почвы. По Я.В. Пейве (1963), кобальт в почве находится в легкорастворимой и обменной формах в составе карбонатов органических веществ и глинистых минералов. Ю.А. Потатуева (1964) считает, что кобальт может находиться в четырех формах: 1) водорастворимой; 2) ионообменной; 3) кислоторастворимой и 4) необменной. 170 Хлорид и нитрат кобальта токсичны для растений (это наблюдается при поливе сточными водами, содержащими эти химические вещества) в концентрации по 0,3 мг/ дм3, а сульфат - при 0,1 мг/ дм3. Кобальт оказывает вредное действие на помидоры при поливе с водой в концентрациях 0,1-0,27 мг/ дм3, на лен - в концентрации 1 мг/ дм3, на сахарную свеклу - 5,9 мг/ дм3. Концентрация 10,7 мг/ дм3 часто вызывает гибель растений. Сульфат кобальта в концентрации 2 мг/ дм3 задерживает рост растений. Кобальт кумулируется овощами при поливе сточными водами, содержащими этот элемент. Хлорид кобальта в концентрации 5-10 мг/ дм3 снижает БПК5 сточных вод, их аммонификацию и нитрификацию, а при концентрации 64 мг/ дм3 на 50% снижает БПК5 разведенных сточных вод. Институтом экологии была проведена оценка содержания кобальта в почвах края. Содержание кобальта в почвах края по природно-хозяйственных зонам колеблется весьма заметно, особенно это касается валовой формы (табл. 69). Самые высокие уровни кобальта (в среднем 11,81 мг/кг почвы) характерны для зоны богарного земледелия при весьма значительных колебаниях его нижних и верхних порогов; почвы зоны рисосеяния, виноградарства и рекреационной зоны отличаются самым низким содержанием этого элемента (от 7,3 до 8,4 мг/кг почвы). Наиболее высокими разрывами между нижними и верхними показателями выделяются почвы зоны рисосеяния (от 0,6 до 13,8 мг/кг) и рекреационной зоны (от 0,7 до 18,5). Столь существенное варьирование пороговых уровней содержания валовой формы кобальта в зонах рисосеяния можно связать, очевидно, с интенсивным промывным режимом (и за счет поливов, и за счет многочисленных осадков), благоприятствующим выносу легкодисперсных органических или органоминеральных частиц, содержащих кобальт, в нижележащие по профилю системы (каналы, реки, моря). Таблица 69. Содержание кобальта валового в почвах различных зон края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 11,810 7,280 9,311 8,317 10,111 10,747 8,430 Минимум Максимум 1,430 0,580 1,920 2,720 1,130 0,140 0,670 19,350 13,820 15,340 16,850 20,440 21,240 18,520 Коэффициент вариации 19 52 44 44 35 32 62 Объем выборки 1440 75 192 96 313 582 28 Научный и практический интерес представляют результаты обобщения данных НИИ экологии по содержанию валовой формы кобальта в почвах природнохозяйственных зон и геохимических ландшафтов (Приложение 1, табл. 25). Наибольшей вариацией показателей валового кобальта характеризуются ландшафты зоны рисосеяния (от 5,4 до 10,6 мг/кг почвы) и виноградарства (от 5,4 до 11,6 мг/кг), а 171 также зоны предгорий (от 7,4 до 15,2 мг/кг). Из крупных зон большими колебаниями в содержании кобальта отличается горно-лесная зона (от 8,1 до 12,8 мг/кг). Чрезвычайно большим сходством средних показателей валового кобальта выделяется зона богарного земледелия (от 10,1 до 15,4 мг/кг). Наиболее широкие диапазоны нижних и верхних порогов содержания валовой формы кобальта в верхнем слое почв свойственны геологическим ландшафтам 1 Q (от 1,8 до 18,5 мг/кг), 5 Q (от 1,4 до 120,0 мг/кг почвы) и т.д. Наибольшей выровненностью долевого участия кобальта в почвах выделяются ландшафты 12 Q, 4 N, 51 N, 6 Q в зоне богарного земледелия, а также ландшафты 40 N (от 7,8 до 15,6 мг/кг), 52 N (от 10 до 20,4 мг/кг), 26 К (от 8,2 до 9,2 мг/кг), 60 J (от 11,2 до 15,3 мг/кг) в зонах предгорий и горно-лесной. В большинстве ландшафтов разрывы между порогами содержания кобальта весьма существенные. Такое положение можно объяснить значительным вмешательством человека в долевое участие кобальта в почвах различных ландшафтов через внесение этого элемента, прежде всего, в форме минеральных удобрений под различные сельскохозяйственные культуры; в горно-лесной зоне большие колебания связаны с весьма широким многообразием геоморфологических систем, различающихся по интенсивности эрозии верхнего слоя почв и смыву кобальта вместе с мелкодисперсной органикой. Представляют также практический интерес материалы НИИ экологии по содержанию подвижной формы кобальта в верхнем слое почв различных природнохозяйственных зон и геохимических ландшафтов (Приложение 1, табл. 26). Оценка содержания подвижного кобальта в почвах края показала, что уровень этой формы элемента широко варьирует как в пределах территории одного типа ландшафта, так и между ландшафтами одной природно-хозяйственной зоны. Наибольшей стабильностью в содержании подвижного кобальта в почвах отличаются ландшафты плавневой зоны, в которых различия между средними величинами не превышают 0,1-0,2 мг/кг почвы. Сходство средних уровней подвижного кобальта в ландшафтах плавневой зоны объясняется стабильностью водного режима, активностью биохимических процессов, происходящих в почве и т.д., что не характерно для других хозяйственно-природных зон, где эти процессы существенно варьируют в зависимости от рельефа, увлажнения, температуры и сезона года. Данные по содержанию валовой формы кобальта в пределах административных районов и их геохимических ландшафтов важны в практическом плане (Приложение 1, табл. 27). Самые бедные кобальтом почвы свойственны Абинскому и Крымскому районам, где уровень этого элемента в почве не превышает 9 мг/кг. Наиболее богаты кобальтом почвы Каневского, Крыловского, Кореновского, Новопокровского, Сочинского, Тимашевского, Тихорецкого, Кущевского и некоторых других районов, где величины нижних порогов немного выше 10 мг/кг. По многим районам больших различий в содержании кобальта в почвах отдельных ландшафтов не отмечено. Следует подчеркнуть, что результаты, полученные Институтом в резуль172 тате общей съемки по всему краю в начале 21 века, в целом сопоставимы с аналогичными исследованиями профессора Е.В. Тонконоженко, выполненными примерно 35 лет назад. Весьма резко выделилась в наших исследованиях только одна точка в Белоглинском районе, где содержание кобальта составило 120,2 мг/кг, и этот феномен, безусловно, нуждается в наблюдении и объяснении. Поскольку валовая форма кобальта по ландшафтам отдельных районов характеризуется большим сходством по содержанию, то неудивительно, что и показатели подвижной формы металла (Приложение 1, табл. 28) по ландшафтам в пределах отдельных территорий края разнятся также мало. Средние показатели элемента колеблются от 0,2 до 1,5 мг/кг почвы, а для основной части ландшафтов обычно пределы 0,4-0,8 мг/кг. Максимальные показатели подвижного кобальта свойственны листопадным древесным сообществам в Сочинском районе – до 6,3 мг/кг и в пригороде Краснодара (7Q) – 6,6 мг/кг. В пределах аквальных ландшафтов почти всегда уровень кобальта выше, чем в районе богарного земледелия. Анализ средних показателей содержания валовой формы кобальта по геохимическим ландшафтам края указывает на сравнительно небольшой разрыв между ними – от 6,4 (ландшафт 15 N) до 14,4 мг/кг почвы (ландшафт 56 J). Несколько подругому складывается соотношение нижних и верхних порогов содержания кобальта, но в пределах одного ландшафта (Приложение 1, табл. 29). По некоторым ландшафтам (например, 42 N) разница между крайними величинами составляет почти 15кратное увеличение. Столь значительные расхождения в пределах отдельных ландшафтов, разбросанных по различным территориям, обусловлены разнообразием их геоморфологии, степенью вмешательства человека в функционирование таких систем, количеством выпадающих осадков, степенью эрозионных процессов, нарушенностью севооборотов и всего технологического процесса выращивания сельскохозяйственных культур. Оценка показателей содержания различных форм кобальта в верхнем слое почв при сплошной съемке (площадь агроландшафта составила 8000 га, количество отобранных образцов – свыше 300, схема отбора 500 х 500 м) большой территории летом 2001 года дала незначительную ошибку (0,003 по валовой форме и 0,07 – для подвижной) при относительно невысоких разрывах нижнего и верхнего порогов (1,02 и 5,07 – для подвижной формы и 8,85 и 19,42 – для валовой ) на фоне невысоких коэффициентов вариации. Съемка охватила всю территорию ландшафта, которая почти на 95 % занята посевами сельхозкультур. Поведение различных форм кобальта в отдельных частях ландшафта по почвенным слоям и по сезонам года изучалось нами в Ленинградском районе (х. Коржи) в 2000 и 2001 гг.: два разреза были размещено на плакорных участках на условных северной и южной границах водораздела сухой балки (автономные экосистемы), два других – по одному на южном и северном склонах (транзитные экосистемы) и один – в балочной части рельефа (аккумулятивная экосистема) и изучались по сезонам года. 173 Полученные для этих участков данные показывают, что как валовая, так и подвижная формы кобальта колеблются по элементам рельефа и еще сильнее – по почвенным слоям (табл. 70). В весенний период самые высокие показатели подвижного кобальта характерны для аккумулятивной системы (разрез № 3) в первых трех слоях (до глубины 0-60 см). Наибольшей концентрацией в остальных разрезах выделяется верхний корнеобитаемый слой. Начиная с четвертого или пятого слоя, содержание валовой формы снижается. В некоторых случаях на глубине 8-9 см (например, на южной границе ландшафта) отмечено существенное возрастание подвижной формы кобальта до 2,5-3,0 мг/кг почвы. Средние показатели кобальта по разрезам варьируют относительно мало – от 1,73 (первый разрез) до 2,88 (третий разрез). Таблица 70. Содержание подвижной формы кобальта (мг/кг) по почвенным слоям (весна 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее 1 2,73 2,42 2,56 2,17 1,98 2,05 1,07 1,14 1,35 0,87 1,73 2 4,06 1,77 1,58 4,14 2,05 1,47 3,42 0,85 0,74 0,75 2,23 Почвенные разрезы 3 3,12 3,57 4,64 2,05 2,02 2,88 4 3,73 2,27 2,84 2,63 1,17 2,02 1,76 0,94 0,88 0,91 1,91 5 3,76 2,17 2,72 3,24 1,54 1,28 1,05 3,04 2,52 1,46 2,28 Летом в первых 2-3-х почвенных слоях в 1, 2, 4 и 5-м разрезах содержание валовой формы кобальта составляло свыше 2 мг/кг почвы, в третьем аккумулятивном разрезе высокое содержание подвижного кобальта доходило до 35 мг/кг почвы с последующим снижением кобальта с глубиною почвенных слоев (табл.71). Основными причинами такого распределения подвижной формы кобальта по слоям следует назвать различия в увлажнении почвенных горизонтов, снижении выноса с урожаем в связи с созреванием многих культур и опадением листьев, ослаблением потребления элемента микроорганизмами в связи с сухостью почвы и т.д. Интересно отметить, что средние показатели подвижного кобальта снизились заметно по сравнению с весенним периодом, но самый высокий уровень концентрации этого элемента приурочен к слоям аккумулятивной зоны (2,5 мг/кг почвы), а в остальных разрезах этот показатель колеблется от 1,4 до 1,57 мг/кг. Таблица 71. Содержание подвижной формы кобальта (мг/кг) по почвенным слоям 174 (лето 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее 1 2,92 2,85 1,86 1,82 1,46 1,25 1,12 0,74 0,85 0,82 1,57 2 2,72 2,53 1,97 1,26 1,18 1,05 1,14 0,93 0,85 0,94 1,45 Почвенные разрезы 3 2,64 2,35 7,93 3,14 3,48 1,52 1,46 2,50 4 2,64 2,88 1,97 1,32 1,47 1,06 0,92 0,95 0,65 0,74 1,40 5 7,86 2,06 7,15 1,52 1,27 0,84 0,96 0,94 1,12 0,93 1,41 Осенью почти во всех разрезах в верхних трех-четырех почвенных слоях содержание кобальта было достаточно высокое; в аккумулятивной системе количество кобальта снижалось в первых пяти слоях, что, очевидно, связано с активной вегетацией тростника обыкновенного, накапливающего большую надземную массу с выносом, безусловно, многих микроэлементов, включая и кобальт (табл. 72). Таблица 72. Содержание подвижной формы кобальта (мг/кг) по почвенным слоям (осень 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее 1 2,96 3,22 3,05 2,08 1,94 1,46 1,42 1,17 1,05 1,14 1,95 2 3,17 1,48 1,35 1,28 1,07 1,52 0,96 0,87 0,84 0,66 1,32 Почвенные разрезы 3 2,04 2,14 2,26 2,07 2,13 2,45 2,07 2,17 4 2,47 2,26 1,86 1,74 2,35 1,12 1,05 1,42 1,64 0,65 1,67 5 2,72 2,12 1,85 1,04 0,92 0,94 0,85 0,75 0,57 0,52 1,23 Снижение количества кобальта, особенно в нижних слоях 5-го разреза, связано с тем, что эта площадь была занята сахарной свеклой, которая интенсивно использует подвижные формы кобальта, особенно в нижних горизонтах. По средним показателям содержание кобальта высокое во всех слоях в третьем аккумулятивном ландшафте (от 1,95 до 2,73 мг/кг почвы). 175 В разрезе северного склона, начиная со второго слоя, содержание кобальта снижается весьма заметно – от 2,47 до 0,65 мг/кг почвы (табл. 73). По всей видимости, сильные осенние дожди, способствовавшие плоскостной эрозии и смыву мелкодисперсных частиц в понижения, а также снижение перехода валовых форм кобальта в подвижные, в связи со снижением температуры почвы и резким ослаблением интенсивности микробиологических процессов, обусловили наименьшие показатели подвижного кобальта по почвенным слоям. Таблица 73. Содержание подвижной формы кобальта (мг/кг) по почвенным слоям (зима 2001 г.) Почвенные разрезы Глубина отбора, см 3 2,73 2,15 2,27 2,14 1,95 2,17 2,24 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее 4 2,47 1,85 1,67 1,14 1,17 0,95 0,76 0,68 0,65 0,83 1,43 Анализ средних величин подвижного кобальта по сезонам, слоям и разрезам в целом подтверждает характер поведения этого элемента от весны (2,05) до зимы (1,43 мг/кг) (табл. 74). Накопление кобальта к весне связано с активизацией микробиологических процессов и минерализацией органики, усилением биохимических процессов в связи с повышением температуры и переводом части валовой формы в подвижную, а также в связи с внесением этого элемента с удобрениями. Таблица 74. Среднее содержание подвижной формы кобальта по разрезам, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее Весна 3,48 2,24 2,67 2,85 1,75 1,70 1,83 1,49 1,37 1,08 2,05 Лето 2,56 2,53 2,22 1,81 1,77 1,14 1,12 0,89 0,87 0,83 1,57 176 Осень 2,71 2,24 2,07 1,64 1,68 1,50 1,27 1,05 1,02 0,73 1,59 Зима 2,60 2,00 1,97 1,64 1,56 1,56 0,76 0,68 0,65 0,83 1,43 Институтом (2004, 200 гг.) изучалось распределение валовой формы кобальта по почвенным слоям, по периодам года и по элементам рельефа. Весной содержание кобальта заметно колеблется по элементам рельефа и почвенным слоям (табл. 75), но не столь заметно, как его подвижная форма. Общим для всех элементов рельефа является высокое содержание валовой формы в верхнем слое почвы (колебания по разрезам находятся в границах 11,92–12,82 мг/кг почвы). Таблица 75. Содержание валовой формы кобальта (мг/кг) по почвенным слоям (весна 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее 1 11,92 11,44 10,82 11,07 10,58 10,37 10,82 11,35 9,56 8,92 10,68 2 12,82 12,33 11,80 12,24 11,73 11,45 11,17 11,04 10,62 11,69 Почвенные разрезы 3 4 12,36 11,92 12,05 11,06 16,85 11,85 12,17 11,24 11,67 10,75 10,27 10,05 9,57 9,36 9,42 13,02 10,55 5 12,35 11,46 11,23 10,52 10,16 10,25 10,07 10,93 10,25 9,57 10,68 Высокое содержание валовой формы кобальта свойственно практически всем почвенным слоям и по всем разрезам. Выделяется пятый слой аккумулятивного ландшафта (содержание валового кобальта составляет 16,85 мг/кг почвы) с резким снижением уровня кобальта до 11,0 мг/кг в нижележащих горизонтах. Средние показатели содержания валового кобальта по плакорным участкам и склонам колеблются в пределах 10,55-11,69 мг/кг почвы. Выделяется третий разрез в аккумулятивной экосистеме со средним значением кобальта 13,02 мг/кг почвы. В летний период по сравнению с весной уровень валовой формы кобальта в целом по всем разрезам был повышен (табл. 76). Самые высокие показатели кобальта свойственны верхним двум–трем слоям, а в нижележащих слоях отмечается его слабое снижение. Самым выровненным содержанием валовой формы кобальта по слоям отличается третий разрез, расположенный в аккумулятивной зоне, где колебание от нижнего (12,18) до верхнего порогов (13,65 мг/кг почвы) не превышает 1,5 мг/кг. Столь равномерное содержание кобальта по слоям в разрезах всего ландшафта объясняется, очевидно, снижением эрозии в связи с тем, что вся территория занята посевами культур сплошного сева, снижением инфильтрации на посевах такого рода, падением инфильтрации и снижением выноса и сноса кобальта из-за сухой погоды в летний период, и, таким образом, сохранением его уровня по слоям. Средние показа177 тели по разрезам повысились во всех вариантах, кроме аккумулятивной зоны, где содержание кобальта остается на уровне весны (13,07 мг/кг). В остальных разрезах его доля колебалась от 11,41 до 12,27 мг/кг. Таблица 76. Содержание валовой формы кобальта (мг/кг) по почвенным слоям (лето 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее 1 13,14 11,76 12,17 11,84 11,46 10,82 /0,64 10,37 11,45 10,42 11,41 2 13,48 13,64 13,26 12,65 14,73 13,18 12,27 10,45 9,84 9,22 12,27 Почвенные разрезы 3 4 13,58 12,05 12,74 12,27 13,65 12,08 12,82 12,16 13,34 12,47 12,18 11,82 13,15 12,63 10,04 11,24 10,12 13,07 11,69 5 11,83 12,24 12,67 12,26 11,04 12,17 12,42 10,38 11,74 10,94 11,77 Осенью содержание валового кобальта снизилось во всех разрезах, включая и аккумулятивную зону (табл. 77). Обращает на себя внимание тот факт, что снизилось содержание подвижной и валовой форм, что можно объяснить активизацией биохимических и биологических (микробиологических) процессов, которые способствовали переводу части валовой формы в подвижную и использованию последней сельхозкультурами. Средние показатели содержания валового кобальта по разрезам заметно выравнялись осенью и колебались от 10,17 до 11,58 мг/кг почвы. Таблица 77. Содержание валовой формы кобальта (мг/кг) по почвенным слоям (осень 2001 г.) Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее 1 12,85 11,82 11,26 11,74 11,25 10,37 10,52 9,62 9,45 10,07 10,89 2 13,06 11,84 11,37 9,62 9,65 10,05 9,42 9,08 9,27 8,34 10,17 Почвенные разрезы 3 4 12,08 12,83 12,27 12,35 12,06 11,84 11,85 11,28 11,27 11,82 11,06 11,26 10,45 11,06 10,17 10,84 9,75 11,58 11,32 178 5 12,87 12,25 12,07 10,65 10,73 10,75 10,74 9,55 9,52 9,64 10,88 В зимний период содержание кобальта по слоям почвы характеризуется выравненностью по разрезам (табл. 78). Некоторое снижение валового кобальта отмечено в третьем (аккумулятивная зона) и в четвертом разрезах (северный склон), где содержание кобальта осталось на уровне осени. Таблица 78. Содержание валовой формы кобальта (мг/кг) по почвенным слоям (зима 2002 г.) Почвенные разрезы Глубина отбора 3 11,38 11,06 11,35 10,86 10,93 10,72 11,05 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее 4 12,52 12,84 11,93 11,75 11,17 10,84 10,82 10,16 10,76 10,54 11,33 Средние показатели содержания валового кобальта по почвенным слоям и сезонам года выделяются определенной специфичностью (табл. 79). Наиболее высокий средний уровень по всем почвенным слоям и разрезам характерен летнему периоду (11,87 мг/кг почвы), несколько снижается во все другие сезоны года : весной – 11,0; осенью – 10,85 и зимой - 11,1 мг/кг почвы. Таблица 79. Среднее содержание валовой формы кобальта по разрезам, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Среднее Весна Лето Осень Зима 12,27 11,67 12,51 11,45 10,98 10,59 10,53 10,72 9,95 9,30 11,00 12,82 12,53 12,77 12,35 12,61 12,03 12,02 10,31 11,07 10,17 11,87 12,74 12,11 11,72 11,03 10,94 10,70 10,44 9,61 9,77 9,45 10,85 11,95 11,95 11,64 11,30 11,05 10,78 10,82 10,16 10,76 10,54 11,10 179 Данные по содержанию подвижной и валовой форм кобальта в почвенных слоях в значительной степени определяются особенностями рельефа местности: содержание обеих форм кобальта в слоях северного склона несколько выше, чем на южном склоне; самые высокие уровни содержания кобальта характерны для аккумулятивной системы. Вполне определенно проявляются различия в содержании отдельных форм кобальта по сезонам года: наиболее высокий уровень подвижной формы определяется весной, а валовой – летом. Содержание форм кобальта снижается также с глубиною почвенного разреза по слоям; наибольшее содержание элемента характерно для верхнего слоя почвы. Анализы почвенных образцов, взятых в поймах рек Бейсуг, Кирпили, Понура и Меклета подтверждают результаты исследований по водосборной площади сухой балки - временного притока реки Средняя Челбаска. Иными словами, обобщение характера распределения различных форм кобальта может служить основой для выработки рекомендаций по разработке системы удобрений с включением кобальта. Представляет практический интерес содержание подвижной и валовой форм кобальта в различных частях агроландшафта (табл. 80). Обработан весьма значительный материал по почвам агроландшафта (около 400 проб), лесополос (свыше 30 образцов), а также природных экосистем (4 образца). Содержание валовой формы во всех составляющих агроландшафта не отличается большими разрывами по блокам от 11,0 в природной зоне до 11, 25 в агрозоне и 11,68 мг/кг в лесополосах (Приложение 2, рис. 4). Еще меньше разрывы между средними показателями содержания подвижной формы кобальта во всех трех зонах: минимум (2,87) в агрозоне при пятикратном разрыве между крайними порогами и максимум (3,20 мг/кг) в природной зоне и лесополосах при двукратном разрыве между их крайними величинами. Полученные данные позволяют предположить, что основным источником кобальта на территории степной зоны являются подстилающие породы. Таблица 80. Содержание кобальта в почве по результатам сплошной съемки в колхозе «Заветы Ильича» Ленинградского района, мг/кг Показатель Среднее Стандартная ошибка Стандартное отклонение Минимум Максимум Объем выборки Коэффициент вариации Подвижная форма ПриАгроЛесородная зона полосы зона 2,87 3,20 3,20 0,03 0,34 0,09 0,59 0,67 0,52 0,93 2,73 2,24 5,07 4,15 4,07 377 4 33 20,58 21,02 16,25 180 Валовая форма ПриАгроЛесородная зона полосы зона 11,25 11,00 11,68 0,06 0,65 0,24 1,17 1,12 1,35 7,64 9,92 9,24 19,42 12,16 17,42 377 4 32 10,43 10,20 11,57 Содержание кобальта в кормах. Роль кобальта в растениях весьма существенна в связи с участием этого элемента в образовании витамина В12 и его участии в других биохимических процессах, в том числе и у животных. Оценка содержания кобальта в различных кормах проведена нами на базе колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района в 2002-2005 гг. (табл. 81). Таблица 81. Содержание кобальта в различных типах кормов, мг/кг корма (2002-2005 гг.) Показатель Зеленый корм Сено Комбикорм Среднее значение 0,19 0,16 0,41 Стандартная ошибка 0,03 0,06 0,16 Стандартное отклонение 0,13 0,24 0,49 Минимум 0,05 0,01 0,04 Максимум 0,65 0,86 1,63 Образцов 20 18 10 Наибольшим содержанием кобальта выделяется комбикорм (в отдельных образцах доля кобальта доходит до 1,6 мг/кг, а минимум – 0,04 мг/кг), существенно меньше кобальта в зеленой массе (0,19 мг/кг при пороговых значениях от 0,05 до 0,65 мг/кг) и еще меньше в сене (0,16 мг/кг при минимальных и максимальных значениях от 0,01 до 0,86 мг/кг). Сравнительно высокое содержание кобальта в комбикорме связано, очевидно, с наличием в них значительного количества зерна и бобовых, семена которых весьма богаты этим элементом. Низкое содержание кобальта в зеленом корме и особенно в сене связано с их низким качеством и несовершенным технологическим процессом их заготовки. Кобальт в молочных продуктах накапливается в очень малых количествах: в цельном молоке его доля составляет 0,0023, а в сыворотке молока – 0,004 мг/кг при весьма широком варьировании нижних и верхних показателей. Навоз крупного рогатого скота содержит значительные количества кобальта – от 0,22 до 1,82 мг/кг при среднем показателе по 40 образцам 0,7 мг/кг массы. Сравнительно высокий выход кобальта с экскрементами указывает на весьма низкий уровень поглощения этого элемента животными в процессе пищеварения. Содержание кобальта в водах, донных отложениях и прибрежных почвах. Для оценки экологического состояния пойм степных рек Кубани (Кирпили, Понура, Кочеты, Средняя Челбаска, Бейсуг, Левый Бейсужек, Правый Бейсужек, Ея, Кавалерка, Сосыка, Куго-Ея, Челбас) в 2004 и 2005 гг. Институтом было проведено комплексное обследование пойменных почв, донных отложений и водной среды. Программа работ включала, как один из важных показателей состояние ландшафтов, а также изучение характера накопления кобальта в отдельных блоках экосистем. Наибольшее количество кобальта содержалось в почвах, образовавшихся на основных породах и глинистых отложениях. Распределение кобальта по горизонтам почв зависит от климатических зон и почвообразующих процессов. Нормальное со181 держание этого элемента в поверхностном слое почв обычно изменяется от 1 до 40 мг/кг с более плотным распределением в пределах 3-15 мг. Общую загрязненность почвы кобальтом характеризует валовое его содержание, которое определялось методом рентгенофлюоресцентного анализа в порошковых пробах почв на спектрометре «Спектроскан Макс-G». Средние валовые концентрации кобальта в пойменных почвах исследуемых рек варьировали в диапазоне от 29,51 до 41,00 мг/кг (рис. 5). Предельно допустимая концентрация для общего содержания кобальта в почве не разработана. Аномальных участков по данному показателю практически не выявлено, за исключением реки Бейсуг, где содержание валового кобальта на отдельном участке зафиксировано на уровне 100 мг/кг. Коэффициент вариации не превышает 46 % и в среднем находится на уровне 25 %. 45 42 39 36 концентрация, мг/кг 33 30 27 24 21 18 15 12 9 6 3 0 вал. форма Кирпили подв. форма Понура Кочеты Бейсуг Лев. Бейсужек Правый Бейсужек Ея Кавалерка Сосыка Куго-Ея Челбас Ср. Челбаска Рис. 5. Содержание кобальта в пойменных почвах степных рек Кубани Учитывая большую сельскохозяйственную значимость исследуемых территорий, важнейшим показателем, характеризующим санитарно-гигиеническую обстановку и определяющим необходимость проведения мелиоративных мероприятий, является содержание подвижной формы кобальта, которое определялось атомноабсорбционным методом с использованием спектрометра «Квант-2А» с пламенной атомизацией пробы. Для полноценного развития растений необходимо, чтобы концентрация подвижной формы кобальта в почвах была не ниже 1,7-2,5 мг/кг. Средние концентрации и максимально зафиксированные значения подвижных форм кобальта не превышают установленные нормативы ПДК (5 мг/кг) ни по одной из рек. Минимальные концентрации подвижных форм кобальта, близкие к предельно допустимым, отмечены в водах реки Кирпили (0,86 ПДК), Средняя Челбаска (0,96 ПДК), а также в реках Правый Бейсужек и Сосыка (0,9 ПДК). По результатам проведенных анализов усредненные концентрации подвижного кобальта по всем исследуемым рекам составили не более 70 % от установленных нормативов ПДК (2,39-3,37 мг/кг). Однако в отдельных зонах наблюдаются пони182 ел ба ск а С р. Ч Че лб ас Ку го -Е я С ос ык а Ея Ка ва ле рк а Бе йс уг Бе йс уж ра ек вы й Бе йс уж ек П подв . форма Ле в. в ал. форма Ко че ты П он ур а 39 36 33 30 27 24 21 18 15 12 9 6 3 0 Ки рп ил и Концентрация, мг/кг женные значения данного показателя (менее 1,5 мг/кг), что обусловлено развитием деградационных процессов в пойме реки в результате интенсивного сельскохозяйственного использования территории. Анализ донных отложений на содержание в них валовых и подвижных форм кобальта проводился во всех исследуемых реках аналогично почвенным образцам. Нормативы предельно допустимых концентраций по содержанию тяжёлых металлов в донных отложениях не разработаны, поэтому сравнение велось с нормативами ПДК, установленными для почв. Концентрации валовых форм кобальта колеблются в довольно узком диапазоне от 26,5 до 36,9 мг/кг (рис. 6). Рис. 6. Содержание кобальта в донных отложениях степных рек Кубани Анализ содержания подвижных форм кобальта в донных отложениях рек Кубани показал, что в среднем концентрации элемента находятся в пределах установленных нормативов. Из общей картины выделяются по данному показателю реки Кочеты, Левый и Правый Бейсужек, где выявленные концентрации находятся на уровне ПДК. По максимальным показателям отмечается устойчивое превышение ПДК подвижной формы кобальта (до 40 %) в донных отложениях большинства исследованных рек, за исключением Кирпили, Челбас и Средняя Челбаска. Сравнительный анализ содержания кобальта в почвах и донных отложениях показал высокую прямую зависимость между данными показателями. В природные воды соединения кобальта попадают в результате выщелачивания их из почв, при разложении организмов и растений, а также со сточными водами. В речных незагрязненных и слабозагрязненных водах его концентрация колеблется от десятых до тысячных долей миллиграмма в 1 дм3 (рис. 7). 183 концентрация, мг/л 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Че лб С ас р. Ч ел ба ск а М ек ле та С Ка ре ла дн лы ее зн ач ен ие ПДКрх Бе йс уг Бе П й ра су вы же й к Бе йс уж ек раствор. форма Ле в. Ки рп ил и П он ур а Ко че ты 0 Рис. 7. Содержание кобальта в воде степных рек Кубани Для оценки степени загрязненности воды результаты лабораторных анализов сравнивают с существующими ПДК, разработанными для водоемов хозяйственнобытового и рыбохозяйственного использования. Данные нормативы для растворенной формы кобальта составляют соответственно 0,1 и 0,01 мг/дм3. Содержание кобальта в водах степных рек Кубани не превышает установленных ПДК как для средних, так и для максимальных показателей. Аномальная ситуация выявлена в среднем течении реки Средняя Челбаска, где уровень концентрации кобальта составил 0,06 мг/ дм3 (6 ПДКрх). Данное превышение было зафиксировано в единичной пробе, что говорит о локальном загрязнении, источник которого остался не выясненным. В целом же по реке содержание элемента-загрязнителя варьирует в широких пределах при коэффициенте вариации 287 %, что указывает на наличие артефакта (резко выделяющегося значения) в выборке. Усредненные концентрации растворенной формы кобальта в водах степных рек Кубани составляют около 15% от ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения (более строгий норматив), что позволяет отнести воды исследуемых рек к чистым по данному элементу. Таким образом, комплексный анализ основных природных сред степных рек Кубани позволяет в целом говорить об удовлетворительной ситуации в отношении контролируемого показателя. Никель (Ni) - для ряда животных жизненно важный элемент, а в некоторых соединениях является ядовитым, вызывающим аллергию (сплавы никеля в ювелирных украшениях), другие соединения считаются канцерогенными. Используется при изготовлении кухонной посуды, столовых приборов, монет, аккумуляторов и т.д. Распределение никеля в почвенном профиле определяется содержанием органического вещества, аморфных оксидов и количеством глинистых фракций. Как микроэлемент никель участвует в некоторых биохимических процессах: синтез белков, кроветворение. Живые организмы весьма требовательны к определенной концентрации микроэлемента в среде. Недостаток или избыток микроэлементов в почвах одинаково вредно сказывается на развитии организмов, вызывая эндемические заболевания растений, животных и человека. 184 В природе никель встречается преимущественно в соединениях с мышьяком или серой в виде арсенидов и сульфидов, часто замещает железо в железомагниевых соединениях, а также ассоциируется с карбонатами, фосфатами и силикатами. Двухвалентный ион никеля в водных растворах может мигрировать по профилю на значительные расстояния. С оксидами марганца и железа связано 15-30 % общего количества никеля в почве. Из литературных данных также известно, что наиболее доступны растениям окислы железа и марганца, а вместе с ними и никеля (Овчаренко, 1997). Общую загрязненность почвы никелем характеризует валовое его содержание, которое определяется методом рентгенофлюоресцентного анализа в порошковых пробах почв на спектрометре «Спектроскан Макс». Доступность элементов для растений определяется их подвижными формами, содержание которых определялось атомно-абсорбционным методом с использованием спектрометра «Квант-2А» с пламенной атомизацией пробы. На содержание никеля в почве определенное влияние оказывают промышленные выбросы. В зоне влияния Белореченского химзавода содержание валового никеля колеблется в пределах 44,6-65,7 мг/кг почвы, что в большинстве случаев существенно превышает ПДК. Уровень подвижной формы никеля варьирует от 2,8 до 9,8 мг/кг. Основная масса отобранных образцов почвы содержит подвижного никеля в 2 раза и больше ПДК. Такое положение можно объяснить поступлением никеля в верхний слой почвы в качестве сопутствующего элемента с фосфорными удобрениями, вносимыми под сельскохозяйственные культуры, или же с техногенными выбросами и их оседанием с пылеватыми частицами на поверхность растений, почвы, водной среды. Среднее содержание валовой формы никеля в верхнем слое почв по природнохозяйственным зонам колеблется сравнительно мало (табл. 82). Таблица 82. Содержание валовой формы никеля в верхнем слое почв по зонам края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 51.405 33,711 49,349 42,464 33.375 45,359 37,105 Минимум Максимум 4.360 7,180 18,750 11,620 14.840 26,340 5.870 78.220 53,690 66,110 71,270 47,340 78,320 54,840 Коэффициент вариации 17 48 15 26 26 27 51 Наибольшее количество валовой формы никеля содержится в почвах зоны богарного земледелия (51,4), а также в почвах плавневой (49,3), горно-лесной (45,4) и зоны виноградарства (42,5 мг/кг почвы). Относительно повышенное содержание никеля в почвах зоны виноградарства и богарного земледелия, по всей видимости, свя185 зано с поступлением этого элемента как сопутствующего при внесении фосфорных удобрений. Сравнительно высокое содержание этого металла в плавневой и горнолесной зонах объясняется, очевидно, незначительным выносом его с биомассой древесно-кустарниковыми сообществами, опад которых практически весь концентрируется на месте, и круговорот элементов скорее имеет локальный характер: почвадонные отложения-растительность-опад-почва. Пониженные показатели никеля в зоне рисосеяния, в предгорной и рекреационной зонах можно объяснить весьма интенсивным промывным режимом, выщелачиванием этого металла и его выносом в водные системы. Наибольшим разрывом минимальных и максимальных показателей содержания никеля характеризуется зона богарного земледелия (4,4 и 78,2 мг/кг почвы соответственно), что можно объяснить неравномерным внесением фосфорных удобрений и других соединений с участием никеля. Таким же образом можно объяснить расхождение крайних величин в зоне рисосеяния и в рекреационной зоне. В плавневой, горно-лесной и предгорной зонах, по всей видимости, имеет место пополнение никеля в верхнем слое почвы за счет его выноса корневыми системами растений. Никель считается одним из элементов, в котором растения нуждаются мало, и доля его валовых и подвижных форм в почвах относительно высокая. Анализируя средние показатели по ландшафтам и зонам, можно заключить, что в целом их вариация по краю относительно небольшая (Приложение 1, табл. 30). Значительные разрывы между нижними и верхними величинами содержания никеля скорее являются исключением, чем правилом. В качестве такого исключения следует привести колебания никеля в ландшафте 3 Q (от 4,4 до 87,6 мг/кг почвы) - техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый равнинный транэлювиальный на терригенных элювиальноделювиальных отложениях четвертичного возраста. В большинстве других случаев максимальная разница между крайними значениями содержания валового никеля в ландшафтах редко превышает двукратную величину. Сравнительный анализ содержания валового никеля в верхнем слое почвы геохимических ландшафтов в пределах отдельных районов показывает, что содержание этого металла относительно невысокое и характеризуется равномерностью размещения по ландшафтным системам (Приложение 1, табл. 31). Содержание валовой формы никеля в основном находится в пределах 30-60 мг/кг почвы. По содержанию подвижного никеля в верхнем слое почвы геохимических ландшафтов в рамках отдельных административных районов (Приложение 1, табл. 32) выделяются самыми высокими показателями почвы в Ленинградском районе (от 5 до 6,2 мг/кг почвы). Сравнительно высокий уровень этого элемента характерен и для некоторых ландшафтов Абинского и Красноармейского районов. Можно допустить, что формирование отдельных ландшафтов приурочено к определенных специфическим подстилающим породам, в составе которых доля никелевых соединений весьма заметная. Самыми богатыми подвижным никелем являются почвы ландшафта 13 Q в Абинском районе (техногенный полеводческий с севооборотом однолетних 186 культур мелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый равнинный супераквальный сформировавшийся на терригенных аллювиально-морских отложениях четвертичного возраста). Содержание никеля в почвах этого ландшафта составляет 7,04 при крайних показателях 5,13 и 12,34 мг/кг почвы. По всей видимости, терригенные аллювиальные морские отложения четвертичного возраста оказались достаточно богатыми никелем, который выносится растениями на поверхность почвы и консервируется в них, постоянно поддерживая высокий уровень этого элемента в почвенных слоях. Обращает на себя внимание относительно высокое содержание подвижного никеля в почвах геохимических ландшафтов Сочинского района, где его средние величины доходят до уровня ПДК, хотя во всех ландшафтах его минимальные значения значительно ниже ПДК. Невысокие показатели содержания никеля характерны для ландшафтов Темрюкского, Кущевского и некоторых других районов. В зоне богарного земледелия выделяются агроландшафты Ленинградского района, в верхнем слое почв которых содержится подвижного никеля от 5 до 6,2 мг/кг почвы: нижние уровни поднимаются до ПДК, а местами и выше, все показатели существенно превышают ПДК. Вполне возможно, что подстилающие породы ландшафтов данного района достаточно богаты этим элементом, с одной стороны, а с другой, длительное внесение значительных количеств органических и фосфорных удобрений также способствовало его накоплению в гумусовом горизонте. Обращает на себя внимание тот факт, что окружающие Ленинградский район территории также отличаются сравнительно высоким содержанием никеля в верхнем слое почв. В связи с этим представляет интерес изучить возможный вариант связи между содержанием этого элемента в почве, в урожае растений, в продукции животноводства и здоровьем населения, особенно старшего и молодого возрастов (табл. 83). Таблица 83. Содержание никеля в почве (мг/кг) по результатам сплошной съемки в колхозе «Заветы Ильича» Ленинградского района, 2001 г. Подвижная форма ПриАгрородная Лесозона зона полосы Показатель Среднее значение 5,80 6,75 5,67 Стандартная ошибка 0,54 0,79 0,12 Стандартное отклонение 10,33 1,37 0,68 Минимум 1,44 5,18 4,42 Максимум 203,48 7,72 7,04 Объем выборки 371 3 31 Коэффициент вариации 178,21 20,33 12,03 Валовая форма ПриАгрородная Лесозона зона полосы 49,83 53,22 51,39 0,34 2,50 0,50 6,65 4,33 2,81 21,64 48,26 45,76 153,67 56,24 57,46 372 3 31 13,35 8,14 5,46 Практически во всех природно-хозяйственных зонах края и во многих его ландшафтах выявлены территории с повышенным содержанием подвижного никеля 187 (Приложение 1, табл. 33). Достаточно высоким содержанием этого элемента характеризуются почвы богарной, плавневой, предгорной зон и зоны виноградарства. Самой высокой концентрацией подвижного никеля отличаются почвы геохимического ландшафта 13 Q (техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур мелиорируемый гидрокарбонатно-кальциево-натриевый равнинный супераквальный на терригенных аллювиально-морских отложениях четвертичного возраста), где она достигает максимального уровня - 12,34 мг/кг почвы. Достаточно четко просматривается следующая закономерность в разрывах между минимальными и максимальными показателями в содержании подвижного никеля - даже при весьма значительных выборках они не превышают двукратной величины. Завершая анализ распределения подвижной и валовой форм никеля в почвах Кубани, следует обратить внимание на необходимость разработки программы по изучению влияния этого элемента на состояние здоровья населения при его высокой и низкой концентрациях в связи с особенностями геоморфологии, геохимии и гранулометрического состава почв отдельных районов края и определить целесообразность его разностороннего изучения с учетом возможного влияния на состав и качество сельскохозяйственной продукции. Содержание никеля в водных ландшафтах степной зоны. Содержание валовой формы никеля в пойменных почвах и донных отложениях исследуемых рек степной зоны края не превышает ПДК (85 мг/кг почвы) как для средних, так и для максимально зарегистрированных значений (рис. 8). В целом же, средние концентрации данного элемента не превышают 70 % от установленного норматива. Самые высокие концентрации валового никеля характерны пойменным почвам рек Понура, Правый Бейсужек, Кавалерка, Сосыка, Средняя Челбаска – от 55 до 60 мг/кг. Средние и максимальные концентрации подвижных форм никеля стабильно превышают установленные нормативы ПДК до 2,5 раза в пойменных почвах всех рек зоны богарного земледелия. Донные отложения исследуемых рек косвенно отражают степень загрязнения пойменных почв, а также всего бассейна. Подвижные формы никеля в речном иле стабильно превышают предельно допустимые концентрации (рис. 9). Исключение составляют реки Кирпили и Челбас, где концентрация данного элемента находится на уровне установленных нормативов. В донных отложениях реки Правый Бейсужек содержание никеля несколько выше по сравнению с другими бассейнами и в среднем составляет 2,2 ПДК. 188 90 концентрация, мг/кг 80 70 60 50 40 30 20 10 Че лб С р. ас Ч ел ба ск а Ки рп ил и П он ур а Ко че ты Бе Ле йс в. уг Бе П ра йс вы уж ек й Бе йс уж ек Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я 0 вал подв ПДК подв ПДК в ал Рис. 8. Содержание никеля в пойменных почвах рек степной зоны 60 концентрация, мг/кг 50 40 30 20 10 ач е ел ба ни е с я в ал С ре дн е е зн Ч Ку го -Е ка С ос ы я Е ле рк а Ка ва ек ы й П ра в ев .Б ей Бе йс уж су же к ей су г Б Л Ко че ты П он ур а ка ел ба с Ч С р. Ки рп ил и 0 подв Рис. 9. Содержание никеля в донных отложениях степных рек Поскольку основная часть почвенных проб была отобрана в районах интенсивного сельскохозяйственного производства, то повышенные уровни подвижных форм никеля в исследуемых районах, скорее всего, связаны с внесением в почву различных минеральных удобрений (прежде всего фосфорных), а также препаратов для борьбы с болезнями некоторых культур. Такая же тенденция выявлена для валовой формы никеля. Обращает на себя внимание достаточно высокий фоновый уровень этого элемента, характерный для почв Краснодарского края. Донные отложения степных рек выделяются высоким содержанием валовой формы никеля – от 41 до 53 мг/кг. Относительно мало содержится никеля в илах рек Кирпили и Ея, но достаточно много в илах рек Кочеты, Левый и Правый Бейсужек, Куго-Ея, что, безусловно, связано с уровнем обеспеченности этим элементом всего почвенного покрова степной зоны края. 189 Анализ проб воды, отобранных в исследуемых реках, показал в целом невысокий уровень их загрязнения растворенными формами никеля. Предельно допустимая концентрация для водных объектов хозяйственно-бытового назначения (ПДК 2 равна 0,1 мг/ дм3) ни в одной пробе воды превышена не была (рис. 10). растворенная форма ПДКрх концентрация, мг/л 0,12 ПДКхб 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 Ея Ка ва ле рк а С ос ы ка Ку го -Е я Че л С ба р. с Че Ср лб ед ас не ка е зн ач ен ие Ки рп ил и П он ур а Ко че ты Бе Ле йс в. уг Бе Пр йс ав уж ы ек й Бе йс уж ек 0 Рис. 10. Содержание никеля в воде рек степной зоны Превышение ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения (более строгого норматива, равного 0,01 мг/ дм3) выявлено в пробах воды, отобранных в реках Понура и Средняя Челбаска, где уровень никеля составляет 8,0 и 6,2 ПДК соответственно. Следует отметить достаточно высокий коэффициент вариации при изучении всех водных систем (в среднем около 90 %), что указывает на повышенное содержаниях растворенной формы никеля в отдельных пробах. Однако, это не позволяет говорить о повсеместном загрязнении вод исследуемых рек растворенными формами никеля. Медь (Cu) - металл светло-красного цвета. Отравления вызывают сопутствующие соединениям меди примеси мышьяка и свинца. В организм человека ежедневно поступает до 5 мкг меди в форме различных соединений, но всасывается всего лишь около 5%. Для водорослей, грибов и бактерий медь является ядом. Медь сравнительно мало содержится в молоке, в зерновых культурах, но много накапливается в мясе (внутренние органы), рыбе, орехах, какао, красном вине, зеленых овощах. Содержание меди в почвах края - до 30 мг/кг, в воздухе - до 90 нг/м3, в растениях - до 20 мг/кг сухой массы. ПДК содержания меди для питьевой воды - до 0,1 мг/ дм3. Предельно допустимая концентрация валовой формы меди равна 55 мг/кг почвы. Общее содержание меди в земной коре невелико - 0,01 %, однако она чаще, чем другие металлы, встречается в самородном состоянии. Аккумуляция меди в верхних горизонтах почвы – обычное свойство распределения этого металла в почвенном 190 профиле, которая отражает его биоаккумуляцию, а также современное антропогенное влияние на её распределение в ландшафтах. Медь в почвах является малоподвижным элементом, представленным главным образом валовой формой, хотя наибольшее значение в токсикологии имеют ее подвижные соединения. Все соли меди ядовиты. Медь - один из важнейших микроэлементов для живых организмов. Физиологическая активность меди связана главным образом с её включением в состав активных центров окислительно-восстановительных ферментов. Недостаточное содержание меди в почвах отрицательно влияет на синтез белков, жиров и витаминов и приводит к стерильности растительных организмов. Медь участвует в процессе фотосинтеза и влияет на усвоение растениями азота. Вместе с тем, избыточные концентрации меди оказывают неблагоприятное воздействие на растительные и животные организмы. Общую загрязненность почвы характеризует валовое количество тяжелого металла, содержание которого определялось в Институте экологии методом рентгенофлюоресцентного анализа в порошковых пробах почв на спектрометре «Спектроскан Макс», на большой выборке была проведена оценка уровней содержания валовой меди в верхнем слое почвы по всем природно-хозяйственным зонам края (табл. 84). Полученные данные показывают, что концентрация валовой меди по зонам варьирует достаточно сильно. Наивысшие средние показатели отмечены в зоне виноградарства (48,4 мг/кг почвы) при весьма существенных разрывах минимальных и максимальных значений (от 9,8 до 127,4 мг/кг). Достаточно высокие средние уровни содержания валовой меди отмечены в почвах рекреационной (32,5 мг/кг) и плавневой зон (32,5 мг/кг). Самые низкие показатели валовой формы меди свойственны почвам ландшафтов зоны рисосеяния (в среднем 18,0 мг/кг). Весьма сильные колебания между крайними показателями валовой формы меди свойственны почвам зоны богарного земледелия - от 0,9 до 37,4 мг/кг, плавневой зоны - от 1,5 до 41,7 мг/кг и рекреационной зоны - от 2,7 до 89,3 мг/кг. Такие большие вариации содержания меди в отдельных зонах можно объяснить интенсивным использованием (внесением) препаратов, содержащих этот элемент, для борьбы с болезнями различных культур и, прежде всего, винограда и других плодовых и овощных культур. Таблица 84. Содержание валовой формы меди в верхнем слое почв природнохозяйственных зон края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 25, 081 18,046 31,533 48,420 23,772 24,634 32,544 Минимум Максимум 1.860 1,540 18,720 9,760 6,450 7,250 2,740 37,440 41.650 44,740 127,420 42,570 54,420 89,320 191 Коэффициент вариации 17 65 19 63 27 37 75 Объем выборки 654 39 82 59 173 280 18 Содержание подвижной меди в почвах ландшафтов различных природнохозяйственных зон также варьирует весьма широко. Максимальное содержание подвижной формы меди характерно для почв геохимических ландшафтов зоны виноградарства (около 20 мг/кг почвы) при очень широком диапазоне крайних величин - от 0,44 до 61,28 мг/кг. В остальных ландшафтах различных зон содержание меди относительно умеренное и колеблется от 3,4 до 6,6 мг/кг (табл. 85). В разных зонах разброс показателей содержания подвижной формы меди в верхнем слое почв указывает на их широкое варьирование. Самый большой разрыв между крайними показателями отмечен в зоне рисосеяния (от 0,06 до 10,25 мг/кг). Анализируя в целом содержание меди в почвах различных природно-хозяйственных зон, необходимо отметить, что наибольшие количества обеих форм этого элемента характерны для зоны виноградарства, где этот элемент выступает постоянным компонентом для многих химических средств, являющихся необходимым атрибутом технологии их выращивания. Кроме того, в этой зоне вносятся удобрения, в том числе органические, под плантажную вспашку при создании новых посадок винограда, которые тоже привносят в почву существенное количество меди. Таблица 85. Содержание подвижной формы меди в верхнем слое почв природнохозяйственных зон края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 4,59 3,36 6,69 19,74 4.26 4,79 6,56 Минимум Максимум 0,22 0,06 2,94 0,44 0,72 0,94 0,45 8,84 10,25 14,32 61,28 9,07 12,46 18,27 Коэффициент вариации 27 80 43 96 36 51 86 Объем выборки 626 36 665 27 162 273 13 Определенный интерес представляют данные по содержанию валовой формы меди в верхних слоях почвы в различных геохимических ландшафтах в соответствующих природно-хозяйственных зонах (Приложение 1, табл. 34). Самые высокие показатели валовой меди характерны для почв зоны виноградарства практически во всех геохимических ландшафтах (её содержание варьирует от 36,4 до 95,1 мг/кг). Достаточно высокий уровень содержания этой формы меди свойственен и плавневой зоне, где средние показатели колеблются от 30,5 до 43,4 мг/кг почвы. Значительно меньше этого элемента содержится в почвах зоны богарного земледелия (средние показатели колеблются от 16,9 до 30,3 мг/кг почвы). Относительно низкий показатель содержания меди характерен для зоны рисосеяния, где более активный поверхностный сток, выносящий в речную систему растворенную 192 медь, связанную с наличием в этих почвах свинца и мышьяка, в смеси с которыми она становится достаточно растворимой. В предгорной зоне содержание валовой меди находится на уровне зоны богарного земледелия, что, очевидно, связано с внесением этого элемента с минеральными удобрениями, в частности с фосфорными. Большое количество меди обнаружено также в почвах ландшафта 44 Р (биогенный ландшафт лиственных лесов гидрокарбонатно-кальциевый низкогорный и среднегорный трансэлювиальный на карбонатно-терригенных отложениях палеогенового возраста) рекреационной зоны - 35,8 мг/кг почвы. Наибольшим варьированием пороговых показателей содержания меди характеризуются в зоне богарного земледелия почвы ландшафта 1 Q (техногенный полеводческий с однолетним севооборотом немелиорируемый гидрокарбонатнокальциевый равнинно-элювиальный на террирегенных лессовидных отложениях четвертичного возраста) - от 4,1 до 256,3 мг/кг почвы; 3 Q (техногенный ландшафт полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый равнинный трансэлювиальный на терригенных элювиальноделювиальных отложениях четвертичного возраста) - от 1,9 до 79,3 мг/кг почвы и других, что указывает на существенную геоморфологическую разобщенность территорий отдельных ландшафтов, а также на разнообразие технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур. В ландшафтах края отмечено довольно большое количество точек (около 60) отбора проб, в которых содержание валовой меди значительно превышало ПДК (Приложение 1, табл. 35). Наибольшее количество точек с превышением этого элемента приходится на зону виноградарства, где средние показатели высоких концентраций меди колеблются от 57,4 до 144,6 мг/кг почвы, а максимальные величины были отмечены в почвах ландшафта 11 К (техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый низкогорный и среднегорный трансаккумулятивный на карбонатно-терригенных отложениях мелового возраста) с содержанием валовой формы меди 237,6 мг/кг почвы. Выявлено существенное превышение ПДК содержания меди в верхнем слое почвы по 5-6 точкам в ландшафтах предгорий, горно-лесной зоны и зоны богарного земледелия. Наибольшее количество точек (6) с содержанием меди свыше 100 мг/кг почвы характерно для зоны виноградарства; в горно-лесной зоне и зоне богарного земледелия таких точек по 3. Высокая концентрация меди в верхних слоях почвы связана с продолжительным локальным внесением этого элемента в смеси со многими химическими веществами, вносимыми в почвы в качестве удобрений сельскохозяйственных культур или же для борьбы с их болезнями. Значительно больше точек в крае обнаружено (свыше 1100), в которых содержание подвижной меди заметно превышает ПДК. Наибольшее количество точек со значительным превышением содержания меди уровней ПДК характерно для почв горно-лесной зоны. По всей видимости, подвижная форма меди вместе с другими питательными веществами всасывается растения193 ми из почвенно-поглощающего комплекса нижних почвенных слоев в надземную часть и с её отмиранием и перегниванием постепенно накапливается в верхнем слое. Для рекреационной зоны характерны наибольшие разрывы между средними показателями, превышающими ПДК в верхнем слое почв отдельных ландшафтов. Относительно выравненные показатели содержания подвижной меди свойственны геохимическим ландшафтам зоны богарного земледелия, что связано, очевидно, с малой выборкой. В тех ландшафтах, где число точек выше, разрывы между крайними величинами существенно ниже (Приложение 1, табл. 36). Анализируя материалы по содержанию валовой меди в ландшафтах различных районов, следует подчеркнуть, что средние величины этого показателя по ландшафтам конкретных территорий варьируют относительно мало, тогда как между районами эти различия весьма существенные (Приложение 1, табл. 37). Относительно невысокими различиями крайних значений содержания валовой меди характеризуется основая часть ландшафтов в пределах конкретных административных районов. Близкие средние показатели содержания валовой меди и небольшая разница между минимальными и максимальными величинами указывают на то, что хозяйственная деятельность в конкретных районах практически по всем предприятиям характеризовалась сходством по нормам и срокам внесения удобрений и пестицидов, сходством в продолжительности вегетационных периодов и культур и, таким образом, близостью показателей урожая, а значит, и выноса подвижной меди и т.д. Анализ данных, превышающих ПДК по содержанию валовой меди, показал, что наибольшее количество таких точек свойственно районам выращивания винограда – Анапскому, Новороссийскому, Сочинскому, Темрюкскому (Приложение 1, табл. 38). Самые высокие показатели содержания валовой меди с превышением ПДК обнаружены в Абинском районе (ландшафт 5 Q), где уровень валовой меди составил 273,35 мг/кг. В ландшафте 1 Q Кавказского района содержание меди составило 256,32 мг/кг почвы, в ландшафте 5 Q Приморско-Ахтарского района - 294,64 мг/кг почвы и т.д. Больше 100 мг/кг содержится валовой меди в ландшафтах 2 N - Темрюкского, 7 Q Староминского и Тимашевского районов, 14 Q - Славянского, 44Р - Отрадненского районов. Представляют практический интерес данные содержания подвижной формы меди в почвах геохимических ландшафтов отдельных административных районов (Приложений 1, табл. 39). За редким исключением, в пределах отдельных территорий геохимические ландшафты в основной своей массе характеризовались выравненностью средних показателей содержания подвижной меди в почвах. Исключение составили ландшафты 5 Q - Абинский район, 1 Q - Кавказский район, 5 Q - Прикубанский район Краснодара, 11 К – Новороссийск, 45 К - Новороссийск, 5Q - Приморско-Ахтарск, 14 Q - Славянск, 65 J – Сочи, 16 N и 17 N – Темрюк, что характерно для основной массы почвенных образцов, где содержание подвижной меди (включая их крайние пределы) варьирует в относительно небольших пределах. Полученные 194 данные по подвижной форме меди подтверждают выводы, которые были сделаны нами при анализе валовой формы в аналогичных ландшафтах. Превышение ПДК для подвижной формы меди в ландшафтах отдельных районов края отмечено в 1131 почвенных образцах (Приложение 1, табл. 40). Наибольшее количество ландшафтов, где обнаружены точки с существенным превышением ПДК подвижной меди, заняты виноградниками, садами и овощными культурами (Абинский, Апшеронский, Сочинский, Приморско-Ахтарский, Темрюкский, Туапсинский и другие районы). Большой интерес представляют материалы по изучению размещения валовых и подвижных форм меди по почвенным слоям, сезонам года и элементам рельефа агроландшафтной системы в зоне богарного земледелия. Оценка содержания обеих форм меди по почвенному профилю была выполнена в хозяйстве «Заветы Ильича» Ленинградского района в 2001-2002 гг. Отбор проб, их обработка и подготовка проводились согласно соответствующим требованиям по аналогии с цинком, кадмием, кобальтом и свинцом. При оценке содержания подвижной меди на границе водораздела северного склона отмечено, что в верхнем слое почвы во все сезоны года содержится меди больше, чем в расположенных ниже горизонтах. Наибольшее содержание меди по всем почвенным слоям характерно для весеннего периода. По всей видимости, такая особенность в поведении меди связана с повышением температуры, хорошей увлажненностью и относительно невысокой потребностью молодых растений в этом элементе. В летний период снижение содержания подвижной формы можно объяснить усилением её выноса с урожаем растений. Осенью верхний слой осваивают, как правило, однолетние сорные растения, вынося определенное количество меди со своей биомассой, а с глубиною, в связи с повышением влажности и в условиях высокой температуры под воздействием еще активных биогеохимических процессов, наблюдается увеличение количества этой формы элемента практически по всем почвенным слоям (табл. 86) Таблица 86. Содержание подвижной формы меди по профилю (северный склон южного водораздела), мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Весна 5,24 4,67 4,85 3,64 4,86 4,22 3,55 4,47 4,17 3,55 Лето 4,53 4,27 3,64 2 55 3,84 3,17 3,52 3,56 1,82 2,14 195 Осень 4,16 4,05 3,84 4,24 4,07 3,56 3,35 3,16 3,05 2,87 Содержание подвижной меди в пределах транзитной системы южного склона наиболее заметно варьировало по сезонам года (табл. 87). Таблица 87. Содержание подвижной формы меди в почвенных слоях по сезонам года, южный склон, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Весна 5,62 5,14 4,33 5,35 5,12 4,52 6,13 4,87 3,42 3,17 Лето 3,52 3,58 3,42 3,17 3,24 3,07 2,82 2,36 2,51 2,10 Осень 4,04 4,05 3,82 3,34 3,37 3,52 3,46 3,12 3,05 1,82 По аналогии с водоразделом на южном склоне самое высокое содержание подвижной меди было в весенний период, причем при весьма плавном её снижении от верхнего слоя к самому нижнему. В летний период, когда растения активно выносят медь и в связи с недостатком влаги микробиологические и биогеохимические процессы ослабляются, содержание подвижной меди, особенно в верхнем слое, практически по всем почвенным слоям заметно снижается по сравнению с весенним периодом. Осенью, в связи с уборкой урожая и незначительным выносом меди редкими сорными растениями еще при активных биогеохимических процессах, содержание подвижной меди по сравнению с летним периодом увеличивается по всем почвенным слоям. Содержанием подвижной меди по слоям заметно выделяется аккумулятивная зона ландшафта (днище балки) (табл. 88). Таблица 88. Содержание подвижной формы меди в почвенном разрезе (балка, дно) по сезонам года, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 Весна 6,83 6,25 7,58 5,42 4,25 4,07 3,669 Лето 3,86 4,48 5,57 3,62 3,06 3,35 3,52 196 Осень 4,83 5,42 6,06 6,04 7,35 7,02 4,65 Зима 4,86 5,34 4,72 3,42 3,84 3,56 3,05 В почвенных слоях этой зоны содержание меди существенно выше по сравнению с разрезами в других зонах. В весенний период отмечено самое высокое содержание подвижной меди в верхних четырех слоях (от 5,4 до 7,6 мг/кг почвы), что связано, очевидно, со смывом загрязнителя с расположенных выше ландшафтов (транзитного и автономного), с усилением распада органики, началом вегетации многолетних растений и выделением органических веществ, благоприятствующих активации биогеохимических процессов в почве. В осенний период содержание подвижной формы меди заметно снижается, но остается достаточно выравненным по почвенным слоям в связи с хорошей оводненностью этой зоны. В осенний период содержание подвижной меди нарастает в связи с затуханием ростовых процессов многолетних растений, но продолжением активных микробиологических и биогеохимических процессов, благоприятствующих переводу валовой формы в подвижную. Количество подвижной меди в зимний период заметно падает по сравнение с осенним и даже летним периодом, что, очевидно, можно объяснить интенсивным промывным режимом, сильным стоком поверхностных дождевых вод и сносом органических веществ, а вместе с ними и меди, а также грунтовых приповерхностных вод. В сравнительном плане интересны результаты содержания подвижной меди по почвенным слоям в транзитной экосистеме северного склона, где отмечено некоторое снижение в содержании меди по всем слоям и во все периоды по сравнению с разрезом на южном склоне (табл. 89). Таблица 89. Содержание подвижной формы меди по почвенному профилю (северный склон) по сезонам года, мг/кг Глубина отбора, см 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 180-200 Весна 5,47 4,82 4,27 4,42 4,25 4,56 3,85 3,24 3,07 2,95 Лето 2,94 3,45 2,98 2,84 3,18 2,93 2,85 2,32 2,16 2,34 Осень 4,12 4,26 3,52 3,04 3,62 3,07 3,54 3,22 3,16 2,72 Зима 4,47 4,65 4,06 4,24 2,92 2,76 2,27 2,65 1,86 1,74 Для северного склона характерно высокое содержание меди в верхних двух слоях во все периоды года с постепенным снижением этого показателя с глубиною разреза. Северная граница водораздела балочно-ландшафтной системы по сравнению с южным отличается более высоким содержанием подвижной формы меди, особенно в 197 весенний период. Летом эта величина заметно снижается по сравнению с северным водоразделом (табл. 90). Таблица 90. Содержание подвижной формы меди по почвенному профилю (северный склон южного водораздела) по сезонам года, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Весна 5,54 4,77 4,65 5,05 4,80 4,62 4,35 6,24 5,62 4,04 Лето 3,48 3,52 3,26 3,44 3,23 3,05 2,97 2,84 2,47 2,35 Осень 4,42 4,14 3,48 3,12 3,05 3,66 3,25 3,02 2,74 2,70 В осенний период содержание подвижной меди для северного склона оказалось более выравненным по всем почвенным слоям, чем для южного. Сравнивая средние показатели подвижной формы меди по почвенным слоям, можно отметить, что аккумулятивная зона характеризуется наибольшей концентрацией этого элемента по всем слоям почвы, за ней следуют южный и северный водоразделы, а уже потом склоны южный и северный (табл. 91). Таблица 91. Среднее содержание (мг/кг почвы) подвижной формы меди за год по почвенным слоям в пределах отдельных форм ландшафта Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Северный водораздел 4,64 4,33 4,11 3,48 4,26 3,65 3,47 3,73 3,01 2,85 Южный склон 4,39 4,26 3,86 3,95 3,91 3,70 4,14 3,45 2,99 1,96 Днище балки 5,09 5,37 5,98 4,63 4,62 4,64 4,09 - Северный склон 4,25 4,30 3,95 3,63 3,49 3,33 3,13 2,86 2,56 2,44 Южный водораздел 4,48 4,14 3,80 3,87 3,69 3,78 3,52 4,03 3,61 3,37 Оценка содержания валовой формы меди по почвенным слоям представляет практический интерес в связи со слабой её подвижностью и плохой растворимостью. Тем не менее, полученные данные показывают, что по сезонам года показатели этого металла все-таки изменяются, изменяются они и по почвенным слоям. В почвах северного водораздела наибольшее количество валовой меди накапливается в весенний период (табл. 92). 198 Таблица 92. Содержание валовой формы меди по почвенному профилю (северный водораздел) по сезонам года, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Весна 25,73 25,44 24,52 22,37 23,72 22,84 22,15 22,56 21,72 21,24 Лето 24,44 22,86 19,52 19,58 20,42 18,85 18,72 18,38 18,54 18,26 Осень 25,05 24,17 22,52 23,85 22,47 22,06 22,14 20,54 20,46 19,72 По всей видимости, повышенное содержание валовой формы меди в верхних слоях почвы связано с интразональным переносом этого элемента, а в более нижних слоях - с инфильтрацией дождевых вод и поверхностным смывом, где количество меди постепенно снижается до глубины 2 м. В летний период доля валовой меди снижается весьма заметно по сравнению с весенним периодом, что, очевидно, связано с частичным её выносом и частичным переводом в доступные формы, причем скорость перевода в доступные формы не восполняется его привносом с других территорий. Осенью, по аналогии с подвижной формой, наблюдается повышение валовой меди в отдельных почвенных слоях до весеннего уровня. В разрезе на южном склоне показатели валовой меди по сравнению с северным водоразделом ниже во все сезоны года на 1-2 мг/кг почвы. Тем не менее, соотношения между показателями содержания валовой меди по сезонам сохраняют общую тенденцию, которая отмечалась в разрезе на северном водоразделе (табл. 93). Таблица 93. Содержание валовой формы меди по почвенному профилю (южный склон) по сезонам года, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Весна 23,27 23,85 23,46 22,83 22,40 22,54 23,66 23,85 20,34 19,75 Лето 24,75 25,46 23,57 22,70 37,22 20,88 20,55 19,27 18,43 19,04 199 Осень 24,76 24,84 24,06 23,55 23,26 23,07 23,04 21,35 21,82 20,04 Некоторая особенность, которую следует отметить для этого ландшафта, - это заметное снижение валовой формы меди в верхних слоях по сравнению с разрезом на северном водоразделе, в целом относительно сходные показатели, а в некоторых случаях и более высокие в нижних слоях по сравнению с верхними (табл. 94). Таблица 94. Содержание валовой формы меди по почвенному профилю (днище балки) по сезонам года, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 Весна 26,33 25,84 36,42 25,67 22,70 19,38 18,43 Лето 24,34 22,76 20,62 19,28 20,17 17,23 17,56 Осень 23,56 24,75 25,94 25,75 26,07 24,42 22,84 Зима 21 ,38 24,72 23,86 22,93 22,17 22,64 19,97 Содержание валовой формы меди в почвенных слоях аккумулятивной зоны весьма высокое в верхнем слое почвы весной, тогда как в других слоях и в другие сезоны года эти показатели отличались сравнительно мало. Несколько необычны заметные понижения валовой меди в зимий сезон практически во всех ландшафтах и во всех почвенных слоях. На северном склоне содержание валовой меди значительно ниже, чем во всех других элементах рельефа, и по почвенным слоям заметно уступает почвам южного склона (табл. 95). Таблица 95. Содержание валовой формы меди по почвенному профилю (северный склон) по сезонам года, мг/кг Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Весна 22,74 22,96 21,55 22,12 21,87 21,43 21,28 21,45 20,86 20,52 Лето 23,63 23,86 23,27 21,54 22,04 20,76 20,57 18,93 19,44 18,52 Осень 24,07 24,14 23,25 21,46 22,54 22,05 22,47 21,56 20,83 18,35 Зима 26,84 25,86 24,72 24,08 24,45 22,16 22,84 22,47 21,83 20,05 Для северного склона характерна и другая особенность - накопление со временем и нарастание количества валовой меди по почвенным слоям, особенно в их нижних горизонтах. 200 На южном водоразделе содержание меди заметно возрастает практически по всему профилю, хотя по содержанию меди в верхних почвенных слоях они могут их превосходить значительно (табл. 96). Таблица 96. Содержание валовой формы меди по почвенному профилю (южный водораздел) по сезонам года, мг/кг Глубина отбора, см Весна Лето Осень 0-20 23,53 28,84 24,85 20-40 26,25 23,78 24,17 40-60 22,84 23,52 23,87 60-80 23,16 23,16 22,54 80-100 22,77 22,67 22,92 100-120 22,72 22,24 23,43 120-140 22,74 20,53 22,48 140-160 23,45 18,78 21,36 160-180 22,75 19,22 20,42 180-200 21,37 16,36 20,65 Анализ среднегодовых показателей содержания валовой формы меди позволяет утверждать, что как между элементами рельефа, так и между уровнями изучаемого элемента по различным слоям отдельных почвенных разрезов больших различий не установлено (табл. 97). Тем не менее, следует подчеркнуть, что содержание валовой формы меди больше на водоразделах, несколько меньше - по слоям транзитных ландшафтов, а также в аккумулятивной зоне. Последний случай, очевидно, связан с более интенсивным выносом грунтовыми и поверхностными водами вообще меди, в том числе и валовой, особенно в верхнем и двух нижних слоях на границе с материнской породой; во втором и третьем слоях в верхней части аккумулятивной зоны содержание меди достигает оптимальных величин. Таблица 97. Содержание (мг/кг) валовой формы меди по почвенным слоям в пределах отдельных форм ландшафта, среднее за год Глубина отбора, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Северный водораздел 25,07 24,16 22,19 21,93 22,20 21,25 21,00 20,49 20,24 19,74 Южный склон 24,26 24,72 23,70 23,03 27,63 22,16 22,42 21,49 20,20 19,54 201 Днище балки 24,40 24,52 26,71 23,41 22,78 21,43 20,20 - Северный склон 24,32 24,20 23,20 22,30 22,73 21,60 21,79 21,10 20,74 19,36 Южный водораздел 25,74 24,73 23,41 22,95 22,79 22,80 21,92 21,20 20,80 19,46 Определенный научный и практический интерес представляют данные содержания обеих форм меди в пределах агроландшафта при площадной оценке уровня этого элемента по схеме 500 х 500 м. Содержание подвижной меди в верхнем слое почвы относительно высокое в лесных полосах (4,55 мг/кг) и в природной зоне (4,52 мг/кг) и несколько ниже - в агрозоне. Такое расхождение вполне закономерно, если учитывать то обстоятельство, что в лесной полосе и в природной зоне значительное место занимают кустарники и деревья, корневая система которых доходит до материнской породы, и какие-то количества меди доставляются на поверхность через опад листьев, плодов и т.д., а также через консервирование микрочастиц этого элемента многолетними деревьями и кустарниками и травяным покровом в природной зоне и в лесополосах по сравнению с агрозоной (табл. 98). Таблица 98. Содержание меди в почвах агроландшафта по результатам сплошной съемки в колхозе «Заветы Ильича» Ленинградского района, мг/кг Показатель Среднее Стандартная ошибка Стандартное отклонение Минимум Максимум Объем выборки Коэффициент вариации Подвижная форма АгроПриЛесозона родная полосы зона 4,18 4,52 4,55 0,05 0,24 0,12 0,95 0,47 0,69 1,82 4,05 2,83 14,72 5,17 6,34 377,00 4,00 33,00 22,75 10,47 15,11 Валовая форма АгроПриЛесозона родная полосы зона 23,43 23,48 24,19 0,13 0,39 0,31 2,51 0,67 1,74 16,74 22,82 21,24 47,65 24,16 29,26 377,00 3,00 32,00 10,72 2,85 7,19 Пониженный уровень подвижной формы в агрозоне мы связываем со значительным выносом этого элемента с урожаем сельскохозяйственных растений, а в природной зоне и лесополосах, где основная часть урожая переходит в опад, с концентрацией в форме органики в верхнем слое почв. Примерно такая же картина складывается в указанной зоне и с содержанием валовой меди. Более высокий уровень валовой меди в лесополосах связан с лучшей её консервацией в верхнем слое в связи с повышенным содержанием органики. В целом можно отметить, что уровень меди в почвах зоны богарного земледелия относительно высокий, что указывает на необходимость включения её солей в систему удобрений сельскохозяйственных культур через определенное количество лет. Большой практический интерес представляет оценка содержания отдельных форм меди в пойменных почвах и речных системах, как отражающих общее экологическое состояние в целом отдельных бассейнов степных рек края. 202 Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Че лб С ас р. Ч С е ре лб дн ас ка ее зн ач ен ие Ле в. в ал. форма подв . форма ПДК подв ПДК вал Бе йс уг Бе П йс ра уж вы ек й Бе йс уж ек 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Ки рп ил и П он ур а Ко че ты концентрация, мг/кг Анализ пойменных почв исследуемых рек показал, что среднее содержание валовых форм меди находится в пределах установленных нормативов (рис. 11). Максимальные значения были близки к предельно допустимой концентрации почти по всем рекам, а в поймах рек Понура и Ея этот показатель достигал 1,5 ПДК. Рис.11. Содержание меди в пойменных почвах степных рек Кубани Поскольку исследуемые территории имеют большую сельскохозяйственную значимость, то важнейшим показателем, характеризующим санитарногигиеническую обстановку и определяющим необходимость проведения мелиоративных детоксикационных мероприятий, является содержание в почве подвижной формы меди, которое определяется в Институте атомно-абсорбционным методом с использованием спектрометра «Квант-2А». В целом по результатам оценки почвенных образцов зоны богарного земледелия было выявлено, что медь в подвижной форме имеет относительно высокую концентрацию. Предельно допустимая концентрация для подвижной формы меди равна 3 мг/кг почвы. В среднем по всем исследуемым рекам превышение мобильной формы меди нередко достигает 2 ПДК. Наибольшая усреднённая концентрация элементазагрязнителя выявлена в пойменных почвах рек Понура и Левый Бейсужек, где установленная норма была превышена в 2,5 раза. Аномально высокое содержание металла было отмечено для рек Понура, Челбас и Бейсуг, где в отдельных точках концентрация доходила до 7,5, 6 и 5 ПДК соответственно. Донные отложения изучаемых рек косвенно отражают качество пойменных почв. Валовое содержание меди в донных отложениях не превышает ПДК как по средним концентрациям, так и по максимальным и колеблется в диапазоне от 38,74 до 48,22 мг/кг (рис. 12). 203 Для подвижных форм меди в донных отложениях выявлена та же тенденция, что и для пойменных почв: высокое относительное содержание, при этом средние концентрации составили от 2 ПДК в реке Кирпили до 3 ПДК в реке Кочеты. валовая форма 60 подвижная форма концентрация, мг/кг 50 40 30 20 10 Че лб ас Ч С ел ре ба дн ск ее а зн ач ен ие С р. Ея Ка ва ле рк а С ос ы ка Ку го -Е я уг Бе П йс ра уж вы ек й Бе йс уж ек Ле в. Бе йс а Ко че ты П он ур Ки рп ил и 0 Рис.12. Содержание меди в донных отложениях степных рек Кубани Необходимо отметить стабильное превышение установленного норматива по мобильным формам меди как в почвах, так и в донных отложениях (98% проб). Повышенные содержания указанных форм меди (а также никеля) в исследуемых средах, скорее всего, связаны с внесением в почву различных минеральных удобрений, а также препаратов для борьбы с болезнями некоторых культур. Кроме того, для этого элемента необходимо отметить достаточно высокий естественный фоновый уровень, вообще характерный для почв Краснодарского края. Содержание меди в природных пресных водах колеблется от 2 до 30 мкг/л. Повышенные концентрации меди (до нескольких г/л) характерны для кислых рудничных вод. Основным источником поступления меди в природные воды являются сточные воды предприятий химической, металлургической промышленности, шахтные воды, реагенты, используемые для уничтожения водорослей. В подземных водах содержание меди обусловлено взаимодействием воды с горными породами, содержащими ее (халькопирит, халькозин, ковеллин, борнит, малахит, лазурит, хризаколла, бротантин). Предельно допустимая концентрация меди для водоемов хозяйственнобытового пользования (ПДК 2) составляет 0,1 мг/ дм3 (лимитирующий признак вредности — общесанитарный), а для водоемов рыбохозяйственного назначения (ПДК 1) – 0,01 мг/ дм3. 204 По результатам анализов проб воды исследуемых рек, можно отметить, что концентрация металла-токсиканта для водоёмов хозяйственно-бытового назначения находится в допустимых пределах (рис. 13). Высокое содержание меди характерно для водных образцов, отобранных в реках Кирпили, Левый и Правый Бейсужек, Ея, Кавалерка, Средняя Челбаска, - от 0,025 до 0,037 мг/ дм3. раств оренная форма 0,04 ПДКрх концентрация, мг/л 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Че лб С ас р. Ч С ел ре ба дн ск ее а зн ач ен ие Ле в Бе йс уг .Б ей П ра су вы же й к Бе йс уж ек он ур а Ко че ты П Ки р пи ли 0 Рис. 13. Содержание меди в воде степных рек Кубани Иная ситуация складывается при использовании данных водоёмов под рыбохозяйственные нужды: превышение установленных нормативов здесь варьировало в довольно широком диапазоне - от 0,8 ПДК (в реке Кочеты) до 3,7 ПДК (в реке Ея). Учитывая повышенные концентрации мобильной меди в пойменных почвах и донных отложениях изучаемых рек, общая картина по загрязнению водной среды представляется вполне закономерной. Стронций (Sr). Этот металл довольно распространён в земной коре, геохимические и биохимические свойства его близки к свойствам кальция. Известно, что в кристаллической решётке минералов кальция всегда присутствует стронций. То же имеет место и в организме человека и животных – оба эти элемента принимают участие в построении скелета. Поэтому в регионах, где в почвах и природных водах нарушается соотношение стронций-кальций в сторону избытка стронция при дефиците кальция, изменяется соответственно химический состав пищевого рациона и по этой причине кости становятся рыхлыми и деформируются. При выветривании, особенно в кислой среде, стронций легко мобилизуется в почве. Он может захватываться глинистыми минералами и прочно связываться с органическим веществом, однако большая часть стронция осаждается в форме биогенных карбонатов, в основном в раковинах беспозвоночных. 205 Источником поступления стронция в окружающую среду края может служить фосфогипс – неизбежный крупнотоннажный отход производства фосфорсодержащих удобрений на Белореченском химическом заводе, в котором содержание стронция достигает 4-5 г/кг отхода. Поэтому изучение и распределение данного металла в элементах ландшафтов является весьма актуальным. Содержание стронция в почвах в большей степени определяется составом материнских пород и климатом района. Распределение стронция в почвенном профиле связано с особенностями циркуляции почвенных вод. Для условий России пределы содержания стронция в черноземах составляют 520-3500 мг/кг, на луговых почвах 150-500 мг/кг. Среднее фоновое содержание стронция в почвах можно принять за 300 мг/кг. Предельно допустимые концентрации для данного элемента у нас в стране не разработаны. Общее содержание стронция в пойменных почвах степных рек и в их донных отложениях было определено в лаборатории тяжелых металлов и радионуклидов рентгенофлюоресцентным методом на спектрометре «Спектроскан Макс». Результаты анализов показали довольно узкий диапазон варьирования показателей этого металла в пределах отдельных речных бассейнов. Так, средние концентрации валового стронция в пойменных почвах колеблются от 130 (река Челбас) до 245 (река Сосыка) мг/кг (рис. 14). 300 концентрация, мг/кг 250 200 150 100 50 Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Че лб С ас р. Ч С е ре лб дн ас ка ее зн ач ен ие Бе йс уг .Б ей П ра су вы же к й Бе йс уж ек Ле в Ки рп ил и П он ур а Ко че ты 0 Рис. 14. Содержание валовой формы стронция в пойменных почвах степных рек Кубани Пойменные почвы рек степной зоны края существенно различаются аккумуляцией валового стронция. Поскольку пойменные почвы по своему химическому составу могут служить отражением почв всего бассейна каждой реки, то, оценивая уровень загрязнения каким-либо элементом пойменных почв, можно с большой вероятностью предвидеть его наличие в целом в почвах, в урожае растений и в тканях 206 животных. В связи с такой зависимостью между составляющими бассейнов (или в целом речных ландшафтов) мы придаем большое значение результатам оценки их содержания в пойменных почвах. По нашим данным, относительно невысокое содержание стронция в почвах пойм характерно для речных систем Челбаса, Правого Бейсужка и Кочеты (от 130 до 165 мг/кг почвы). Наиболее высоким содержанием этого элемента отличаются поймы рек Сосыка (около 150 мг/кг почвы), Куго-Ея, Ея и Кирпили (свыше 200 мг/кг почвы). Столь существенные разрывы в концентрации стронция в почвах различных бассейнов степных рек можно объяснить в основном определенными различиями севооборотов и внесением в течение длительного времени на отдельных территориях разных количеств фосфорных удобрений, постоянным (и весьма весомым) спутником которых выступает стронций. Несколько иначе складывается ситуация с распространением этого элемента в донных отложениях, где диапазон варьирования колебался от 189 (река Кочеты) до 390 (река Сосыка) мг/кг (рис. 15). Наименьшим содержанием стронция отличаются донные отложения реки Кочеты (менее 200 мг/кг ила). 450 400 350 конц 300 250 200 150 100 50 Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Че лб С ас р. Ч С ел ре ба дн ск ее а зн ач ен ие ы Бе Ле йс уг в. Бе П й ра су же вы к й Бе йс уж ек Ко че т он ур а П Ки р пи ли 0 Рис. 15. Содержание валовой формы стронция в донных отложениях степных рек Кубани Основная часть речных бассейнов (9 из 13) характеризуется достаточно высоким накоплением стронция в иловых отложениях (в среднем от 200 до 400 мг/кг). К этой группе необходимо отнести реки Кирпили, Правый Бейсужек, Ея, Кавалерка, Сосыка, Куго-Ея, Челбас, Средняя Челбаска. Среднее содержание стронция в илах составляет 275 мг/кг массы. Столь большие различия в содержании стронция в речных илах степной зоны связаны, безусловно, с антропогенным воздействием на речные ландшафты через внесение этого элемента с удобрениями, а также с трансгра207 ничным переносом с южными, юго-восточными, восточными и северо-западными ветрами с промышленных центров Ростова, Украины, Ставрополья и Волгограда. Последнее связано также с процессом накопления стронция при оседании тонкодисперсных органических частиц со стронцием, попадающих в воду со стоками соответствующих водосборов. Мышьяк (As) - весьма распространенный полуметалл. Элементный мышьяк мало ядовит, но нарушает развитие плода. Наибольшую опасность представляют соединения мышьяка, поглощаемые через кожу, и еще быстрее - через легкие и пищевод. Доза до 0,3 г для человека смертельна. Его присутствие в организме вызывает хронические отравления с проявлением нервных заболеваний, слабости, зуда, онемения конечностей, атрофии костного мозга, изменения печени. Соединения мышьяка канцерогенны. Они накапливаются в пищевых цепях: в креветках - до 70, в рыбе - до 200 мкг/кг, в свинине почти в 10 раз выше, чем в говядине и телятине, в минеральной воде - до 190 мкг/кг. ПДК в воде - до 40 мкг/л. Мышьяк содержится в земной коре в количестве 0,0005 %, встречается в природе большей частью в соединениях с металлами или серой и лишь изредка в свободном состоянии. Хотя сам мышьяк нерастворим в воде, некоторые из его соединений имеют хорошую растворимость, вследствие чего этот элемент является одним из наиболее токсичных компонентов воды и пищевых продуктов. Фоновые уровни содержания мышьяка в верхнем горизонте почв, как правило, невелики, хотя и превышают в несколько раз его концентрации в горных породах. Наиболее низкие уровни содержания мышьяка характерны для песчаных почв, в частности для разновидностей, формирующихся на гранитах. Его максимальные концентрации, как правило, связаны с аллювиальными почвами и почвами, обогащенными органическим веществом. Основными источниками загрязнения биосферы этим элементом являются выбросы электростанций, металлургических производств, мышьяксодержащие пестициды. В животноводстве некоторые мышьяковистые препараты применяются как стимуляторы роста (Белюченко, 1998). Ввиду невысокого кларка мышьяка, значения, известные как фоновые, можно также рассматривать как данные о загрязнении почв, что связано с глобальным загрязнением окружающей среды этим элементом и с вероятным повышением уровней его содержания в верхних почвенных слоях. Общую загрязненность почв характеризует валовое количество мышьяка, которое определялось методом рентгенофлюоресцентного анализа в порошковых пробах почв на спектрометре «Спектроскан Макс». Для определения уровня загрязнения пойменных почв и донных отложений исследуемых рек полученные данные сравнивали с ориентировочно допустимой концентрацией мышьяка (ОДК), установленной для нейтральных и близких к ним почв (10 мг/кг). 208 На содержание валовой формы мышьяка определенно оказывает свое влияние химическое производство, но в сравнении с другими металлами накопление изучаемого элемента проявляется за пределами 1000 м от завода. В пределах пятикилометровой зоны диапазон концентраций валового мышьяка в верхнем слое почвы составляет 6-15 мг/кг почвы (Муравьев, 2005). В пределах однокилометровой зоны от завода содержание мышьяка, как правило, не превышает ПДК (10 мг/кг). По мере удаления от предприятия содержание мышьяка нарастает. Причиной повышенного его содержания (до 25 мг/кг) является наличие в почвообразующих породах полиметаллических включений. Повышенное содержание мышьяка в верхнем слое почвы связано также с рассеиванием этого элемента с выбросами завода. Превышение концентрации валовой формы мышьяка имеет место во всех пойменных почвах и донных отложениях степных рек. Значения для соединений мышьяка существенно колеблются - от 1,2 ОДК в пойме реки Бейсуг до 31 ОДК в поймах рек Ея и Левый Бейсужек; превышение не обнаружено в пойменных почвах рек Правый Бейсужек, Кавалерка, Понура, где концентрация элемента-токсиканта находится на уровне установленного норматива (рис. 16). валов ое содержание 16 ПДК концентрация, мг/кг 14 12 10 8 6 4 2 Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Че лб С ас р. Ч С ел ре ба дн ск ее а зн ач ен ие ы Бе Ле йс в. уг Бе П йс ра уж вы ек й Бе йс уж ек Ко че т он ур а П Ки р пи ли 0 Рис. 16. Содержание валовой формы мышьяка в почвах пойм степных рек Кубани Определенный интерес представляют данные по концентрации мышьяка в донных отложениях в реках степной зоны (рис. 17). В донных отложениях основной части рек накоплено мышьяка менее 10 мг/кг массы. Особняком выделяются реки Куго-Ея и Средняя Челбаска: в донных отложениях реки Средняя Челбаска содержится около 45 мг/кг массы, что, естественно, не может не вызывать обеспокоенности и необходимости отслеживать поведение этого элемента. 209 Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Че лб С ас р. Ч С е ре лб дн ас ка ее зн ач ен ие Ле в. Бе йс уг Бе П йс ра уж вы ек й Бе йс уж ек концентрация, мг/кг Ки рп ил и П он ур а Ко че ты 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Рис. 17. Содержание валовой формы мышьяка в донных отложениях степных рек Кубани В целом почвы и донные отложения основной части степных рек Кубани по содержанию мышьяка можно характеризовать как условно чистые. Железо (Fe) является одним из основных почвообразующих элементов. Его содержание в земной коре и в почве значительно превышает уровни других составляющих, которые принято называть тяжелыми металлами. Считается, что колебания концентраций железа не оказывают существенного влияния на агрохимические свойства почв, поэтому в общей массе работ, посвященных металлам-токсикантам и микроэлементам, железу почти не уделяется внимания. Тем не менее, в водных системах, являющихся неотъемлемой и существенной частью агроландшафтов, железо часто присутствует в больших количествах, иногда с многократным превышением установленных норм ПДК. Эти факты говорят о необходимости включать железо в число постоянных объектов мониторинговых исследований, отслеживать его динамику в воде и донных отложениях, выявлять причины и источники его аномальных поступлений в водную среду. Железо - самый распространенный после алюминия металл на земном шаре; оно занимает около 5 % земной коры. Встречается железо в виде различных соединений: оксидов, сульфидов, силикатов. Железо входит в состав многих минералов, из которых слагаются месторождения железных руд. Рудные минералы железа не являются чистыми соединениями и характеризуются различным содержанием примесей, среди которых весьма полезным является марганец Mn, хром Cr, никель Ni, титан Ti, ванадий V, кобальт Со - и вредными, такие как сера S, фосфор Р и др. Содержание железа (Fe2О3) в почвах колеблется от l до 11 %- В легких по механическому составу почвах его меньше, чем в тяжелых. Железо в почве находится в форме ферроалюмосиликатов, окиси и закиси железа и их гидратов. Недостаток железа для растений чаще всего проявляется на карбонатных или сильноизвесткован- 210 ных почвах, где оно находится в труднодоступном состоянии (Железо в почвах, 1999; Розанов А.В., Розанов В.Г., 1990). Железо присутствует в организмах всех животных и растений (в среднем около 0,02 %); оно необходимо главным образом для кислородного обмена и окислительных процессов. Существуют организмы (так называемые концентраторы), способные накапливать его в больших количествах (например, железобактерии, в составе которых железо доходит до 17-20%). Почти все железо в организмах животных и растений связано с белками. Недостаток железа вызывает задержку роста и явления хлороза растений, связанные с пониженным образованием хлорофилла. Вредное влияние на развитие растений оказывает и избыток железа, вызывая, например, стерильность цветков риса и хлороз листьев. Железо входит в состав всех растений и находится в пределах от 400 до 13000 мг/кг сухой массы. Накапливают железо солянки (1200-4600), лебеда, марь белая (300-6400), полыни белая и черная (4000-13000 мг/кг) и т.д. Растения, относящиеся к группе разнотравья, содержат железа в пределах 1002150 мг/кг: подорожник большой - 400, клоповник - 250, гулявник -900, мятлик луковичный - 650, костер кровельный - 100 мг/кг. Содержание железа в овощах находится в следующих пределах 160-1780 мг/кг, в картофеле 280-580, луке 140-460, в свекле и моркови 440-1780 мг/кг. Железо выполняет очень важную роль в развитии растений, выступая необходимым компонентом многих ферментов, хлоропластов, участвует в фотосинтезе и метаболизме азота и других элементов. При недостатке железа в почвах стимулируется хлороз растений, который проявляется на молодых листьях из-за малоподвижности железа в почве; у злаков хлороз проявляется в форме перемежающихся желтых и зеленых полос вдоль жилок. Нередко недостаток железа в почве вызывает отмирание молодых побегов. Растения плохо усваивают железо на нейтральных и щелочных почвах. Особенно сильно проявляется дефицит железа для растений на известковых почвах или в почвах с высоким содержанием тяжелых металлов. К дефициту железа приводит избыток содержания в почве марганца. Среди растений наиболее чувствительными к недоставку железа в почве относятся: кукуруза, томаты, бобовые, виноград, многие фруктовые деревья, а также посадки цитрусовых. Содержание железа повышается с увеличением зольности в растении с засоленностью почв, особенно с хлоридным типом засоления. В щелочных почвах образуются недоступные для усвоения корнями растений соединения железа, и растения не получают его в достаточном количестве; в кислых почвах железо переходит в растворимые соединения в избыточном количестве. При недостатке или избытке в почвах усвояемых соединений железа заболевания растений могут наблюдаться на 211 значительных территориях. Биологическое поглощение железа зависит от рода и вида растений, периода вегетации и от степени насыщенности почв железом Высокая корреляция у железа с калием и золой; средней силы корреляция - с бором; слабая корреляция - с кобальтом, гумусом, серой. Коэффициенты биологического поглощения, концентрирования и миграции позволяют охарактеризовать железо как активный элемент биологического круговорота. Целью нашей работы было изучение состояния соединений железа в почвах ландшафтов Краснодарского края с тем, чтобы в дальнейшем оценить изменения, произошедшие в почвах за определенный промежуток времени, выявить факторы, влияющие на эти изменения, определить кинетику трансформации соединений железа и рассмотреть степень трансформации железа в почве. Железо, являясь одним из основных элементов, входящим в состав почвы, находится в ней преимущественно в виде малоподвижных соединений. Потенциально доступные формы соединений железа в почвах края находятся в пределах 3665-2250 мг/кг почвы. Колебание содержания железа на территории края весьма существенно: от 284,74 мг/кг в пределах техногенного ландшафта полеводческого с севооборотом однолетних культур до нескольких тысяч мг/кг в пределах селитебного ландшафта. Такая тенденция к увеличению, возможно, связана с тем, что количество подвижных форм железа увеличивается в условиях слабокислой среды (рН 5,3-5,6), что может быть обусловлено влиянием городских условий на почвообразование. Например, кислая среда характерна для почв, испытывающих воздействие транспортных загрязнений. Соединения, содержащие железо, способны поглощаться растениями в больших количествах, что может привести к токсическому воздействию на сильнокислых почвах в условиях предгорий края. Железо на карбонатных почвах, где много извести, находится в недоступном для растений состоянии. Углекислый кальций, нейтрализуя кислые корневые выделения, лишает растение возможности переводить железо в растворимое состояние, что приводит к "железному" голоданию, На плодородных почвах с железом способны конкурировать фосфаты, снижая его подвижность и поглощение растениями. Обеднение почвы железом может быть связано также с продолжительностью обводнения почвы - чем длительнее затопление, тем выше подвижность железа и его вынос, вымывание поверхностными водами и инфильтрация с дождевыми водами из почвы. Вследствие этого возникает проблема дефицита железа и необходимость внесения железосодержащих удобрений, что в свою очередь требует более тщательного подхода к ландшафтным исследованиям, связанным с изучением цикла железа, проведения крупномасштабного почвенного обследования. Для определения общей концентрации железа в ландшафтах степных рек Кубани отобранные пробы почвы и донных отложений анализировали на содержание валовых форм изучаемого элемента методом рентгенофлюоресцентного анализа в 212 порошковых пробах (почв и донных отложений) на спектрометре «Спектроскан Макс». На содержание железа в верхнем слое почвы промышленное производство, безусловно, оказывает существенное влияние. В зоне действия Белореченского химзавода содержание железа колеблется от 35,4 до 51,9 г/кг почвы (Муравьев, 2005). Содержание железа по точкам отбора в разных направлениях от завода варьирует нередко в больших пределах, за пределами 1000-метровой зоны влияния Белореченского завода количество железа незначительно, но устойчиво снижается. Лабораторные исследования Института экологии показали, что концентрации указанной формы железа в пойменных почвах степных рек колеблются в довольно узком интервале и в среднем составляют 34104 мг/кг почвы (табл. 99). В донных отложениях содержание железа несколько ниже и составляет в среднем 26380 мг/кг (табл. 100). Таблица 99. Валовое содержание железа в пойменных почвах степных рек, мг/кг. Река Кирпили Понура Кочеты Средняя Челбаска Бейсуг Левый Бейсужек Правый Бейсужек Ея Кавалерка Сосыка Куго-Ея Челбас Минимум Максимум 19572,00 30448,44 29462,85 32154,00 17782,56 23416,50 34460,70 27100,23 29609,64 26967,42 26352,30 27261,00 44736,00 40444,14 38724,6 42639,00 40542,00 38612,76 37969,68 38137,44 36557,7 37102,92 35683,95 38445,00 Среднее арифметическое 33112,63 35745,76 34313,26 37256,7 31841,96 33412,20 36364,60 32416,06 33341,14 33603,18 32016,12 33841,59 Таблица 100. Валовое содержание железа в донных отложениях степных рек, мг/кг Река Кирпили Средняя Челбаска Понура Кочеты Бейсуг Левый Бейсужек Правый Бейсужек Ея Кавалерка Сосыка Куго-Ея Челбас Минимум Максимум 9087,00 27261,00 16859,88 33845,58 13169,16 20201,1 28169,7 21046,89 20123,00 21682,98 3295,086 23067,00 41241,00 31455,00 40569,96 38486,94 38130,45 39430,59 36327,03 33279,39 32070,12 32748,15 35285,52 35649,00 213 Среднее арифметическое 28671,02 28833,75 31914,24 35247,08 29182,9 34033,44 33633,08 28854,18 18944,95 27275,94 17513,94 29917,20 Как отмечалось выше, в почвах железо не считается элементом-загрязнителем, и поэтому нормативов, лимитирующих его содержание в данной среде, не существует. Более тщательным исследованиям на содержание железа в растворённой форме были подвергнуты пробы воды. Данный анализ осуществлялся методом атомной абсорбции на спектрометре «Квант-Z.ЭТА» с электротермической атомизацией пробы. Как известно из литературных данных, главными источниками соединений железа в поверхностных водах являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их механическим разрушением и растворением. В процессе взаимодействия с содержащимися в природных водах минеральными и органическими веществами образуется сложный комплекс соединений железа, находящихся в воде в растворенном, коллоидном и взвешенном состояниях. Наибольшее влияние на живые организмы водной среды оказывают растворенные формы железа, которые имеют приоритетное значение в экологических исследованиях. Данная форма представлена соединениями, находящимися в ионной форме, в виде гидрокомплекса и комплексов с растворенными неорганическими и органическими веществами природных вод (Шеуджен, 2003). Значительные количества железа поступают с подземным стоком и со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками (Белюченко, 1998). Содержание железа в поверхностных водах суши составляет десятые доли миллиграмма, вблизи болот - единицы миллиграммов. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах, в которых оно находится в виде комплексов с солями гуминовых кислот - гуматами. Наибольшие концентрации железа (до нескольких десятков и сотен миллиграммов в 1 дм3) наблюдаются в подземных водах с низкими значениями рН. Являясь биологически активным элементом, железо в определенной степени влияет на интенсивность развития фитопланктона и качественный состав микрофлоры в водоеме. Концентрация железа подвержена заметным сезонным колебаниям. Обычно в водоемах с высокой биологической продуктивностью в период летней и зимней стагнации заметно увеличение концентрации железа в придонных слоях воды. Осенне-весеннее перемешивание водных масс (гомотермия) сопровождается окислением Fe(II) в Fе(III) и выпадением последнего в виде Fe(OH)3. Предельно допустимая концентрация железа для водных объектов хозяйственно-бытового назначения (ПДК 2) составляет 0,3 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности — органолептический). Данный показатель превышен не был ни в одной пробе по всему ряду изучаемых водных объектов (табл. 101). 214 Таблица 101. Содержание железа в воде степных рек Кубани, мг/ дм3. Река Кирпили Средняя Челбаска Понура Кочеты Бейсуг Лев. Бейсужек Правый Бейсужек Ея Кавалерка Сосыка Куго-Ея Челбас Минимум 0,0776 0,0483 0,0054 0,0097 0,0037 0,0085 0,0024 0,0043 0,0064 0,0037 0,0084 0,0184 Максимум 0,0846 0,2291 0,0345 0,1428 0,0491 0,0478 0,0142 0,0385 0,0112 0,0381 0,0183 0,1270 Среднее арифметическое 0,081 0,116 0,015 0,058 0,016 0,021 0,009 0,015 0,009 0,018 0,012 0,060 В среднем концентрации растворенной формы железа в воде большинства рек находятся в пределах более строго норматива (ПДК 1), установленного для водоемов рыбохозяйственного назначения (0,1 мг/ дм3). Исключение составляют реки Кирпили и Средняя Челбаска, в которых средние значения растворенного железа достигают 0,8 и 1,2 ПДК соответственно. К этому списку добавляются реки Кочеты и Челбас, где отмечено превышение по максимальному значению, равное 1 ПДК. Содержание железа в воде выше 1-2 мг/ дм3 значительно ухудшает её органолептические свойства, придавая неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной даже для использования в технических целях. Таким образом, по результатам проведенных исследований воды степных рек Кубани по загрязнению железом можно условно отнести к слабо загрязненным. Хром (Cr) – химический элемент VI группы периодической системы Менделеева. Порядковый номер 24, атомный вес 52,01, состоит из 4-х устойчивых изотопов, серовато-белый, блестящий, очень твердый металл, tкип 2480о, плотность 7,14 г/см3, растворяется в кислоте; постоянная составная часть растений и животных. Хромовый ангидрид CrO3 – темно-красный кристалл, чрезвычайно сильный окислитель; хромовые кислоты и их соли – чрезвычайно ядовитые соединения. Содержится в земной коре в количестве 0,02 %. В природе встречается главным образом в виде хромистого железняка. Уровень содержания хрома в почвенном покрове зависит от содержания его в материнских породах. Песчаные почвы обычно обеднены им, максимум же содержания отмечается в глине. В почвах большая часть хрома присутствует в виде 3-х валентного иона, который образует оксиды с ионом железа. Пределы содержания хрома в поверхностном слое черноземов в странах СНГ составляют 71-195 мг/кг. Общее содержание хрома в почвах мира находится на уровне 65-70 мг/кг. Кларк хрома в литосфере 83 мг/кг (Овчаренко, 1997). Ориентировочно 215 допустимая концентрация (ОДК) хрома в почве составляет 200 мг/кг; ПДК хрома в почвах - 100 мг/кг (Kloke, 1980). Содержание хрома в почвах края варьирует от 70 до 167 мг/кг при среднем содержании около 100 мг/кг почвы. На содержание хрома оказывает влияние производство фосфорных удобрений на Белореченском химзаводе, в зоне влияния которого среднее содержание этого элемента составляет 129 мг/кг почвы. В отличие от титана и некоторых других элементов, хрома больше накапливается в зоне до 1000 м от завода (Муравьев, 2005). По мере удаления от объекта его содержание уменьшается. Прямой связи между накоплением хрома и содержанием органики в почвах не установлено, наоборот, вполне четко просматривается связь концентрации этого элемента с долей физической глины в соответствующем профиле. Практическую значимость представляет оценка содержания валовой формы хрома в почве и донных отложениях речных систем степной зоны края. Валовое содержание хрома в почве и донных отложениях определялось методом рентгенофлюоресцентного анализа в порошковых пробах (рентгеновский спектрометр «Спектроскан Макс»). Результаты анализов показали повсеместно, как в пойменных почвах, так и в донных отложениях, стабильное содержание валовых форм хрома (рис. 18, 19). В среднем концентрации колеблются на уровне ПДК или незначительно превышают её. Диапазон варьирования хрома в выше указанных объектах составляет 98-170 мг/кг. Основная масса рек характеризуется концентрацией хрома в пойменных почвах на уровне 100-120 мг/кг, при этом выделяются пойменные почвы реки Левый Бейсужек, которые накапливают хрома до 180 мг/кг. В донных отложениях показатели содержания хрома различаются больше. Относительно мало хрома накапливается в илах рек Кирпили и Куго-Ея – 95 мг/кг массы, тогда как в донных отложениях рек Понура, Кочеты, Бейсуг, Правый Бейсужек, Челбас и других концентрация хрома выходит за пределы 100 мг/кг массы. 180 140 120 100 80 60 40 20 с Че Ср лб ед ас не ка е зн ач ен ие Че лб а С р. го -Е я Ку ка Со сы ер ка Ея Ка ва л ек Бе йс уж ек Пр ав ы й ей су ж Бе йс уг Ле в. Б ы Ко че т П он ур а 0 Ки рп ил и концентрация, мг/кг 160 Рис. 18. Содержание хрома в пойменных почвах степных рек Кубани 216 концентрация, мг/кг 110 105 100 95 90 85 80 не е зн Че л ач е ба с ни е ка лб ас ре д С р. Че го -Е я ка ос ы Ку Ка в С ал ер ка Ея ек ы й ра в С П Ле в .Б Бе йс ей су уж же к уг Бе йс че ты Ко ра он у П Ки рп ил и 75 Рис. 19. Содержание хрома в донных отложениях степных рек Кубани Максимальные концентрации хрома отмечаются в единичных пробах в пойме реки Левый Бейсужек и достигают 1113 мг/кг (свыше 11 ПДК). Превышение ПДК вряд ли вызвано только антропогенным фактором, поскольку на территории исследуемых рек отсутствуют прямые источники загрязнения (гальванические производства, кожевенная и текстильная промышленность). Повышенные концентрации, скорее всего, обусловлены петрохимией, т.е. содержанием различных соединений хрома в материнской породе. Вполне вероятно, что варьирование концентраций этого элемента в почве также связано с различиями физико-химических характеристик грунтов. Представляют интерес данные по содержанию хрома в почвах пойм и донных отложениях. Большие расхождения уровней хрома в донных отложениях отдельных рек объясняются различиями хозяйственной деятельности человека в конкретных бассейнах, разной скоростью течения и выносом хрома в море, зарастанием русел и выносом хрома с урожаем трав, возможными различиями в направленности воздушных потоков, и породном составе подстилающих пород и т.д. Пойменные почвы испытывают давление меньшего числа факторов и более однородные, что определило большую схожесть показателей содержания хрома по бассейнам. Марганец (Mn). Известно, что в оптимальных количествах присутствие этого элемента в почве необходимо для нормального функционирования живых систем, поскольку как микроэлемент марганец участвует в таких важнейших биохимических процессах, как дыхание, фотосинтез, синтез белков, кроветворение, белковый, углеводный и жировой обмен веществ. Этот элемент требуется для всех микроорганизмов и растений в незначительных количествах, избыток же его вызывает заболевания и гибель живых организмов от болезней, связанных с резким нарушением обмена веществ (Белюченко, 1998). Марганец принадлежит к довольно распространенным элементам, составляя 0,1 весовых % земной коры, и к одним из распространенных микроэлементов в лито217 сфере. Его содержание в горных породах изменяется в пределах 350-2000 мг/кг. При выветривании в атмосферных условиях соединения марганца окисляются, а образующиеся при этом оксиды вновь осаждаются и концентрируются в виде вторичных минералов. Обычно этот элемент аккумулируется в верхнем слое почв вследствие его фиксации органическим веществом, хотя он может накапливаться и в различных почвенных горизонтах, особенно обогащенных оксидами и гидроксидами железа (Овчаренко, 1997). С увеличением кислотности в хорошо дренируемых почвах растворимость марганца возрастает. Растворимый в почвенных растворах, марганец образует комплексы с органическим веществом, в основном с фульвокислотами. В кислых почвах марганец образует с гидроксидами железа железо-марганцевые конкреции. В черноземах России пределы содержания марганца составляют 340-1100 мг/кг. Фоновое содержание марганца в почвах мира – около 850 мг/кг (Овчаренко, 1997). Для определения содержание валового марганца в почвах природнохозяйственных зон Институтом экологии было проанализировано свыше 800 почвенных образцов (табл. 102). Наиболее высокое содержание валового марганца свойственно почвам горно-лесной зоны (средний показатель составил более 1000 мг/кг при колебании между порогами от 887,8 до 1342,2 мг/кг). Максимальные величины марганца обнаружены в одной точке в зоне богарного земледелия (21167,5) и в предгорной зоне (2112,1 мг/кг). Минимальное содержание марганца в почвах характерно для рекреационной зоны (156,1) и зоны виноградарства (187,3 мг/кг). Самые низкие средние показатели свойственны рекреационной (492,3) зоне и зоне рисосеяния (558,7 мг/кг почвы), что можно объяснить наиболее интенсивным промывным режимом почвенных горизонтов в этих зонах по сравнению с остальными. Таблица 102. Содержание марганца валового в почвах различных зон края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 736,13 558,20 636,83 774,16 874,75 895,53 492,42 Минимум Максимум 312,56 292,15 318,16 184,27 234,76 667,83 156,12 1057,63 784,70 965,40 1262,35 1562,34 1342,24 828,35 На основной части равнинной территории края (зоны богарная, рисосеяния, плавневая и виноградарства) среднее содержание валовой формы марганца колеблется в верхнем слое почв большинства геохимических ландшафтов в пределах 587,4-876,2 мг/кг и только в ландшафтах 8 N (техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый низ218 когорный и среднегорный трансэлювиальный на терригенных отложениях неогенового возраста) и 9 Р (техногенный полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый низкогорный и среднегорный трансэлювиальный на терригенных отложениях палеогенового возраста) доля марганца превышает 1000 мг/кг почвы (табл. 103). Таблица 103. Содержание валовой формы марганца в почвах геохимических ландшафтов отдельных природно-хозяйственных зон, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 1Q 3Q 5Q 7Q 6Q 13Q 14Q 5Q 6Q 7Q 16N 17Q 19N 20K 2N 8N 9P 42N Среднее арифметическое 765,505 769,114 736,535 728,416 710,998 661,623 626,818 708,157 587,365 756,357 730,900 876,199 727,932 742,215 862,318 1067,391 1145,670 1522,285 Минимум Максимум 574,340 312,560 524,640 326,450 296,420 525,180 327,550 546,620 318,160 358,160 644,820 458,140 512,640 566,750 766,540 625,760 475,280 1042,240 1107,300 1443,350 2167,530 873,420 1280,540 952,360 894,360 953,570 822,460 1483,520 876,470 1514,650 922,220 984,170 953,270 1816,140 1872,420 2112,140 Максимальные величины марганца редко превышает минимальные в 3-4 раза; в большинстве ландшафтов превышения колеблются от 50 до 200 %. Наиболее высоким содержанием валовой формы марганца выделяются почвы ландшафта 42 N (биогенный ландшафт лиственных лесов гидрокарбонатно-кальциевый низкогорный и среднегорный трансэлювиальный на терригенных отложениях неогенового возраста) предгорной зоны края (средний показатель 1522,3 при варьировании от 1042,2 до 2112,1 мг/кг почвы). Высокая концентрация валового марганца в почвах всех геохимических ландшафтов позволяет утверждать, что основным его источником поступления в почвы являются подстилающие их породы. Наиболее богаты общим марганцем почвы геохимических ландшафтов 5 Q (техногенный агроландшафт полеводческий с севооборотом однолетних культур немелиорируемый гидрокарбонатно-кальциевый равнинный трансаккумулятивный на терригенных элювиальных отложениях четвертичного возраста) – 2167,5 мг/кг поч219 вы в зоне богарного земледелия и 42 N (биогенный ландшафт лиственных лесов гидрокарбонатно-кальциевой низкогорный и среднегорный трансэлювиальный на терригенных отложениях неогенового возраста) – 2112,1 мг/кг почвы в зоне предгорий. Средняя концентрация подвижной формы марганца в почвах геохимических ландшафтов варьирует относительно мало – от 175,8 (ландшафт 5 Q в зоне богарного земледелия) до 285,9 мг/кг почвы (ландшафт 7 Q в плавневой зоне) (табл. 104). Таблица 104. Содержание подвижной формы марганца в почвах геохимических ландшафтов по природно-климатическим зонам края, мг/кг Зона 1 3 4 Ландшафт 1Q 3Q 5Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 7Q 16N 17Q 2N Среднее 190,601 187,973 175,809 177,023 164,690 212,945 193,198 175,591 285,888 182,980 253,505 228,175 Минимум 142,540 39,770 105,220 104,670 117,600 84,500 142,570 132,750 173,570 142,120 206,370 182,410 Максимум 312,270 536,220 256,160 266,380 257,640 314,420 244,240 284,700 372,170 216,350 312,480 302,660 В пределах отдельных ландшафтов в большинстве случаев разрывы между нижними и верхними порогами сравнительно небольшие и только в ландшафтах 3 Q (зона богарного земледелия) и 14 Q (плавневая зона) максимальные величины превышают минимальные в 13 и 4 раза соответственно. Выровненность как средних, так и пороговых величин даёт основание считать главным источником поступления марганца в почвы/подстилающие породы. Сравнение уровней содержания марганца в верхнем слое почв основных ландшафтов некоторых административных районов указывает на большие различия их средних величин; практически только в двух ландшафтах - 8 N (1235,7) и 9 Р (1145,7 мг/кг) в Анапском районе уровни валового марганца превышают в 1000 мг (Приложение 1, табл. 41). Анализируя содержание марганца в почвах различных геохимических ландшафтов природно-хозяйственных зон края, можно с уверенностью определить их основой источник – подстилающие породы. Содержание подвижного марганца в геохимических ландшафтах отдельных районов края коррелирует весьма основательно с его валовой формой (Приложение 1, табл. 42). Разница между минимальными и максимальными величинами в большинстве ландшафтов незначительная; только в ландшафте 54 К (Абинский район), 3 220 Q (Ейский район) и 14 Q (Крыловской район) максимальные величины превышают минимальные более чем в 3 раза. Общее состояние почв степной зоны края характеризуется валовым количеством марганца, содержание которого определялось в Институте экологии методом рентгенофлюоресцентного анализа в порошковых пробах почв на спектрометре «Спектроскан Макс». Предельно допустимая концентрация валовой формы марганца в почве нормируется и составляет 1500 мг/кг. Анализ почвенных образцов, отобранных в поймах степных рек на содержание валовой формы марганца, показал стабильность средних концентраций данного элемента, не превышающих установленных нормативов ПДК по всем обследованным объектам. В среднем концентрация валового марганца находится в диапазоне от 601 до 711 мг/кг (рис. 20). Из общей картины выделяются почвы поймы реки Левый Бейсужек, где средняя концентрация изучаемого элемента составляет 974,69 мг/кг при максимальном значении 5861,5 мг/кг (3,91 ПДК). Повышенное содержание данного элемента в отдельных пробах указывает на наличие локальной геохимической аномалии, вызванной антропогенным прессом (свалка бытовых отходов, автодорога). Следует также отметить, что река Левый Бейсужек протекает через крупные населённые пункты края (город Кореновск, станица Брюховецкая) и, следовательно, испытывает на себе интенсивную антропогенную нагрузку через выбросы твердых отходов, бытовых и промышленных стоков. В образцах пойменных почв остальных рек валовый уровень марганца в среднем ниже 200 мг/кг почвы. концентрация, мг/кг 1200 1000 800 600 400 200 ск а с Че лб а С р. Че лб а го -Е я Ку ка С ос ы ер ка Ея Ка ва л ек Бе йс уж ек й ы Бе йс уг ей су ж ра вы П подвижная форма Ле в. Б валовое содержание Ко че т он ур а П Ки рп ил и 0 Рис. 20. Содержание марганца в пойменных почвах степных рек Кубани Наибольшую опасность представляют подвижные формы (доступные для растений), которые характеризуются высокой биохимической активностью и способностью накапливаться в биосредах. При определении данной формы марганца применялся атомно-абсорбционный метод исследования с использованием спектрометра «Квант-2А» с пламенной атомизацией пробы. 221 Усреднённые концентрации подвижных форм марганца в пойменных почвах исследуемых рек колеблются в небольшом диапазоне - от 117,38 до 184,21 мг/кг. Полученные данные находятся в пределах фоновых значений, характерных для почв Краснодарского края (при использовании в качестве экстрактора 1 М раствора азотной кислоты). В нормативных документах данная форма не нормируется. Лабораторный анализ донных отложений проводился по аналогии с почвой. По результатам исследований донных отложений степных рек Кубани на содержание марганца выявлено, что средние концентрации валовых форм данного элементазагрязнителя не превышают установленных нормативов ПДК, разработанных для почв (рис. 21). Максимальное значение указанной формы марганца отмечено в донных отложениях реки Куго- Ея и составляет 71% от предельно допустимой концентрации. 700 концентрация, мг/кг 600 500 400 300 200 100 подвижная форма ск а с Че лб а С р. Че лб а Ку го -Е я ка С ос ы ер ка Ея Ка ва л ек Бе йс уж ек й Бе йс уг ей су ж П ра вы валовое содержание Ле в. Б Ко че ты он ур а П Ки рп ил и 0 Рис. 21. Содержание марганца в донных отложениях степных рек Кубани Средние показатели содержания подвижных форм марганца в донных отложениях несколько выше аналогичной формы в почвах и колеблются в диапазоне от 147,6 до 235,7 мг/кг, что объясняется аккумуляцией загрязнителей за счет глинистых частиц и бентосных организмов. Сорбция марганца донными отложениями зависит от особенностей их состава и содержания в них органических веществ. В конечном итоге, марганец в водных экосистемах концентрируется в придонных осадках и в биоте, в то время как в самой воде он остается в сравнительно небольших количествах. 222 В поверхностные воды марганец поступает в результате выщелачивания железо-марганцевых руд и других минералов, содержащих марганец (пиролюзит, псиломелан, браунит, манганит, черная охра) (Овчаренко, 1997). Значительные количества марганца поступают в систему в процессе разложения водных животных и растительных организмов, особенно синезеленых и диатомовых водорослей и высших водных растений. Поскольку марганец балластом входит в состав удобрений и пестицидов, то он может попадать в водоемы вместе со стоком с прилегающих сельскохозяйственных угодий. Повышение концентрации растворенного марганца в природных водах часто связано с таким процессом, как закисление. Выпадение кислотных осадков способствует снижению значения рН и переходу марганца из сорбированного на минеральных и органических веществах в свободное состояние. Лабораторное исследование проб воды осуществлялось с использованием атомно-абсорбционного спектрометра «Квант-Z.ЭТА» с электротермической атомизацией пробы. Результаты анализов проб воды показали высокое содержание марганца в воде большинства исследуемых степных рек Кубани. Для определения качества поверхностных природных вод по содержанию марганца полученные значения сравнивались с установленными нормативами, разработанными для водоемов рыбохозяйственного (ПДК1=0,01 мг/дм3) и хозяйственно-бытового (ПДК2=0,1 мг/дм3) использования. Так, максимально зафиксированные значения марганца по рекам достигают 25 ПДКрх для реки Средняя Челбаска, 20 ПДКрх - в реках Правый Бейсужек и Понура. В остальных реках максимальные концентрации растворенного марганца в воде ниже, хотя и превышают ПДКрх. В воде всех притоков реки Ея средние концентрации марганца находятся на уровне, превышающем ПДКрх. Однако в самой реке данный показатель составляет 0,7 ПДК (рис. 22). Результаты анализов показали, что превышение предельно допустимых концентраций по марганцу для водоемов хозяйственно-бытового назначения (0,1 мг/кг) отмечено в воде реки Кирпили (1,2 ПДК) и Средняя Челбаска (1,7 ПДК). Кроме этого, в отдельных пробах воды рек Правый Бейсужек и Челбас отмечаются концентрации на уровне 2,5 и 1 ПДКхб соответственно. Для других исследуемых степных рек содержание растворимых форм марганца не превышает указанного выше норматива. 223 раствореннная форма 0,18 ПДКрх концентрация, мг/л 0,16 ПДКхб 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 с Че лб ас ка Че лб а С р. ка го -Е я Ку С ос ы ер ка Ка ва л Ея же к ек Бе йс у й ей су ж ра вы П Ле в. Б ы Бе йс уг Ко че т он ур а П Ки рп ил и 0 Рис. 22. Содержание марганца в водах степных рек Кубани Завершая анализ загрязнения вод степных рек края марганцем можно сделать предварительный вывод, что их водоемы загрязнены этим элементом в умеренной степени. Следует отметить, что рассматриваемые территории относятся к зонам интенсивного сельскохозяйственного использования, т.е. повсеместная распашка речных склонов в бассейнах рек и сухих балок и наличие животноводческих ферм на речных берегах влекут за собой нарушение структуры почвы, что приводит к повышенному вымыванию и стоку марганца и других загрязняющих веществ в речные воды. Известно, что концентрация марганца в поверхностных водах подвержена сезонным колебаниям. Факторами, определяющими изменения концентраций марганца, являются соотношение между поверхностным и подземным стоками, интенсивность потребления его растениями при фотосинтезе, разложение фитопланктона, микроорганизмов и высшей водной растительности, а также процессы его осаждения на дно водных объектов. Так как исследования носят пока поисковый характер и их задача – это общая оценка уровня содержания и локализация аномальных зон, поэтому в дальнейшем работу следует продолжить. Для получения достоверных результатов необходимо провести в пределах выявленных аномалий детальные ландшафтно-геохимические исследования с более густой сетью выполнения наблюдений и организовать систематический мониторинг за состоянием окружающей среды в конкретных районах. Титан (Ti) - химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 22, атомный вес 47,9. Один из самых распространенных в земной коре элемент (по весу 0,6 %), немагнитен, растворяется в царской водке и серной кислоте, химически активен при высоких температурах, легко соединяется с кислородом, азотом, углеродом, галогенами. 224 В.И. Вернадский (1937) сделал предположение о том, что титан нужен живым организмам и выполняет определенные жизненно важные функции. Изучение биологической значимости титана проводили в эксперименте на растениях и животных путем определения реакции организма на добавку титана в среду. Кривая ответной реакции организма на дозу титана имеет аналогичный биогенным элементам колоколообразный характер. Отмечено возникновение ряда заболеваний при нарушении обмена титана: лейкоза, анемии, рака, язвенной болезни желудка. Данный элемент широко распространен в природе – 0,61 % земной коры. Минералы титана (оксиды и ильменит) устойчивы при выветривании, поэтому присутствуют в почве практически в неизменном виде. Согласно литературным данным, содержание элемента в поверхностном слое почв в среднем составляет 0,35 % (3500 мг/кг), а в черноземах 0,4-0,5 % (4000-5000 мг/кг) (Овчаренко, 1997). Неблагоприятная биогеохимическая обстановка природного (недостаток или избыток химического элемента в компонентах окружающей среды), а также техногенного (деградация окружающей среды) происхождения в степной зоне края влечет за собой ряд экологических и социальных проблем, требующих вмешательства человека и материальных затрат (известкование почв, внесение удобрений, подкормка животных минеральными добавками, профилактические меры борьбы с эндемическими заболеваниями и т.д.). Имеются отдельные сообщения о роли биогеохимических факторов в природной очаговости чумы, клещевого энцефалита и др. Например, очаги бешенства среди животных и высокая заболеваемость ку-лихорадкой приурочены к почвам с пониженным содержанием титана. Наиболее активные очаги сибирской язвы среди крупного рогатого скота расположены на почвах с высокой концентрацией титана. При изучении экологического состояния степных рек Кубани в программу исследований Института экологии было включено также определение содержания ряда малоизученных в крае микроэлементов. Одним из таких химических компонентов в ландшафтах края является титан. Микроэлементы обладают как верхним, так и нижним критическим уровнем содержания. Иными словами, качество продукции ухудшается как в случае повышенного содержания микроэлемента, так и в случае его недостатка (содержание меньше нижнего критического уровня). В НИИ экологии в 2004-2005 годах в программе исследований изучалось также влияние химического производства (Белореченский химзавод) на уровень концентрации в абиотических составляющих ландшафтов. Отобранные образцы почв и донных отложений проанализированы на рентгенофлюоресцентном спектрометре «Спектроскан Макс». Ссогласно данным НИИ, среднее содержание титана в почвах края находится на уровне 4500 мг/кг почвы, в зоне влияния Белореченского химкомбината в отдельных точках доходит до 5600 мг/кг почвы при колебании минимальных и максимальных показателей в пределах 3200-6400 мг/кг почвы. По мере удаления от химзавода наблюдалось повышение содержания титана в почвах и максимум составил 7400 мг/кг почвы. 225 По результатам проведенных испытаний выявлено, что содержание валового титана в пойменных почвах варьирует в диапазоне от 1880 до 5890 мг/кг, среднее же содержание по всем образцам составило около 4330 мг/кг при коэффициенте вариации менее 20% (рис. 23). Таким образом, концентрация элемента в целом находится на уровне фоновых для России значений. Аномально высокие концентрации титана в почвах не выявлены. В отдельных образцах почвы, отобранных в пойме рек Кирпили и Бейсуг, отмечены пониженные концентрации на уровне 2000 мг/кг . 4800 концентрация, мг/кг 4600 4400 4200 4000 3800 3600 Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Че лб С ас р. Ч С е ре лб дн ас ка ее зн ач ен ие Ле в Бе йс уг .Б ей П ра су вы же й к Бе йс уж ек ы Ко че т он ур а П Ки р пи ли 3400 Рис. 23. Содержание титана в пойменных почвах степных рек Кубани ел ба ск а зн ач ен ие ба с не е Ч Че л С ре д С р. Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Бе Ле йс в. уг Бе П йс ра уж вы ек й Бе йс уж ек П Ки р он ур а Ко че ты 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 пи ли концентрация, мг/кг По содержанию соединений титана донные отложения степных рек Кубани отражают качество пойменных почв. Так, концентрация валовой формы титана в илах колеблется от 1600 до 5600 мг/кг при среднем его содержании 4100 мг/кг (рис. 24). При этом относительно обеднены этим элементом донные отложения рек Кирпили и Бейсуг, где его концентрация порой опускается ниже 2000 мг/кг. Рис. 24. Содержание титана в донных отложениях степных рек Кубани 226 При весьма значительном варьировании средних показателей содержания валовой формы титана в почвах и донных отложениях большая часть металла концентрируется в иле - до 4000 мг/кг, а в отложениях таких рек, как Понура, Кочеты, Правый и Левый Бейсужек, а также Кавалерка, в отдельных точках превышение концентрации металла составило свыше 4500 г/кг массы. Данные по содержанию титана в речных системах указывают на разнообразие количественного поступления и накопления титана в пойменных почвах и иловых отложениях степной зоны края. Можно предположить, что роль материнской породы в поставке титана в систему круговорота этого элемента существенно ниже и значительно выше роль антропогенного фактора – внесение металла, например, с фосфорными удобрениями. Таким образом, особенности микроэлементного состава почв можно использовать для индикации участков повышенной очаговости загрязнения. Полученные данные могут послужить базовыми для дальнейшего изучения пространственновременной динамики титана, имеющей важное значение в условиях аграрного края. Ванадий (V) – химический элемент V группы под номером 23, атомный вес 50,95, светло-серый металл плотностью 6,0 г/см3. Соединения ванадия широко распространены в природе, но они очень распылены и не образуют сколько-нибудь значительных скоплений. Поэтому он считается редким элементом, хотя общее содержание его в земной коре 0,0015 %. Ванадий не образует собственных минералов, но иногда замещает в кристаллических структурах другие элементы. Существует также высокая степень связи ванадия с марганцем и содержанием калия в почвах. Ванадий образует многочисленные комплексы с органическим веществом. Поведение ванадия в почвах изучено недостаточно. Значительное его количество связано с оксидами железа, и в этой форме он наиболее подвижен и доступен растениям. Ванадий-катион может образовывать комплексы с гуминовыми кислотами. Анионные формы ванадия наиболее мобильны в почвах и наиболее токсичны для почвенной биоты. Несмотря на широкие колебания содержания ванадия в природе, этот металл концентрируется преимущественно в основных горных породах и сланцах. Верхние горизонты некоторых подзолистых почв в результате интенсивного выщелачивания обеднены ванадием по сравнению с нижележащими слоями. В целом распределение этого элемента в почвенном профиле довольно однородно, а вариации обусловлены составом материнских пород. В условиях Российской Федерации пределы концентраций ванадия в поверхностном слое почвы составляют: для подзолов и песчаных почв - 10-62, для суглинистых и глинистых почв – 34-210, для солонцов и солончаков - 78-99, черноземов - 37125, луговых почв - 85-380, латеритных почв - 42-360 мг/кг; фоновые концентрации для разных типов почв России - 30-120 мг/кг (Овчаренко,1997). 227 Концентрация ванадия в почвообразующих породах края колеблется в весьма больших пределах - от 69 в равнинной части до 298 мг/кг почвы - в горной. В почвах края этот элемент колеблется также в широких пределах – от 70 до 200 мг/кг (Муравьев, 2005). Наиболее богаты этим элементом черноземы малогумусные карбонатные. В остальных почвах его концентрации существенно ниже. Речные поймы обогащены этим элементом. По нашим данным, концентрация ванадия, как в верхнем слое почвы, так и по почвенным слоям, имеет прямую корреляцию с количеством органического вещества. В зоне влияния Белореченского химзавода средняя концентрация ванадия в верхнем слое почвы колеблется от 98 до 133 мг/кг (Муравьев, 2005). При минимальных и максимальных величинах от 89,5 до 156,5 мг/кг превышение ПДК (150 мг/кг) отмечено лишь в одной точке. Концентрации валового ванадия, выявленные Институтом экологии в пойменных почвах степных рек Кубани, имеют диапазон варьирования средних показателей ванадия в донных отложениях от 74,03 до 94,93 мг/кг, что составляет 50–60 % от ПДК (рис. 25). 100 концентрация, мг/кг 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ие зн а че н ск а лб а ее Че С ре дн Че Ея Ку го - ка лб ас С р. П ра вы й С ос ы а ер к Ея Ка ва л йс уж ек Бе йс уж ек г Бе Бе йс у Ле в. Ко че ты П он ур а Ки р пи ли 0 Рис. 25. Содержание валового ванадия в пойменных почвах степных рек Кубани Результаты лабораторных анализов показали, что в пойменных почвах и донных отложениях (рис. 26) степных рек Кубани превышения установленного норматива для ванадия не зафиксировано. 228 100 концентрация, мг/кг 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Че лб ас Ч С е лб ре ас дн ка ее зн ач ен ие С р. Ея Ка ва ле рк а С ос ык а Ку го -Е я Бе йс уг .Б ей П су ра же вы к й Бе йс уж ек Ле в Ки рп ил и П он ур а Ко че ты 0 Рис. 26. Содержание ванадия в донных отложениях степных рек Кубани Анализ донных отложений показал невысокие концентрации валовых форм ванадия по сравнению с пойменными почвами, при этом числовые значения варьировали от 66 (река Кирпили) до 90 мг/кг (река Кочеты). Исходя из этого, можно сделать выводы о прочной фиксации металла гумусовым компонентом почв, препятствующим его эмиссии в водную среду и донные отложения. Поймы степных рек Кубани представлены в основном аллювиально-луговыми почвами и чернозёмами, которые способны накапливать изучаемый элемент. Полученные данные входят в диапазон концентрации валовых форм ванадия, характерной для почв России, и могут послужить базовыми значениями для дальнейшего изучения пространственно-временной динамики данного элемента. Немаловажным источником поступления ванадия в почву являются органические удобрения, полученные на основе осадков очистных сооружений. Загрязнения подобного характера особенно актуальны из-за интенсивного и повсеместного использования водоохранной зоны изучаемых рек для сельскохозяйственных целей (распашка земель, выпас скота). В целом же бассейны степных рек Кубани можно отнести к не загрязнённым рассматриваемым металлом, так как установленный норматив не был превышен ни в одной из точек, а средние значения концентрации ванадия в почвенных образцах и донных отложениях находятся в пределах, характерных для данного типа почв, и не превышают 0,6 ПДК. Ртуть (Hg) - серебристый жидкий металл, годовое производство которого в мире свыше 10 тыс. т, а мировые выбросы составляют 5 тыс. т; в море выбрасывается 4 тыс. т (2/3 из природных и 1/3 из антропогенных источников). В воде под влиянием бактерий ртуть преобразуется в наиболее опасное соединение - метилртуть, которой ежегодно образуется до 500 т. 229 Металлическая ртуть относительно безопасна, особую опасность представляют пары ртути, присутствие которых в воздухе в опасной дозе вызывает тошноту, рвоту, кровавый понос, боли в животе, крошение зубов. Разлившаяся в помещениях ртуть должна убираться очень тщательно по специальной методике. ПДК в почве не превышает 0,5 мкг/кг, в воде - 1 мкг/л и в воздухе - 0,1 мг/м3. Выбрасывать ртуть на свалку недопустимо. Неорганические соли ртути - твердые соединения. Они опасны при попадании в организм с пищей или через кожу и вызывают разрушение слизистых оболочек внутренних органов (затрудняется глотание, рвота, боли в животе, нарушается кровообращение и т.д.). Большую опасность представляют ртутьсодержащие отходы (огарки ртутного производства, электрохимические источники тока, люминесцентные лампы, светильники и др.), масса которых в крае оценивается в 300 тыс. т. В окружающей среде наблюдается накопление ртутьсодержащих веществ практически во всех блоках ландшафтов. Исследования, проведенные НИИ ПЭЭ, показывают, что содержание ртути в почвах края относительно невысокое (находится на уровне 0,1-0,2 ПДК); в донных отложениях содержание ртути также значительно ниже ПДК, но по сравнению с почвами концентрация этого элемента в 2-3 раза выше (0,4-0,7 мг/кг). Наибольшую токсичность представляют органические соединения ртути, но их токсичность заметна только через несколько недель (в основном проявляются психические расстройства - раздражимость, боязливость, сильное утомление, кровотечение из носа, неспособность сосредоточиться и т.д.). При поступлении в организм человека 350 мг соединений ртути наступает смерть. Тератогенное влияние оказывает метилртуть. Ртуть, содержащаяся в фунгицидах, используемых для протравливания семян, вызывает весьма тяжелые заболевания, вплоть до смертельного исхода. Такие примеры известны для Ирака (1971-1972 гг.), ФРГ (1982 г.) и Японии (19531969 гг.). В Японии в бухте Минамата накопилось большое количество ртути, которая попала со сточными водами, выбрасываемыми заводом при производстве синтетических полимеров. Концентрация токсиканта в рыбе, вылавливаемой в водоеме, доходила до 25 мг/кг, в результате погибло свыше 100 человек; у грудных детей обнаружены тяжелые нарушения психики. В организм человека метилртуть попадает с пищей - в основном с рыбой и грибами: рыба накапливает токсиканта до 0,4 мг/кг сухой массы, выращенные шампиньоны - до 1,5 мг/кг сырой массы. Ртутные соединения свободно попадают в материнское молоко, легко проникают через плаценту. Максимальная доза попадания ртутных соединений в организм человека не должна превышать за неделю 5 мкг/кг массы тела, из которых на долю метилртути приходится всего 3,0-3,3 мкг. При ежедневном потреблении 0,5 кг рыбы, накопившей токсикантов на уровне 0,6 мг/кг, указанную норму человек набирает легко. При 230 потреблении человеком до 6-7 мкг метилртути в день симптомы заболевания проявляются очень быстро. Ртуть и её соединения, в особенности органические, относятся к опаснейшим высокотоксичным веществам, кумулирующимся в организме человека и длительно циркулирующим в биосфере. Ртуть мало распространена в природе, содержание её в земной коре составляет всего 0,0016 %. Изредка ртуть встречается в самородном виде, вкрапленная в горные породы, но в природе она находится главным образом в виде сульфида ртути (HgS), или киновари. Во всех типах магматических пород содержание ртути низкое и не превышает 10 мкг/кг. Более высокие концентрации этого элемента установлены в осадочных породах и глинистых сланцах. Ртуть - единственный металл, находящийся при комнатной температуре в жидком состоянии. Она образует прочные связи с серой, обладает способностью растворять в себе многие металлы и образовывать устойчивые органические соединения. Ртуть задерживается почвой и находится в ней в форме слабо подвижных органических комплексов. Природное содержание ртути в почвах обычно принимается в среднем равным 10 нг/кг, однако в загрязнённых районах концентрации ртути могут быть на два - три порядка выше (при значении ПДК=2,1 мг/кг). Формы ртути в почвенной среде находятся в состоянии динамического равновесия, в котором значительную роль играют обусловленные присутствием микроорганизмов процессы метилирования неорганических производных ртути и диметилирования метилртутных соединений. Образование производных ртути приводит к существенному возрастанию летучести (давление насыщенных паров диметилртути примерно в 10 тыс. раз больше соответствующего параметра для металлической ртути). При этом оказывается, что скорость улетучивания соединений ртути с поверхности почвы зависит от её природы. Например, при одинаковой исходной концентрации (1 мг/кг) за 6 суток с поверхности песчаной и глинистой почв улетучивается, соответственно, 25 и 43% соединений ртути. В отличие от кадмия и цинка, являющихся соседями ртути по второй группе периодической системы Д.И. Менделеева, ртуть не увеличивает своей подвижности при закислении почв, что объясняется прочным связыванием её с содержащимися в почве гумусовыми веществами. Типичными концентрациями метилртутных соединений, характеризующими их содержание в почвах, являются 0,02-0,4 мкг/г. С точки зрения рассматриваемой проблемы большой интерес представляет содержание ртути в гидросфере. Значительное количество ртути попадает в донные отложения, где она может сохраняться десятки лет. Здесь под воздействием микроорганизмов ртутные соединения постепенно превращаются в органические (метилртуть) хорошо растворимые, вторично загрязняющие воду и легко включающиеся в пищевые цепи. Гидробионты способны накапливать метилртуть в концентрациях, 231 значительно превышающих её содержание в воде и низшем звене трофической цепи. Особую роль также играют комплексы неорганических солей ртути с природными гумусовыми веществами, в частности с гумидными и фульвокислотами. Содержание общей ртути в почве и донных отложениях определяется методами пиролиза и беспламенной атомной абсорбции в порошковых пробах почв, а содержание ртути в воде методом «холодного пара» с последующим атомноабсорбционным определением атомарной ртути на анализаторе ртути РА - 915+. Большую опасность представляют ртутьсодержащие отходы (огарки ртутного производства, электрохимические источники тока, люминесцентные лампы, светильники и др.), масса которых в крае оценивается в 300 тыс. т. В окружающей среде наблюдается накопление ртутьсодержащих веществ практически во всех блоках ландшафтов. Исследования, проведенные НИИ ПЭЭ, показывают, что содержание ртути в почвах края относительно невысокое (находится на уровне 0,1-0,2 ПДК); в донных отложениях речных систем содержание ртути в 2-3 раза выше (0,4-0,7 мг/кг), чем в почве. Горные территории Северского и Туапсинского районов края входят в состав так называемой Кубанской ртутной геологической провинции. На рудниках в этих районах (станице Дербентской, селах Сахалинское, Белокаменное и Дальнее Северского района и селе Подхребтовое Туапсинского района), а также на заводе в поселке Холмский (ныне завод Кубаньцветмет) в течение длительного времени велась добыча и переработка ртутьсодержащих руд (киноварь HgS). В настоящее время на этом заводе ведётся переработка ртутьсодержащих отходов (люминесцентные лампы, загрязнённая почва и т. д.), а также производство солей ртути. Проведенные НИИ ПЭЭ рекогносцировочные обследования ландшафтов станицы Дербентской показали, что в отдельных образцах почв содержание ртути доходит до 2,5 ПДК, что указывает на загрязнение ртутью отдельных территорий, прилегающих к местам её добычи и транспортировки, в местах погрузки руды и её переработки (киноварь HgS слабо растворима в воде, что неизбежно ведёт к загрязнению ртутью поверхностных и подземных вод, включая возможное накопление этого элемента в донных отложениях водохранилищ Крюковское и Варнавинское). Выявление наиболее загрязненных ртутью территорий и предложение защитных мероприятий по снижению угрозы здоровью населения является важной природоохранной задачей. Результаты анализов не показали высокого содержания ртути в воде реки Средняя Челбаска. Минимальное значение зафиксировано за поселком и составляет 0,0000219 мг/дм3, а максимальное – в отстойнике СТФ, составляющее 0,0000496 мг/дм3, что не превышает предельно допустимой концентрации 0,0005 мг/дм3 (табл. 105). 232 Таблица 105. Содержание ртути в воде реки Средняя Челбаска Общая ртуть, мг/дм3 0,0000237 0,0000330 0,0000219 0,0000360 0,0000496 Место отбора проб Хутор Коржи, перед поселком, левый берег В поселке у моста, правый берег За поселком, ниже по течению Сухая балка в агроландшафте Стоки с СТФ (отстойник) По результатам исследований донных отложений реки Средняя Челбаска на содержание ртути выявлено, что обнаруженные концентрации элемента-загрязнителя не превышают норм ПДК, разработанных для почв. Максимальное значение ртути, зафиксированное в донных отложениях, составило 0,741 мг/кг (табл. 106). Концентрация ртути в верхнем слое почвы в несколько раз выше, чем в подпочвенных горизонтах, что связано с уровнем содержания органического углерода и серы в почве. Таблица 106. Содержание ртути в донных отложениях реки Средняя Челбаска Общая ртуть, мг/дм3 0,309 0,518 0,692 0,630 0,741 Место отбора проб Река, перед поселком, 1 км В поселке За поселком, 1 км Балка СТФ (отстойник) Высокогумусные почвы и почвы рисовых полей больше, чем другие, могут задерживать ртуть, благодаря разложению растительных остатков и поглощению её из атмосферы. Недостаточно сведений о содержании в почвах и подвижной формы ртути, которая считается наименее подвижной среди других металлов. Анализ результатов почвенных образцов поймы исследуемой реки на содержание ртути показал стабильно малые концентраций данного элемента (табл. 107), не превышающие установленных нормативов ПДК (2,1 мг/кг). Таблица 107. Содержание ртути в почве поймы реки Средняя Челбаска Общая ртуть, мг/дм3 0,012 0,012 0,014 0,016 0,017 Место отбора проб Река, перед поселком, 1 км В поселке За поселком, 1 км Балка СТФ (отстойник) Следует отметить, что концентрация общей ртути в донных отложениях относительно выше, чем в почвах, что объясняется присутствием микроорганизмов, которые постепенно превращают ртутные соединения в органические (метилртуть) хо233 рошо растворимые соединения, легко включающиеся в пищевые цепи и вторично загрязняющие воду. Подводя итог состоянию загрязнения воды изучаемой реки ртутью, можно сделать предварительный вывод, что ртуть не является приоритетным загрязнителем бассейна реки Средняя Челбаска в степной зоне, где максимальная концентрация ртути в воде находится на уровне 9 % от ПДК, в донных отложениях - 32 % от ПДК и в пойменной почве - 0,5 % от ПДК. Выявление наиболее загрязненных ртутью территорий и предложение защитных мероприятий по снижению угрозы здоровью населению является важной природоохранной задачей, включая оценки содержания ртути: - в почвах указанных районов добычи и переработки этого элемента; - в почвах районов, прилегающих к магистралям транспортировки руды и месту её переработки; - в воде открытых водоисточников и в подземных водах (колодцы, скважины); - в растительности, сельскохозяйственной продукции и т.д.; - в донных отложениях и водной растительности рек и водохранилищ. Изучение загрязнения ртутью ландшафтов, мест её добычи и вероятных путей распространения позволит оценить возможную угрозу здоровью населения этих районов, воздействие на биосферу, а также разработать защитные мероприятия по снижению давления этого загрязнителя на биологические объекты изучаемых систем. Молибден (Mo) – химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 42, атомный вес 95,95; состоит из 7 устойчивых изотопов; редкий металл; в земной коре его содержание составляет 0,0003 %, наиболее важен минерал молибденит MoS2, внешне сходный со свинцом. Молибден - твердый серебристо-серый металл, плотность 10,3 г/см3. В молибденовых соединениях, имеющих практическое значение, молибден почти всегда 6-валентный, но есть соединения, где валентность Mo от +5 до +1. Молибден плохо реагирует с кислотами; с углеродом образует при высокой температуре карбид Mo2C; оксид молибдена MoO3 - белый порошок, нерастворимый в воде, но легко растворяется в водном растворе аммиака и образует (NH4)2MoO4 – аммоний молибденовокислый. Молибден - необходимый организму элемент, активирующий ферменты, в природе встречается повсеместно, выделяется при сгорании нефти и каменного угля. В высоких концентрациях сильно ядовит. В почву вносится молибденовое удобрение (молибденовокислый аммоний - 3 кг/га), особенно в нем нуждаются бобовые, т.к. оно стимулирует развитие на корнях клубеньков азотфиксирующих бактерий. Сурьма (Sb) – химический элемент V группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 51, атомный вес 121,76; серебристо-белый с сильным блеском металл, плотность 6,62 г/см3, растворяется в концентрированных кислотах. Сурьмянистый водород Sb3Н – бесцветный ядовитый газ с удушливым запахом, тя234 желее воздуха более чем в 4 раза; образуется в производстве как побочный продукт при обработке кислотами сурьмяных сплавов; по физиологическому действию подобен мышьяковистому водороду; поражает центральную нервную систему и кровь. Широко встречается вместе с серой и мышьяком. На живые организмы воздействует по аналогии с мышьяком: вызывает воспаление роговой оболочки глаз, нагноение носовой перегородки и т.д. ПДК для воздуха рабочих мест до 0,5 мг/м3. Распространяется с дымом и пылью. Олово (Sn) – химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, порядковый номер 50, атомный вес 118,7; состоит из 10 устойчивых изотопов. Олово относится к числу микроэлементов, содержащихся в растительных и животных тканях в ограниченных количествах. Представляет собой тяжелый металл, токсичность которого зависит от химизма его формы; металлическая форма считается малотоксичной, весьма токсичными являются его неорганические соли и самыми токсичными - многие его органические соединения. Содержание олова в воздухе оценивается на уровне 0,01 нг/м3, преобладает его неорганическая форма. Содержание соединений олова в воде меньше 1 нг/л. Через процесс биометилирования бактерии могут переводить его неорганические соединения в достаточно токсичные метилоловянные. В неорганической форме олово содержится в консервированных продуктах. В организме человека его накапливается до 30 мг. Органические соединения олова в организме человека являются причиной головных болей, вызывают рвоту, спазмы, нарушение сердечной и дыхательной систем и доже кому. Соединения такого рода поставляются в окружающую среду промышленными стоками, его источниками являются также защитное покрытие древесины, термостабилизаторы и т.д. Упакованные в поливинилхлоридную тару пищевые продукты тоже содержат соединения олова. ПДК содержания олова в продуктах в разных странах колеблется от 0,05 до 2,00 мг/кг. Изотопы. По краю в целом радиационную ситуацию можно считать достаточно благополучной. Однако следует отметить, что, хотя с момента Чернобыльской аварии (апрель 1986 г.) прошло более 18 лет и количество радионуклидов техногенного происхождения (Sr90 и Cs137) снизилось более чем на четверть, содержание Sr90 и Cs137 в отдельных районах достаточно высоко (до 500 Бк/кг почвы). Это относится, по данным НИИ ПЭЭ, в основном к району Большого Сочи (Дагомыс и Лазаревский и т.д.). Для оценки дозовой нагрузки на население края (в первую очередь население крупных городов, городов и поселков курортной зоны) необходимо предусмотреть: 1) детальную гамма-съемку жилой зоны прибрежной части края - окраина города Туапсе до границы с республикой Абхазия, обратив особое внимание на гаммафон (не более 33 мкр/час) и содержание радионуклидов Sr90 и Cs137; 235 2) измерение объемной концентрации радона в воздухе жилых и служебных помещений, обратив особое внимание на закрытые помещения с большим скоплением людей (театры, концертные залы, кинотеатры и др.); 3) детальное изучение радиационной обстановки в районе Троицкого йодного завода, включающее в себя: а) измерение γ-фона на самом заводе и прилегающей к нему территории; б) контроль сбросных вод завода, грунтовых и артезианских вод района на содержание радия. Природный радиационный фон в крае вносит основной вклад в общую дозу облучения населения. Годовая доза от естественных радионуклидов в среднем равна 2,2 миллизиверта (мЗв) и обусловлена присутствием радона в воздухе зданий и сооружений (1,0 м3в), гамма-излучением радионуклидов, находящихся в грунте и стройматериалах (0,3 м3в), поступлением радионуклидов с пищей и водой (0,4 м3в) и, наконец, космическим излучением (0,3 м3в). Концентрация радона, равная в среднем 40 Бк/м3в, по меньшей мере в одном помещении из ста превышает уровень 250 Бк/м3в. Очень высокие концентрации радона, превышающие тысячу, а иногда и десятки тысяч Бк/м3в, зафиксированы в значительном числе домов, расположенных, как правило, в регионах с высокой интенсивностью выделения радона с поверхности Земли. Опасность, связанную с природным радиационным фоном, можно оценить исходя из того, что, по современным представлениям, доза 1 м3в/год (20 мкр/час) увеличивает риск онкологических заболеваний с фатальным исходом на 0,00006 %. Следовательно, доза 2,2 м3в/год увеличивает риск на 0,00013 % в год или примерно на 0,009 % за 70 лет. Это означает, что в среднем один из ста двадцати человек преждевременно умирает от рака, вызванного природным радиационным фоном. Если концентрация радона в помещениях в десять и более раз превышает средний уровень, то опасность для здоровья населения настолько велика, что необходимы специальные меры защиты. Неорганические удобрения. Применение растворимых удобрений загрязняет питьевую воду в результате их вымывания из почвы, повышает содержание нитратов, фосфатов и других соединений в растительной пище, увеличивает заболеваемость культурных растений. Негативным является также высокое потребление энергии при синтезе азота (например, на изготовление 1 т азотного удобрения расходуется больше 1 т нефти). Не содержащие азот удобрения считаются менее вредными для природы, если не учитывать содержание в них сопутствующих тяжелых металлов. В данном разделе мы рассмотрим неорганические удобрения как источник загрязнения окружающей среды. Например, производство нитрата аммония сопровождается загрязнением воздуха: нитратом аммония (до 10), аммиаком (до 2,5 кг/т удобрений); загрязнение водоемов сточными водами: нитратом аммония (до 5), аммиаком (до 2,5), азотной кислотой (до 2,5 кг/т удобрений). 236 При производстве фосфорных удобрений выделяется значительное количество загрязняющих веществ. Например, в воздух поступают: пыль - фосфорные породы (до 5), газообразные соединения фтора (до 1), фосфаты (до 2 кг/т P2O5); со сточными водами сбрасываются водородкремнийфтористые соединения (до 20 кг H2SiF6х2Н2О – кремнефтористоводородная кислота на 1 т P2O5), фосфорные породы (до 2) и фосфаты (до 3 кг/т Р205). Суперфосфат содержит 160 мг фтора на 1 т удобрений. На 1 кг навоза и птичьего помета приходится: Zn - 450-2500, Cd -0,6-1,7, Mn 300-750, Cu - 350-1000, Pb - 5,5-18, Hg - 0,04-0,3, Co - 4<1-10,8 мг/кг сухой массы. При производстве азотно-фосфорно-калийных удобрений в воздух поступают: минеральная пыль (до 2), аммиак (до 5 кг/т NPK), в небольших количествах соединения фтора; в водоемы со сточными водами поступает минеральная пыль (до 10), аммиак (до 1), соединения фтора (до 0,1 кг/т NPK). Все удобрения вносят свой вклад в эвтрофикацию водоемов, но наибольшую роль играют соединения азота и фосфора. Применение технических фосфатов в удобрениях и моющих средствах усиливает загрязнение природы тяжелыми металлами. Так, в сточных водах в последние годы заметно повысилось содержание кадмия и никеля. Фосфаты, потребляемые человеком в больших количествах в составе плавленых сыров, сгущенного молока, различных напитков типа «пепси» и «коки», вареных колбас и сосисок, в случае недостатка кальция в организме (связно с сокращением потребления молока), способствуют обеднению скелета кальцием, что обусловливает хрупкость костей. Есть сведения о значительном поведенческом отклонении при потреблении человеком фосфатов в большом количестве. Соли азотной кислоты - нитраты представляют собою широко применяемые удобрения. Применение больших доз этих солей в качестве удобрений ведет к повышению нитратов в воде и во многих культурах (овощные, корнеплоды). ПДК по нитратам для питьевой воды в США не более 10 мг/ дм3, в нашей стране – 3,0 мг/ дм3. Большое количество нитратов накапливают свекла, редька, капуста; самое большое количество нитратов содержат тепличные овощи. Около 70 % всех нитратов в организм человека поступает с овощами. Кроме того, нитраты используют в качестве добавок к продуктам питания. Сами нитраты сравнительно не токсичны, но бактерии, обитающие в организме человека, могут превращать их в более токсичные нитриты (NO3→NO2), реагирующие в желудке с аминами (из животных продуктов) и образующие канцерогенные соединения нитрозамины. В связи с этим добавки нитратов к продуктам необходимо ограничить или, если это возможно, запретить. Некоторые нитраты используют для посола мяса и рыбы. Такое мясо сохраняет розово-красный цвет, имеет привлекательный вид и не содержит опасных бактерий, способных выделять токсины (например, ботулин). Однако сами нитраты в большой дозе ядовиты. Уже при дозе нитратов 2 г отмечается рвота, даже потеря 237 сознания. Нитраты в организме человека образуют сильные канцерогены - нитрозамины. Последние могут образовываться и в продуктах - в темном старом пиве, в некоторых косметических средствах, в табачном дыме. В машинных маслах обнаружено до 3 % нитрозаминов. Из ныне известных канцерогенов нитрозамины являются наиболее опасными. Иногда встречается желтая жидкость (компонент ракетного топлива) - нитрозодиметиламин (канцероген). В организме человека общее суточное количество нитрозаминов составляет примерно 10 мкг, а в течение жизни накапливается до 4 мг на 1 кг веса и больше. Доза нитрозаминов в 20 мг/кг веса (из расчета на весь жизненный период) является одной из причиной образования опухолей. Каждая сигарета содержит примерно 1 мкг нитрозаминов. 238 ГЛАВА 4. ПЕСТИЦИДЫ В ЛАНДШАФТАХ КУБАНИ Практически все органические загрязнители отличаются большой способностью к накоплению: малые (первоначально безвредные) дозы за длительный период концентрируются в организме до токсичного уровня, оказывая отрицательное влияние на здоровье. Аккумулирование ядохимикатов организмами определяется рядом обстоятельств и, прежде всего, невозможностью биологического распада большинства веществ. Например, химические реакции не разрушают тяжелые металлы, а хлорорганические соединения распадаются только при очень высокой температуре. Кроме того, в организме отсутствуют ферменты, способствующие разложению хлорсодержащих углеводородов. Немаловажное значение имеет то, что все ядохимикаты легко поглощаются организмами, но из организма выводятся очень плохо: тяжелые металлы прочно связываются с белками, а в жирах хорошо накапливаются хлорорганические соединения, которые в воде очень плохо растворяются. Иными словами, ядохимикаты поступают в организм с пищей и накапливаются в тканях, как в губке. Как правило, аккумулирование ядохимикатов по звеньям пищевой цепи усиливается «снизу вверх»; используя энергию организмов предыдущего звена каждое последующее звено, уменьшаясь в объеме, увеличивает в процентном отношении в массе своих органов долю ядохимикатов. Именно этим можно объяснить увеличение концентрации ядохимикатов в верхних звеньях в 10 тыс-100 тыс. раз по сравнению с внешней средой. Летальные исходы в связи с этим в верхних звеньях пищевой цепи далеко не единичны. Весьма трудно (скорее невозможно) заметить опасный уровень концентраций ядовитых веществ, а когда этот уровень будет установлен, то изменить это уже невозможно. Серьезность последствий биологического концентрирования ядохимикатов для человека была отмечена уже в 60-70-е годы. Широко известная трагедия, произошедшая в 50-е годы в небольшом рыбачьем поселке Минамата (Япония), болезнь началась с кошек, у которых отмечали судороги, паралич, а затем гибель; позднее, в конце 60-х годов, аналогичные симптомы были отмечены и у людей, у которых отмечали и случаи умственной отсталости. Причиной всему было отравление ртутью, которую выбрасывал химический завод со своими отходами в реку, входившую в залив, где жители поселка занимались ловлей рыбы. Ртуть накапливалась в детрите, который служил пищей для бактерий, а затем поступала в пищевую цепь. Кошки, питавшиеся почти одной рыбой, быстрее испытали на себе действие ртути. В организме человека накопление ртути затянулось в связи с тем, что рыба занимала часть объема рациона. Резкое сокращение популяций ряда хищников, особенно птиц, было отмечено также в 60-е годы. Изучение этой проблемы показало, что основная причина такого 239 явления - это пестициды, и прежде всего - ДДТ. Рыбы интенсивно накапливают хлорорганические соединения, передавая их дальше по звеньям цепи питания. Среди используемых во всем мире пестицидов на первом месте по массе стоят гербициды (50-55%), затем фунгициды (35-38%), дефолианты (8-10%) и инсектициды (5-8%). Все остальные группы в сумме составляют 2-3%. В отдельных районах гербициды составляют до 70% объема промышленных пестицидов. Долгое время негативное действие гербицидов не признавалось. И только несколько отравлений паракватом, который в почве практически не разлагается и потому считался неядовитым, заставили ученых и практиков посмотреть на гербициды с другой стороны. Многие гербициды имеют весьма токсичные производственные примеси (например, 2,4,5 - трихлорфеноксиуксусной кислоте сопутствует диоксин). Гербициды создают немалую угрозу загрязнения грунтовых вод. Например, в районах применения атразина, симазина и т.д. эти вещества обнаружены в грунтовой воде в весьма высоких концентрациях. Концентрация атразина в воде свыше 0,1 мкг/л в США считается очень опасной; ПДК в нашей стране допускает 2 мкг/л. Гербициды входят в число важнейших факторов, обусловливающих гибель растений и животных. Если в доисторические эпохи один вид вымирал за 2000 лет в расчете на площадь суши 15-20 млн. км2, то с наступлением промышленной эры (последние 300 лет) один вид исчезал каждые 10 лет. В настоящее время каждый год погибает один вид. Если учесть, что гибель одного вида негативно сказывается на жизнеобитании еще двух-трех десятков видов, то нетрудно себе представить возможные потери видового многообразия в стране и в мире в ближайшие годы. Если разложить "вину" за ускоренную гибель организмов, то на долю сельского хозяйства приходится от 35 до 50%, а из последних процентов на долю гербицидов приходится до 70%. Фунгициды включают не только высокотоксичные соли тяжелых металлов (в прошлом), но и (в настоящее время) хлорированные углеводороды, ртутьорганические соединения, эфиры фосфорорганических кислот. В течение длительного времени используется также сера. Все они достаточно токсичны. Инсектициды объединяют хлорированные углеводороды, природные вещества с инсектицидным действием, а также органические соединения фосфорной кислоты. Широкое применение получили ДДТ, альдрин и другие галогенуглеводороды, к сожалению, очень токсичные для человека: они плохо разлагаются в природе, накапливаются в организмах и вызывают весьма негативные последствия. ДДТ запрещен, а производство других галогенуглеводородов сокращено. Инсектициды на базе природных веществ (в основном пиретроиды), получаемые раньше из растений семейства астровые, а затем синтезируемые синтетически, менее опасны для человека, хотя и весьма аллергенны. Самыми токсичными являются эфиры, фосфорорганические кислоты (малатион, паратион и др.). Они очень быстро разлагаются в почве, и это 240 затрудняет обнаружение их остаточных количеств в продуктах. Установлено, что некоторые их метаболиты превосходят по ядовитости исходные формы. Совсем нелишне напомнить, что все больше сорняков, вредителей и болезней обнаруживают устойчивость против химических препаратов соответствующего профиля. Решение проблемы необходимо искать в организации научно обоснованных севооборотов и переводе сельскохозяйственного производства на альтернативное земледелие. Действие ядохимикатов усугубляется тем, что объединенное действие (явление синергизма) двух и более веществ заметно превышает суммарный эффект отдельных компонентов. Некоторые ядохимикаты отрицательно влияют на иммунную систему организма, что увеличивает возможности его инфицирования и, естественно, снижения устойчивости организма к различным колебаниям природных факторов. Очень большая проблема заключена в очистке функционирующих хранилищ ядовитых веществ. Безусловно, это связано с большими затратами, но они значительно меньше, чем если восстанавливать качество грунтовой воды или забрасывать загрязненные источники и искать источники в другом месте. Для организации очистки хранилищ необходимо разработать специальную программу и, что особенно важно, создать специальные фонды, которые бы обеспечили материальную сторону изучения состояния функционирующих хранилищ, их очистки и безопасность хранения подобных веществ. Природоохранные законы (или указы) должны быть основополагающими в деятельности контролирующих органов (например, санэпиднадзор) и предприятий, технологии которых допускают производство ядовитых отходов. Безусловно, не всегда следует сразу закрывать производство до совершенствования технологий. Допускается (если это не сопряжено с летальным исходом или массовым заболеванием людей и животных) предоставление предприятию определенного срока, в течение которого оно постепенно снизит выбросы, не сокращая производство. Такая программа уменьшения выбросов разрабатывается совместно предприятием и контролирующим органом с учетом, что за отведенный срок концентрация ядовитых веществ в грунтовой воде по основным показателям не очень сильно возрастет. За невыполнение Программы предприятие должно платить крупные штрафы, а в План действия вносятся поправки. В решении экологических проблем большое значение имеет отношение к ним правительства и служебных органов. При нерешительности компетентных органов продление сроков работы заводов, выбрасывающих ядовитые отходы, может быть бесконечным. Не менее важно то, что мониторинг грунтовых вод проводится не везде и его проведение далеко от требуемого уровня. Нередко предприятиям выгоднее уплатить штраф, чем менять технологические линии и т.д. Кроме того, нередко частные предприятия живут как бы вне закона. 241 В настоящее время еще значительные количества ядовитых веществ попадают в грунтовые воды и последствием их действия являются гибель или тяжелые заболевания в отдельных районах некоторых организмов и человека. Необходимо наладить должный учет количества разных видов отходов в местах их производства и в местах захоронения. Открытие новых хранилищ должно соответствовать сегодняшнему технологическому уровню, и для этого требуется разрешение экологических служб, что не избавляет от ответственности производителя отходов, и при возникновении каких-то проблем завод (виновник) должен их устранить. Бесспорно, что часть (может даже большая) токсичных отходов остается за пределами контроля, особенно у малых производств, частных фирм и т.д. Может быть сильно загрязнен канализационный ил, если в канализацию сбрасываются промышленные стоки, часто нелегально и без соответствующей очистки. К сожалению, некоторые предприятия обходят природоохранные законы. Еще большую опасность представляют устаревшие западные технологии, которые прямо "текут" в Россию, поскольку контроль здесь за загрязнением в последние годы ослаблен, меры безопасности и охрана труда намного слабее, чем в развитых капиталистических странах. Именно этот путь сейчас очень опасен и ведет к интенсивному загрязнению как поверхностных, так и грунтовых вод. Хорошо известен случай в Бхопале (Индия), где в 1984 г. на заводе фирмы "Юнион-Карбайд", выпускавшем пестициды, произошла утечка метилизоцианата (очень ядовитый газ), вызвавшая гибель 3300 человек (сразу погибло 2000) и инвалидность у более чем 20000 человек, включая ослепших. Очень важны с точки зрения контроля и анализа ситуации сведения о суммарных объемах отходов, выбросов, утечек, независимо от их концентрации, объема и продолжительности выбросов. В нашей стране выбрасывалось ежегодно свыше 39 кг на человека ядовитых отходов (около 20% в воздух и 80% в воду и почву). Безусловно, что такое положение не может быть нормой и требуется последовательная государственная политика по решению этой проблемы, основанная на глубоком научном анализе. Проблемы захоронения отходов. Ядовитые вещества всех уровней из года в год накапливаются, и нужна четкая система их использования, ликвидации и захоронения. Хранилища этих веществ должны иметь хорошую изоляцию, и их необходимо строить качественно. При запрещении сброса химических и промышленных отходов в реки их стали направлять в канализационные стоки. Когда же запретили сброс отходов в канализационные системы, тогда появились пруды, куда сбрасывали не только стоки с низким, но и с опасным уровнем концентрации. Некоторые заводы складируют отходы на своей территории, что тоже не выход. Наиболее широко для захоронения ядовитых отходов используют специальные колодцы, пруды и могильники. Колодцы представляют собою глубокие скважины в зоне сухого пористого слоя ниже грунтовых вод под водонепроницаемым слоем, куда закачивается вредная 242 жидкость, которая впитывается в поры и остается изолированной от грунтовой воды. Но такие факторы, как неудачная облицовка, коррозия, землетрясения и др. ведут к прорыву отходов, из-за образования трещин в грунте разрыва трубы и к утечке отходов из хранилища. Значительную часть ядовитых отходов хранят в специальных прудах, строительство которых дешевле, чем колодцев, особенно для хранения промышленных стоков с низкой концентрацией вредных веществ. Пруды обустраиваются облицованными стенками и водонепроницаемым основанием. Нерастворенные вещества оседают на дне. Пруды функционируют по принципу: приход стоков равен испарению. При плохо устроенных стенках и основании промышленные стоки просачиваются в грунтовые воды. Кроме того, летучие вещества (например, растворители органические) испаряются в атмосферу и с осадками выпадают в различных местах региона. Возможны также при сильных ливнях разливы. Могильники устраиваются для захоронения концентрированных отходов в контейнерах. Они должны быть хорошо спланированы и оборудованы аппаратурой для улавливания изменения ситуации при возможной утечке. Этот способ менее опасен, особенно первые годы. Но с годами изоляция контейнеров может выходить из строя и утечка ядовитых веществ неминуема. Многие могильники, пруды и колодцы строятся без соблюдения всех мер предосторожности, что способствует загрязнению грунтовых вод и даже выходу жидких отходов на поверхность. Такие "выходы" отходов, особенно хлорсодержащих углеводородов, вызывают различные аномалии - от ожогов и сыпи до нервных и биохимических расстройств, увеличение выкидышей, рождение до 50% детей с дефектами (против обычной нормы 1 на 100) и т.д. Практически до конца 70-х годов никого особенно не интересовали проблемы захоронения отходов химических заводов. И только после того, как на западе забили тревогу по нескольким особенно опасным и массовым случаям заболеваний в местах захоронения отходов, тогда и в нашей стране начали строить пруды и хранилища (могильники). Если учесть, что в год в нашей стране производилось свыше полутонны опасных отходов на человека и основная их часть размещалась в неприспособленных хранилищах (не обустроеных системами улавливания утечки ядов, надежным днищем и т.д.), то можно представить, какой большой объем водных ресурсов загрязнялся даже при небольшой утечке ядов. В новых, не говоря уже о старых хранилищах, не всегда обустраиваются пункты мониторинга для выявления возможной утечки ядовитых отходов. Трудно найти места правильного хранения ядовитых отходов и потому нередко грунтовые воды загрязняются. Иногда в питьевой воде обнаруживаются синтетические органические соединения, отличающиеся способностью к аккумуляции. Безусловно, в такой ситуации, во-первых, трудно определить их допустимый уровень накопления в организме, а во-вторых, мало что известно об их синергизме. 243 Перспективы сокращения отходов. Сейчас всем ясно, что даже при оптимальном варианте хранения ядовитых отходов в хранилищах мы не достигаем абсолютно безопасного положения - ведь яды (продолжительность их активности) более долговечны, чем их изоляторы. Каковы направления сокращения и уничтожения отходов? Большие затраты на хранение отходов заставляют производителей искать выход и, в частности, всячески сокращать производство отходов через совершенствование производственного процесса, обеспечивающего снижение и объема. Необходимо также учитывать возможность рециклизации тяжелых металлов, которые можно выделить из отходов с помощью химических реакций. Можно также использовать золу для производства различных изделий (керамики, кирпича, блоков и т.д.). Естественные и искусственные органические отходы хорошо горят, включая отдельные огнеупорные хлорсодержащие углеводороды, которые разлагаются до воды, углекислого газа и других безвредных соединений хлора под влиянием высокой температуры в печах обжига цемента. Иными словами, цементные заводы можно использовать для уничтожения опасных ядовитых отходов, смешивая их с нормальным топливом и подавая в печь, где они разрушаются и выделяют тепло. Содержащиеся в золе ядовитые вещества смешиваются с цементом, образующим для них своего рода "саркофаг". Можно также строить специальные крематории для уничтожения ядовитых веществ. Это будет менее опасно, чем накапливать отходы в виде ненадежных прудов или могильников. Синтетические органические вещества практически не поддаются (пока) биологической деградации, хотя отдельные штаммы бактерий способны медленно разрушать такие соединения. В настоящее время ученые работают с рядом штаммов, чтобы методами селекции получить популяции, активно разрушающие синтетические отходы, разрабатываются также технологии их обработки, аналогичные вторичной очистке бытовых вод. Не учитывать серьезность проблемы возможного заражения ядовитыми веществами грунтовых вод и почвы нельзя, поскольку их поступление в организм по пищевым цепям и с водой с последующим накоплением может вызвать очень тяжелые последствия и сказаться на генофонде завтра и на здоровье человека сегодня. К сожалению, случаи отравления и даже гибели людей, работающих с отравляющими веществами, пока нередки. Это происходит, прежде всего, в силу экологической безграмотности людей и их плохой осведомленности об опасности ядовитых материалов. Основная вина за это лежит на специалистах и администрациях заводов, служб медицинской и безопасности, которые мало информируют своих работников об определенной опасности используемой технологии. Именно администрация несет ответственность за неинформированность работников об опасности ядовитых веществ. Недопонимание серьезности ситуации с технологиями, сопровождаемое халатно- 244 стью работников, нередко приводит к тяжелым последствиям. Примером этого может служить случай в Бхопале (Индия). Известны случаи, когда пламяегасящие вещества дали скоту вместо комбикорма, и хотя животные получили небольшую дозу ядовитого вещества (оно отличалось кумулятивными свойствами), у многих людей, потреблявших в пищу мясо этих животны, были отмечены, например, в Мичигане (США) нервные расстройства (в целом ущерб оценивался более чем в 100 млн. долларов). Естественно, что загрязняющее вещество в экосистеме оставалось надолго. В штате Миссури (США) уничтожили целый город (Таймс-Бич), поскольку пыльные дороги опрыскивали отработанными нефтепродуктами с наличием диоксина, который был распространен наводнением по всему городу. Нередки случаи аварий транспорта, перевозящего различные ядовитые вещества по железным и шоссейным дорогам и водным путям; аварии с нефтеналивными судами и т.д. Если в какие-то годы аварий было меньше, чем в другие, то это чистая случайность, хотя соответствующие органы и стремятся совершенствовать такие технологии. Аварии на трубопроводах - еще один очень опасный источник загрязнения; пункты перегрузок в портах и на железных дорогах также являются в этом отношении местами повышенной опасности. Безусловно, нельзя полностью прекратить выпуск ядовитых и вредных для здоровья человека веществ, и наиболее оптимальным выходом может быть только разработка совершенной технологии их получения, перевозки, хранения и использования. Население и администрация региона могут играть определенную роль в снижении опасности: - не использовать транспорт, перевозящий ядовитые вещества (хлорированные углеводороды, тяжелые металлы), на другие нужды; - не сливать в канализацию воду, использовавшуюся для очистки такого транспорта; - отмечать в местах проживания людей признаки загрязнения воды, почвы, воздуха (странного запаха и т.д.); - не допускать сжигания ядовитых органических веществ; - оказывать помощь при авариях и т.п. Защищать природу, а значит, и людей - долг каждого нормального человека. Ведь именно человек создал основную массу тех веществ, которые отравляют животных и его самого. Например, в организме китов-белух в реке Святого Лаврентия в Канаде обнаружено свыше 20 отравляющих веществ (ПХБ, бенз(а)пирен, выделяющийся при плавлении алюминия, хлорбензол, ДДТ, другие пестициды, тяжелые металлы и т.д.), обусловивших такие заболевания животных, как гепатит, прободную язву, рак мочевого пузыря и др. Правительством Канады выделен фонд в 2,4 млрд. долларов на 10 лет для очистки реки Святого Лаврентия. 245 Население того или иного района должно четко осознать, что правильное уничтожение ядовитых отходов, их сокращение, регулярная очистка всех типов хранилищ, совершенствование технологии использования, перевозки и хранения - это важнейшие направления в деятельности человека, обеспечивающие развитие экономики, улучшающие благосостояние и сохраняющие здоровье людей. Динамика ДДТ и его метаболитов в ландшафтах Кубани. Постоянное увеличение производства сельскохозяйственной продукции, а также повышение продуктивности лесов требует обеспечения соответствующей защиты растений и лесных насаждений от вредителей и сорняков. Убытки, наносимые сельскому хозяйству различными вредителями, ежегодно составляют до 35-40 %. Среди средств борьбы с ними пестициды занимают важное место (Рэуце, Кырстя, 1986). Для Краснодарского края, как основного производителя зерна в стране, загрязнение пестицидами почв и водных систем имеет особую актуальность. Так, исследования проблемы загрязнения окружающей среды такими стойкими пестицидами, как ДДТ и его метаболиты ДДД и ДДЕ, сохраняют свою важность и в настоящее время, несмотря на то, что применение данных инсектицидов запрещено с 1972 года. Постоянное обнаружение остатков ДДТ в окружающей среде в виде исходных соединений или основных метаболитов наводит на мысль о стойком загрязнении земель этими хлорорганическими инсектицидами, отличающимися высокой токсичностью, длительным периодом полураспада, способностью накапливаться в жировых тканях и оказывать влияние на организм в целом. Побочный эффект хлорорганических пестицидов, к числу которых относится и ДДТ, состоит в том, что только небольшая часть внесенного количества действует на организм-цель, тогда как остальная часть остается в окружающей среде. Так, в среднем только 3 % определенного инсектицида или гербицида является действующим, остальные 97 % теряются, т.е. остаются в почве, растениях и других организмах агроэкосистемы. В качестве накопителя пестицидов в основном выступает почва, где они разлагаются и откуда перемещаются в растения или окружающую среду, либо могут находиться много лет спустя после внесения (Рэуце, Кырстя, 1986). О масштабах загрязнения окружающей среды ДДТ свидетельствует тот факт, что с 1950 по 1970 гг. в мире его использовано около 4,5 млн. т и применение данного инсектицида в некоторых регионах продолжается до сих пор (Захаренко, Мельников, 1996). Таким образом, изучение закономерностей миграции, кумуляции, разложения и влияния на живые организмы такого стойкого пестицида, как ДДТ, является чрезвычайно актуальным и важным. В течение нескольких лет (1998-2005 гг.) сотрудниками НИИ ПЭЭ была собрана обширная информация о содержании пестицида ДДТ на территории агроландшафта Ленинградского района. Анализ проводился на газовом хроматографе (ГХ) Hewlett Packard 6890 с электроннозахватывающим детектором (ЭЗД). 246 Фоновая съемка агроландшафта колхоза «Заветы Ильича» Ленинградского района, проведенная в 2002 году, показала неравномерность загрязнения этой территории хлорорганическими пестицидами, что подтверждается широким разбросом минимальных и максимальных значений, которые соответственно равны для ДДТ - 0,06 и 43,43 мкг/кг, ДДД – 0,02 и 79,83 мкг/кг, ДДЕ – 0,17 и 476,43 мкг/кг. В основном концентрации обнаруживаемых пестицидов были существенно ниже установленных ПДК (ПДК для суммы пестицидов группы ДДТ составляет 100 мкг/кг), что свидетельствует о значительном по времени загрязнении территории, поскольку значения содержания метаболитов в несколько раз превышают обычный уровень исходного пестицида. По результатам многолетних наблюдений за содержанием пестицидов ДДТ в урбо- и агроландшафтах можно отметить, что почти все отобранные образцы содержали загрязнитель изучаемой группы в количествах, не превышающих допустимого уровня. Однако были выявлены отдельные точки, в которых концентрация ДДТ и его метаболитов превысила ПДК в 1,2-1,5 раза. Все эти точки отбора проб принадлежат аграрной зоне и носят характер точечного загрязнения. Необходимо отметить точку наблюдения, расположенную в полезащитной лесополосе, в почвенном образце которой концентрация ДДТ осенью 2003 года превысила установленную ПДК более чем в 25 раз и составила 2528,186 мкг/кг. Объяснением этому может быть несанкционированный сброс или захоронение запрещенного препарата. Последующее наблюдение за этим пунктом подтвердило повышенное содержание ДДТ (4,37 ПДК), ДДД (10,68 ПДК), а ДДЕ в количестве 1,13 ПДК, что указывает на распад исходного материала на метаболиты. При сравнении результатов по урбанизированной и аграрной зонам прослеживается убывание концентрации пестицида ДДТ и его метаболитов в ряду лесополоса – аграрная - урбанизированная зоны (табл. 108). Таблица 108. Суммарное содержание ДДТ и его метаболитов в почвах различных зон, мкг/кг Зона Аграрная Урбанизированная Лесополоса Среднее 11,95 25,74 3,54 Минимум 0,63 1,56 0,35 Максимум 315,90 78,90 2528,19 Поскольку по эрозионному районированию обследованная территория относится к зоне сильной ветровой эрозии, то одной из причин такого поведения пестицидов может являться перенос илистых фракций, содержащих химические загрязнители, с полей и последующее оседание их в лесополосах. Других причин в изменении концентрации пестицидов по сезонам года или годам исследований обнаружено не было, а все изменения в сторону увеличения объясняются локальными загрязнениями. 247 Примерно одинаковый уровень загрязнения почвы связан с высокой токсичностью хлорорганических инсектицидов и свидетельствует о стойком загрязнении рассматриваемой территории. Анализ содержания ДДТ и его метаболитов в почвенных слоях весной 2001 года четкой динамики концентрации пестицидов по элементам рельефа не показал. Однако изучение динамики суммарных концентраций инсектицида вниз по профилю позволяет говорить о том, что зоной активной аккумуляции рассматриваемых поллютантов в данной природно-географической местности является глубина 120-160 см (табл. 109). Таблица 109. Динамика пестицидов группы ДДТ в почвенных разрезах, мкг/кг Глубина, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 Северный водораздел 5,55 1,74 0,43 1,76 4,54 6,67 2,47 9,02 0,47 0,82 Южный склон 7,04 4,72 1,68 0,91 0,80 0,79 5,62 8,68 0,88 1,54 Аккумулятивная зона 4,68 4,76 2,10 0,91 0,42 0,34 6,76 - Северный склон 2,02 2,34 1,65 3,25 0,68 2,02 1,64 0,57 1,16 1,03 Южный водораздел 0,92 1,49 1,95 0,21 2,62 1,27 1,15 0,22 0,29 0,87 Такой феномен можно объяснить следующими причинами: 1. ДДТ растворим в воде и легко фильтруется с ливневыми стоками в нижележащие слои. 2. На глубине 120-150 см в гранулометрическом составе преобладают глины (до 72 %), заметно уплотняющие эти слои по сравнению с верхними горизонтами при сравнительно высоком содержании в этих слоях гумуса, который и обеспечил консервирование пестицидов. По результатам исследований можно сделать вывод о том, что ДДТ и его метаболиты в данной ландшафтной системе находятся в рассеянной форме по всем почвенным слоям, что характеризует их как весьма подвижные. Обнаруженные превышения допустимых значений пестицидов связаны с точечным загрязнением рассматриваемой территории, вероятно, в ходе несанкционированных захоронений пестицидов или неконтролируемых выбросов данных инсектицидов. По почвенному профилю происходит неравномерное распределение хлорорганических пестицидов с выделением специфической зоны их концентрации на глубине 120-160 см от поверхности. 248 Следует отметить, что загрязнение почв сельскохозяйственных угодий и многолетних насаждений остатками ДДТ формирует их региональные педогеохимические аномалии, характеризующиеся повышенным содержанием ксенобиотиков по сравнению с фоновыми уровнями. Экологическая ситуация территории может усугубляться в связи с возможным взаимодействием отдельных стойких хлорорганических соединений друг с другом, а также с нефтепродуктами и синтетическими поверхностно-активными веществами, приводящими к повышению длительности их сохранения в окружающей среде (Галиулина и др., 2004). Таким образом, проблема загрязнения окружающей среды остатками ДДТ остается актуальной, что связано с его необычайной стойкостью и риском попадания ксенобиотиков в человеческий организм по различным экологическим цепям: почва – растение - человек, почва – растение – животное - человек, вода - человек и т.д. Вовлечение в естественный круговорот искусственно синтезированных веществ, к которым относятся и метаболиты группы ДДТ, негативно сказывается и на процессах, протекающих в экосистемах. Применение в прошлом персистентных и токсичных ксенобиотиков привело к их накоплению в составляющих экосистемы – главным образом в почвах и донных отложениях. Среди токсикантов, содержащихся в настоящее время практически во всех составляющих природной среды, наиболее распространенными являются пестициды группы ДДТ. Они оказывают губительное влияние не только на здоровье человека, но и на всю биосферу. Большую опасность для живых организмов, в первую очередь для человека, представляют вещества, которые входят в группу стойких хлорорганических соединений. Для Краснодарского края загрязнение почв и водных систем этими веществами остается чрезвычайно актуальной проблемой, так как степень антропогенного влияния, в том числе на изучаемые ландшафты, очень высокая. Несмотря на ежегодное снижение поступления пестицидов в ландшафтные системы и даже полное прекращение их внесения, некоторые из них обнаруживаются спустя 20-30 лет (Ворочинский, Маковский, 1979). Сотрудниками научно-исследовательского института прикладной и экспериментальной экологии в течение весны-лета 2004 года проводилось обследование бассейна реки Челбас на загрязнение хлорорганическими пестицидами (Ткаченко, 2005). Были отобраны и проанализированы пробы почвы, воды и донных отложений методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ) на хроматографе Hewlett Packard 6890. Анализ почвы и иловых наносов проводился по шести ( α-, γ-ГЦХГ, ГХБ, ДДТ и его метаболиты ДДД и ДДЕ), а для воды - по восьми стандартам (кроме вышеперечисленных, это, β-ГЦХГ и гептахлор), которые отличаются высокой токсичностью, длительным периодом полураспада, способностью накапливаться в жировых тканях и оказывать негативное влияние на организм в целом. Необходимо обратить внимание на то, что из вышеперечисленных ХОП в настоящее время разрешен только γ- изомер ГХЦГ, α- и β- изомеры ГЦХГ являются 249 лишь примесями применяемого гексахлорана и менее токсичны, чем γ- форма, но более устойчивы в окружающей среде. Гексахлорбензол применяется лишь в смесевых пестицидах, но он плохо растворяется в воде и химически чрезвычайно стабилен. Использование пестицида ДДТ запрещено в сельском хозяйстве с 1972 года, но его остаточные количества и метаболиты встречаются повсеместно. Внесенный когда-то в почву ДДТ постепенно метаболизирует, превращаясь в основном в ДДЕ в окислительном процессе дегидрирования и, в значительно меньшей степени, в ДДД. ДДД является продуктом восстановительного дехлорирования ДДТ, его появление обусловлено реакцией микробиологической трансформации своего предшественника. Загрязняя пресные и морские воды и накапливаясь в илах, водных растениях, фито- и зоопланктоне, бентосных организмах, рыбе и других гидробионтах, хлорорганические пестициды могут быть переданы по трофическим цепям человеку как потребителю рыбы и нерыбных продуктов речного и морского промысла (Брагинский, 1972) . По итогам проведенного анализа отобранных образцов почвы можно сказать, что средние концентрации определяемых ХОП в почвах поймы реки Челбас не превысили установленных норм ПДК. Результаты показывают, что содержание контролируемых пестицидов колеблются в широком диапазоне (табл. 110). Таблица 110. Содержание пестицидов (мкг/кг) в почвах поймы реки Челбас ХОП ГХБ ДДТ ГЦХГ Минимум Максимум 0,01 1,44 0,09 1,80 157,10 56,50 Среднее арифметическое 0,37 23,22 2,78 ПДК 30 100 100 Превышение ПДК зафиксировано лишь в одной пробе, отобранной на левом берегу в 500 м от места впадения реки Средняя Челбаска. Так, предельно допустимое значение по сумме пестицидов группы ДДТ превышено в 1,57 раза, хотя содержание данных поллютантов по правому берегу не достигает и 0,5 ПДК. Несмотря на обнаружение максимальных концентраций пестицидов ДДТ на левом берегу реки, наибольшие средние значения содержания соединений данной группы, хотя и незначительные, отмечены в почвах правобережья – 20,4 и 26,2 мкг/кг соответственно. Несколько иная картина загрязнения почв поймы реки Челбас складывается по распределению пестицидов группы ГЦХГ, где средняя суммарная концентрация по левому берегу в 2 раза выше значений для правого берега, максимальная концентрация превышает минимальную более чем в 6 раз и составляет соответственно 3,99 мкг/кг на левом берегу, 1,58 и 8,74 мкг/кг - на правом берегу (табл. 111, 112). 250 Таблица 111. Содержание пестицидов (мкг/кг) в почвах правобережной части поймы реки Челбас ХОП Минимум Максимум ГХБ ДДТ ГЦХГ 0,01 5,05 0,09 1,20 97,00 8,74 Среднее арифметическое 0,30 26,24 1,58 ПДК 30 100 100 Таблица 112. Содержание пестицидов (мкг/кг) в почвах левобережной части поймы реки Челбас ХОП Минимум Максимум ГХБ ДДТ ГХЦГ 0,06 1,44 0,19 1,80 157,10 56,50 Среднее арифметическое 0,56 20,36 3,99 ПДК 30 100 100 Степень загрязнения данной территории гексахлорбензолом очень низкая, хотя была обнаружена одна проба, где значение ПДК по ДДТ превысило в 1,5 раза. В целом хлорорганическими пестицидами почвы поймы реки Челбас загрязнены слабо. Вода является основным средством транспорта пестицидов в окружающую среду. В открытые водоемы ядохимикаты могут попадать со сточными водами, при авиационной и наземной обработке сельскохозяйственных угодий и лесов, с дождевыми и талыми водами, а также при непосредственной обработке водоемов для уничтожения водорослей, моллюсков, переносчиков возбудителей заболеваний человека и животных, сорных растений (Груздев, 1980). Анализ образцов воды реки Челбас показал наличие следов всех определяемых пестицидов - ГЦХГ, ДДТ и его метаболитов, ГХБ - в количествах значительно ниже ПДК (ДДТ - 0,0007, ГХЦГ - 0,05, ГХБ - 0,0005 мкг/кг) (табл. 113). Таблица 113. Содержание пестицидов (мкг/кг) в воде реки Челбас ХОП ГХ ГХБ ДДТ ГЦХГ Минимум Максимум 0,0008 0,0002 0,00 0,00 0,005 0,002 0,007 0,05 Среднее арифметическое 0,002 0,0008 0,03 0,004 Следовые концентрации хлорорганических пестицидов в воде реки Челбас позволяют характеризовать ее как условно чистую по степени загрязнения пестицидами. 251 Аналогично характеру загрязнений почвенного покрова, на прилегающей к реке Челбас территории отмечается превышение на порядок максимальных концентраций пестицидов группы ГЦХГ на левом берегу по сравнению с правым – 0,05 и 0,003 мкг/л соответственно. Такая же картина складывается и с распределением ГХБ между правым и левым берегами – 0,0005 и 0,002 мкг/л соответственно. Анализ 10-ти проб воды, отобранных в реке Средняя Челбаска, показал, что все концентрации значительно ниже ПДК и составляют от 0,0008 ПДК по гептахлору до 0,002 ПДК по гексахлорбензолу (табл. 114). Таблица 114. Содержание пестицидов (мкг/кг) в воде реки Средняя Челбаска ХОП ГХ ГХБ ДДТ ГЦХГ Минимум 0,0008 0,002 0,0093 0,0003 Максимум 0,0008 0,002 0,17 0,0023 Среднее 0,0008 0,002 0,0896 0,0013 Однако при низких концентрациях пестицидов необходимо отметить практически 100 % -ое обнаружение в анализируемых пробах пестицидов группы ДДТ, в 80% проб были выявлены изомеры ГЦХГ. Донные отложения являются местом накопления многих ксенобиотиков вследствие высокой адсорбции на частицах грунта и низкой температуры на дне, способствующей торможению процессов трансформации. При этом наибольший запас ксенобиотиков сосредоточен в подповерхностных слоях ила, для которых характерны анаэробные условия. Содержание хлорорганических пестицидов в донных отложениях реки Челбас определялось в 22 пробах. Анализ образцов показал, что превышений предельно допустимых концентраций не выявлено, но при этом максимальные значения составляют для ГЦХГ и его изомеров 0,1 ПДК, для ДДТ и его метаболитов - 0,75 ПДК, что позволяет характеризовать содержание ХОП в рассматриваемом объекте как следовое (табл. 115) . Таблица 115. Содержание пестицидов (мкг/кг) в донных отложениях реки Челбас ХОП ГХБ ДДТ ГЦХГ Минимум 0,45 4,36 0,13 Максимум 1,7 18,74 1,66 Среднее 1,15 11,43 0,96 ПДК 30 100 100 При относительно низких концентрациях пестицидов имеет место высокий процент их обнаружения. Это может быть обусловлено не только периодом полурас252 пада ХОП, но и тем, что почва долгое время служит источником поступления пестицидов в водные объекты. Так, в реке Средняя Челбаска были обнаружены все пестициды во всех пробах, а в донных отложениях реки Челбас ГЦХГ и его изомеры, а также пестициды группы ДДТ и гексахлорбензол обнаружены в 80 % образцов. Обобщение лабораторных исследований большой выборки почвенных образцов в пределах края показывает, что наибольшее содержание ДДТ отмечается в почвах зоны виноградарства (44,173 мг/кг) при весьма значительном размахе крайних величин – от 0,243 до 2581,32 мг/кг (табл. 116). Таблица 116. Суммарное содержание ДДТ в почвах природно-хозяйственных зон края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 17,860 12,633 16,214 44,173 13,219 20,985 3,209 Минимум 0,050 0,200 0,210 0,243 0,050 0,044 0,218 Максимум 2233,960 261,182 184,770 2581,320 2200,230 2669,270 21,729 В зоне богарного земледелия при относительно невысоком среднем показатели суммы ДДТ (17,86 мкг/кг) из 968 почвенных образцов в 22 отмечено существенное превышение ПДК – 2233,96 мкг/кг. Самые высокие значения отмечены в горнолесной зоне на садовых участках: из 586 точек в 11 обнаружено значительное превышение ПДК, вплоть до 2669,27 мкг/кг. Всего по краю было обнаружено сравнительно небольшое количество точек, где были зафиксированы превышения ПДК: из выборки более чем 4000 образцов превышение ПДК по суммарному содержанию ДДТ определено всего в 46 точках, которые, безусловно, необходимо обследовать дополнительно и по возможности определить источник поступления этого поллютанта в почву. В 70-е годы широко применялся пестицид гексахлорбензол (ГХБ) – галогенуглеводородное соединение, относительно малотоксичное, оказывающее наркотическое действие на теплокровных. Этот поллютант очень устойчив, накапливается в пищевой сети и его доза 50 г является летальной, вызывает заболевание печени и половых органов. ПДК этого поллютанта в нашей стране составляет 30 мкг/кг почвы. Результаты оценочных исследований содержания ГХБ в почвах края показали, что его доля в различных природно-хозяйственных ландшафтах невелика (табл. 117). 253 Таблица 117. Суммарное содержание ГХБ в почвах природно-хозяйственных зон края, мкг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 0,445 0,443 0,596 0,850 0,488 0,460 0,765 Минимум 0,026 0,145 0,190 0,120 0,027 0,032 0,117 Максимум 6,668 1,700 2,515 2,417 6,361 4,440 2,852 Самые высокие дозы этого поллютанта - до 6,7 мкг/кг почвы, или почти в 5 раз ниже ПДК, - отмечены в зоне богарного земледелия и в предгорной зоне, остальные территории характеризуются еще более низким содержанием этого соединения. Содержание гептахлора, ПДК которого оценивается в 100 мкг/кг почвы, очень сильно колеблется в пределах природно-хозяйственных зон (табл. 118). Таблица 118. Суммарное содержание гептахлора в почвах природно-хозяйственных зон края, мкг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее арифметическое 1,731 1,668 4,143 0,402 0,378 0,835 0,386 Минимум 0,013 0,098 0,016 0,011 0,011 0,013 0,151 Максимум 47,470 8,460 59,660 2,273 5,194 15,347 0,613 По средним показателям ни в одной зоне содержание гептахлора не превышает 5 % от ПДК. Тем не менее, обнаружено 7 точек в зоне богарного земледелия и в плавневой зоне, где содержание этого поллютанта доходит до 0,5-0,6 ПДК. Данный пестицид не представляет опасности ни в какой форме для производства сельскохозяйственной продукции в крае. Почвы края были оценены по суммарному загрязнению ГХЦГ. Средние показатели суммарного содержания ГХЦГ, как и гептахлора, в почвах Кубани во всех природно-хозяйственных зонах очень низкие. Самые высокие показатели отмечены в 11 точках из 450 в зоне богарного земледелия (до 49 мкг/кг почвы) и на участках плодовых садов - до 45 мкг/кг при ПДК 100 мкг/кг почвы (табл. 119). 254 Таблица 119. Суммарное содержание ГХЦГ в почвах природно-хозяйственных зон края, мкг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 Среднее арифметическое 1,558 1,399 1,317 1,478 1,248 0,928 Минимум 0,034 0,050 0,240 0,136 0,051 0,006 Максимум 49,103 5,270 6,328 12,708 32,356 10,343 Обобщая в целом ситуацию с хлорорганическими поллютантами в почвах Краснодарского края, можно сделать заключение, что объектом особого внимания могут быть 46 точек, где обнаружено превышение ПДК суммарных показателей ДДТ. Все остальные ХОП находятся в очень ограниченных количествах, и вести наблюдения за ними не имеет смысла. Институтом экологии выполнен анализ содержания основных поллютантов хлорорганического типа в различных ландшафтах края, использующихся для производства сельскохозяйственной продукции, выращивания лекарственных растений, диких плодовых культур и т.д. Общий вывод по состоянию загрязненности пестицидами природно-хозяйственных зон подтвердился (табл. 120). Таблица 120. Содержание различных поллютантов в различных ландшафтах, мкг/кг Ландшафт Агрозона Урбозона Природная зона Лесополосы Агрозона Урбозона Природная зона Лесополосы Агрозона Урбозона Природная зона Лесополосы Агрозона Урбозона Природная зона Лесополосы Среднее Минимум Сумма ГХЦГ 1,370 0,047 1,697 0,074 0,940 0,006 2,489 0,310 Сумма ГХ 1,267 0,001 1,370 0,001 0,936 0,001 5,351 0,013 Сумма ДДТ 26,351 0,050 20,237 0,098 8,070 0,044 13,008 0,250 ГХБ 0,519 0,026 0,510 0,078 0,480 0,006 0,377 0,090 255 Максимум 19,390 45,193 49,103 20,064 59,660 47,470 27,000 37,215 2669,270 2581,320 2530,080 141,460 6,668 2,590 6,361 1,734 Такие поллютанты, как гексахлорциклогексан, гептахлор и гексахлорбензол, во всех ландшафтах находятся в количествах существенно ниже уровня ПДК. Подругому складывается ситуация с распространением ДДТ и его производных практически во всех ландшафтах края. При относительно невысоких и не достигающих ПДК средних показателях ДДТ в нескольких десятках точек края обнаружено существенное превышение уровней ПДК. Небольшое превышение ПДК отмечено в лесных полосах (до 1,5 ПДК). Во всех остальных ландшафтах (природные, урбо- и агроландшафты) в более чем 40 точках края обнаружено превышение ПДК по ДДТ в 2526 раз. Бесспорно, что эти точки следует взять под контроль и изучать их более обстоятельно. Определенный интерес представляют материалы обследования почв геохимических ландшафтов края на содержание в них отдельных поллютантов (Приложение 3, табл. 1). Содержание хлорорганических пестицидов в почвах края варьирует в весьма широких пределах, о чем свидетельствуют результаты оценки коэффициентов вариации. Из всех поллютантов хлорорганической группы наибольшая концентрация выявлена для ДДТ и его производных в таких ландшафтах, как биотехногенные – 43 Р и 45 К и техногенные – 1 Q, 8 N и 4 N, в которых превышение суммы ДДТ составляет от 10 до 26 ПДК. В случае необходимости можно ограничиться обследованием вышеназванных ландшафтов для выявления наиболее загрязненных пестицидами группы ДДТ территорий. С целью изучения распределения пестицидов ДДТ в черноземах обыкновенных зоны богарного земледелия нами выполнены исследования по элементам рельефа и почвенным слоям. Полученные результаты показали, что при разных геоморфологических характеристиках содержание ДДТ и его метаболитов заметно варьирует по слоям и элементам рельефа. На северной границе водораздела сухой балки в Ленинградском районе наибольшая концентрация ДДТ в суммарном выражении складывается в верхнем слое 020 см и в слое 80-160 см, где содержание ДДТ превышает 100 мкг/кг почвы (табл. 121). Основная масса приходится на собственно ДДТ (примерно 75 %), а остальные 25 % - на его метаболиты. Оценка содержания ДДТ и его метаболитов на южном склоне балки показала, что основная концентрация ДДТ и его метаболитов приходится на два слоя (0-40 см), а в нижележащих слоях доля всех поллютантов заметно снижается, но определенной связи их с каким-то определенныму горизонтом не отмечено ( табл. 122) 256 Таблица 121. Содержание ДДТ и его производных (мкг/кг) по почвенным слоям на северной границе водораздела сухой балки (колхоз «Заветы Ильича» Ленинградского района, весна 2002) Глубина, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 DDT 27,988 4,089 0,507 2,367 29,166 32,930 12,542 24,622 0,709 0,709 DDD 1,126 0,165 1,095 1,000 0,850 0,374 0,437 0,608 0,705 0,943 DDE 4,748 2,636 0,345 1,472 0,960 0,779 1,002 4,820 1,194 0,476 DDT_sum 33,862 6,890 1,947 4,839 30,976 34,083 13,981 30,050 2,608 2,128 Таблица 122. Содержание ДДТ и его производных (мкг/кг) по почвенным слоям южного склона сухой балки (колхоз «Заветы Ильича» Ленинградского района, весна 2002) Глубина, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 DDT 44,089 23,245 6,974 2,318 0,546 2,190 6,003 7,813 1,993 2,830 DDD 1,076 0,524 0,443 0,378 0,475 0,500 0,518 1,470 1,350 1,340 DDE 3,720 0,652 3,066 1,139 0,707 2,206 0,704 0,660 1,025 1,155 DDT_sum 48,885 24,421 10,483 3,835 1,728 4,896 7,225 9,943 4,368 5,325 Сходная тенденция в накоплении ДДТ по почвенным слоям отмечена и в аккумулятивной зоне (табл. 123). Основная концентрация пестицидов характерна для слоя 0-40 см. Таблица 123. Содержание ДДТ и его производных (мкг/кг) по почвенным слоям в аккумулятивной зоне ландшафта (колхоз «Заветы Ильича» Ленинградского района, весна 2002) Глубина, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 DDT 14,330 23,845 3,034 0,903 0,720 0,645 0,380 DDD 0,798 0,540 0,252 0,130 0,125 0,112 0,105 257 DDE 6,114 6,530 1,190 1,006 0,404 0,275 0,193 DDT_sum 21,242 30,915 4,476 2,039 1,249 1,032 0,678 В нижележащих слоях содержание всех форм ДДТ резко сокращается. Своеобразием отличается северный склон водораздела балки (табл. 124). Наибольшей концентрацией пестицидов выделяется слой 60-120 см, в суммарном выражении содержащий около половины ПДК. В остальных почвенных слоях доля ДДТ и его метаболитов весьма низкая. На северном склоне водораздела содержание пестицидов группы ДДТ во всех слоях было сравнительно невысоким – не более 8 мкг/кг почвы (табл. 125). Таблица 124. Содержание ДДТ и его производных (мкг/кг) по почвенным слоям на северном склоне (колхоз «Заветы Ильича» Ленинградского района, весна, 2002) Глубина, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 DDT 2,890 2,922 3,338 14,301 3,382 11,239 0,798 1,914 0,652 2,763 DDD 0,348 0,449 0,645 0,744 0,638 0,534 0,448 0,444 0,280 0,730 DDE 0,363 2,702 0,640 18,941 0,826 5,074 0,686 0,696 0,660 1,095 DDT_sum 3,601 6,073 4,623 33,986 4,846 16,847 1,932 3,054 1,592 4,588 Таблица 125. Содержание ДДТ и его производных (мкг/кг) по почвенным слоям на южном водоразделе (колхоз «Заветы Ильича» Ленинградского района, весна, 2002) Глубина, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 DDT 5,044 6,996 0,474 5,400 7,130 1,463 2,341 3,450 3,196 3,226 DDD 0,198 0,256 0,585 0,279 0,199 0,185 0,173 0,157 0,141 0,138 DDE 0,560 0,365 0,590 0,528 0,720 0,984 0,428 0,378 0,277 1,329 DDT_sum 5,802 7,617 1,649 6,207 8,049 2,632 2,942 3,985 3,614 4,693 Анализируя в целом распределение ДДТ в почвах агроландшафта, следует отметить различия в аккумуляции этого поллютанта, как по геоморфологическим формам, так и по почвенным слоям. Кроме того, обращает на себя внимание тот факт, что концентрация пестицидов в почвах весьма существенная, начиная с верхнего 258 слоя и практически до материнской породы, что указывает, во-первых, на большие его запасы в почве, а значит, и на длительный период, который необходим для его распада, а во-вторых, на то, что даже запрещение его внесения в течение 30 лет серьезно не сказалось на его присутствии по всему профилю, что делает необходимым профессиональный подход к его выведению из почвенных резервов. Спустя 3 года практически в тех же точках, что и весной 2002 года, мы провели оценку загрязнения почвенных слоев по элементам рельефа по другим поллютантам хлорорганического направления (табл. 126-130). Таблица 126. Содержание некоторых хлорорганических пестицидов в почвенных слоях на границе северного водораздела степной балки, мкг/кг Глубина слоя , см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 α-ГХЦГ 0,20 1,35 1,12 0,05 1,05 0,48 0,36 0,34 0,14 0,11 ГХБ 0,09 0,23 0,06 0,05 0,07 1,24 0,12 0,06 0,17 β-ГХЦГ 0,05 0,03 0,11 0,03 0,04 0,02 - γ-ГХЦГ 0,06 0,09 0,04 0,04 0,06 0,06 0,05 0,02 0,02 0,02 ГХ 0,39 1,20 1,45 0,08 1,45 1,94 1,43 1,17 1,80 1,12 Проведенные исследования показали, что гексахлорбензол и гептахлор, а также α-ГХЦГ и γ-ГХЦГ обнаружены во всех почвенных слоях, вплоть до материнской породы. Значительно меньшее содержание в почвенных слоях характерно для βГХЦГ. Из всех поллютантов доля гептахлора наибольшая во всех почвенных слоях, вплоть до материнской породы. Обращает на себя внимание тот факт, что в верхнем слое (0-20 см) вышеназванные поллютанты находятся в минимальных количествах, а в слое 20-60 см их количество возрастает в 3-6 раз. По всей видимости, микрофлора и корневые системы растений в верхнем слое почвы активируют их вынос с урожаем. В нижележащих слоях они складируются и, вероятно, постепенно будут переходить в верхний слой в течение еще долгого времени. Исследования, проведенные на южном склоне ландшафта, показали несколько иную ситуацию с размещением хлорорганики по почвенным слоям, что, очевидно, связано со смывом поверхностными водами с водораздела и подпитыванием сносимыми пестицидами верхних слоев почвы нижерасположенных ландшафтов. Наибольшее количество характерно для гептахлора и α-ГХЦГ в двух верхних слоях почвы (табл. 127). В слое 40-80 см обнаружен только гептахлор, в следующих двух слоях (80-120 см) все поллютанты обозначились достаточно четко. 259 Таблица 127. Содержание некоторых поллютантов хлорорганической группы в почвенных слоях южного склона балочной системы, мкг/кг Глубина слоя , см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 α-ГХЦГ 1,54 0,33 0,85 0,22 0,07 0,32 0,13 0,05 ГХБ 0,21 0,06 0,28 0,08 0,06 0,04 0,07 0,03 β-ГХЦГ 0,09 0,12 0,10 0,06 0,03 γ-ГХЦГ 0,40 0,03 0,05 0,06 0,02 0,04 0,02 ГХ 1,11 0,21 0,33 2,57 0,33 0,22 0,51 0,08 Весьма большой спецификой по содержанию хлорорганических поллютантов выделяется аккумулятивная зона балочной системы (табл. 128). Практически во всех почвенных слоях, вплоть до верхней грунтовой воды (глубина 110 см), все упомянутые выше пестициды были обнаружены. Наибольшее количество было определено гексахлорбензола и α-ГХЦГ. Содержание гептахлора, наоборот, с глубиной разреза повышалось (от 0,20 в слое 20-40 см до 0,83 мкг/кг почвы в слое 80-100 см). Столь выраженная аккумуляция всех поллютантов по почвенным слоям аккумулятивной зоны связана, очевидно, с поверхностным стоком с автономной и транзитной систем. Таблица 128. Содержание некоторых хлорорганических поллютантов в почвенных слоях аккумулятивной зоны балочной системы, мкг/кг Глубина слоя , см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 α-ГХЦГ 1,04 0,59 0,95 0,30 0,48 ГХБ 0,56 0,28 0,84 0,08 0,02 β-ГХЦГ 0,37 0,11 0,17 0,05 0,03 γ-ГХЦГ 0,12 0,09 0,39 0,04 0,04 ГХ 0,42 0,20 0,34 0,66 0,83 Определенной спецификой характеризуется размещение поллютантов по почвенным слоям на северном склоне (табл. 129). При анализе полученных данных четко просматривается размещение гептахлора, гексахлорбензола и α-ГХЦГ во всех почвенных слоях. Наибольшей концентрацией в верхних двух слоях характеризуются гексахлорбензол и α-ГХЦГ. С углублением разреза их содержание достаточно четко снижается. Интересно, что гептахлор, начиная с глубины 50-60 см и до материнской породы, постепенно повышает свою концентрацию с 0,16 до 0,73 мкг/кг почвы. 260 Таблица 129. Содержание некоторых хлорорганических поллютантов в почвенных слоях южного склона, мкг/кг Глубина слоя, см 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160 160-180 180-200 α-ГХЦГ ГХБ β-ГХЦГ γ-ГХЦГ ГХ 0,47 1,15 0,35 0,45 0,43 0,20 0,07 0,10 0,42 0,05 0,37 0,60 0,11 0,20 0,13 0,16 0,03 0,03 0,05 0,02 0,23 0,09 0,03 0,05 0,34 0,13 0,08 0,03 0,03 0,17 0,10 0,02 0,03 0,07 0,09 0,03 0,03 0,02 0,36 0,25 0,16 0,47 0,43 0,34 0,33 0,60 0,73 0,60 На плакорном участке, завершающем южную часть водораздела балочной системы, также отмечено наличие практически всех выше названных поллютантов. Наибольшим количеством характеризуются гептахлор и гексахлорбензол (табл. 130). Таблица 130. Содержание некоторых хлорорганических поллютантов на южной границе водораздела, мкг/кг Глубина слоя , см α-ГХЦГ ГХБ ГХ β-ГХЦГ γ-ГХЦГ 0-20 0,48 1,24 0,04 0,06 1,94 20-40 0,69 0,25 0,13 0,20 0,38 40-60 0,53 0,27 0,11 0,27 0,22 60-80 0,03 0,01 0,16 80-100 0,58 0,05 0,03 0,06 100-120 0,13 0,05 0,13 0,01 0,27 120-140 0,59 0,06 0,05 0,06 0,89 140-160 2,43 0,76 0,37 0,73 160-180 0,06 0,05 0,13 0,06 0,29 180-200 0,14 0,03 0,02 0,03 0,38 Содержание в верхнем слое почвы гептахлора и гексахлорбензола составляет 1 мкг/кг. Характерно, что в слое 140-160 см отмечено увеличение доли практически всех поллютантов, что, очевидно, связано с уплотнением почвенного слоя вследствие увеличения в нем глинистой фракции и постепенной концентрацией пестицидов при уплотнении почвы. Относительно невысокое содержание производных ГХЦГ, по всей видимости, определяется небольшими нормами его внесения на сельскохозяйственные посевы в прошлые годы. 261 Таким образом, все поллютанты хлорорганического синтеза присутствуют во всех почвенных слоях с некоторой спецификой размещения отдельных из них по горизонтам. Для объективности оценки состояния почв аграрного ландшафта на загрязнение хлорорганикой в колхозе «Заветы Ильича» Ленинградского района была проведена в 2002 году сплошная съемка содержания пестицидов с выделением двух основных зон – агрозоны и лесных полос. На обработанных полях было отобрано 370 и в лесных полосах – 32 почвенные пробы. В большинстве случаев в верхнем слое почвы были обнаружены пестициды (табл. 131) Таблица 131. Содержание пестицидов в почве агроландшафта по результатам сплошной съемки, мкг/кг ДДЕ ДДД Среднее Минимум Максимум 7,609 1,371 0,172 0,006 298,264 79,831 Среднее Минимум Максимум 5,850 0,228 0,928 0,044 19,019 0,911 ДДТ Сумма ДДТ Агрозона 3,715 12,695 0,062 0,336 141,812 519,907 Лесополосы 3,567 9,645 0,584 1,512 10,564 25,165 ГХБ Сумма αβγГХЦГ ГХЦГ ГХЦГ ГХЦГ 0,148 0,002 3,036 0,416 0,005 2,261 0,180 0,006 1,634 0,328 0,001 2,421 0,824 0,011 4,169 0,180 0,01 0,328 0,582 0,059 1,414 0,356 0,022 1,919 0,711 0,008 2,862 1,483 0,008 3,98 Из всех поллютантов доминирующее положение занимает группа ДДТ с его метаболитами. В агрозоне среднее содержание суммы всех метаболитов ДДТ составляет около 12,7 мкг/кг почвы. Тем не менее, в 4 точках обнаружены пятикратные превышения ПДК по сумме всех производных ДДТ. Точки с высоким содержанием приходятся на территории, прилегающие к бывшему складу пестицидов, и на участках возделывания овощных культур в прошлые годы. Содержание остальных поллютантов хлорорганического ряда невысокое, хотя в большинстве точек отбора проб они присутствуют. В лесных полосах в верхнем слое почвы также зафиксировано содержание всех изучаемых поллютантов хлорорганической группы. Обращает на себя внимание тот факт, что группа ДДТ в почвах лесных полос концентрируется в меньшем количестве, тогда как гексахлорбензол и все производные ГХЦГ примерно в 1,5-2,0 раза превышают уровни агрозоны. Объяснить такие различия простым стечением обстоятельств нельзя, но и дать четкое толкование такому факту пока не можем из-за недостатка других данных. Пестициды в кормах. Хозяйство, где проводились площадные и мониторинговые оценки уровней загрязнения верхнего слоя почвы хлорорганическими пестицидами, имеет животноводческие комплексы и выращивает для них корма. Оценка различных кормов (зеленая трава, сено, кукуруза и т.д.) показала, что практически во 262 всех их типах хлорорганика присутствует во всех частях растений, но самыми постоянными являются ДДТ-ДДЕ. Во всех кормах обнаружены и другие поллютанты ДДД, ДДЕ, ДДТ, а также гептахлор, гексахлорбензол, α-, β-, γ-ГХЦГ. Их количества небольшие, значительно ниже ПДК, но, к сожалению, их присутствие обнаружено во всех образцах. Пестициды в молоке. Наличие пестицидов в кормах не может не отразиться на качестве молока, и все метаболиты, указанные выше в составе кормов, обнаружены и во всех отобранных образцах молока. Максимальное количество суммарного содержания ДДТ не превышает 10 % ПДК. Как средние показатели, так и их максимальные величины по остальным поллютантам также существенно ниже ПДК. Многие поллютанты обнаружены и в крови крупного рогатого скота с уровнем, существенно меньшим допустимых концентраций, но само их наличие ставит вопрос о целесообразности организации исследований состояния загрязнения центров животноводства, производящих продукцию для населения. Оценка количественного содержания хлорорганических пестицидов в бассейнах степных реках Кубани. В ходе экологического обследования сети степных рек Кубани на содержание остаточных количеств хлорорганических пестицидов были изучены следующие реки: Понура, Кочеты, Бейсуг, Ея, Челбас, Кирпили (табл.132134). Анализ состояния загрязненности пойменных почв степных рек Кубани представляет большой интерес в том плане, что он дает достаточно четкую картину реального состояния загрязненности ландшафтов столь важной в хозяйственном отношении территории. Основную опасность представляют пестициды группы ДДТ, обнаруженные в пойменных почвах практически всех рек. Наибольшей загрязненностью характеризуются пойменные почвы бассейна реки Бейсуг, где при среднем содержании пестицидов группы ДДТ около 40 мкг/кг почвы, максимальные суммарные показатели доходят до 4,5-5,0 ПДК. Сильно загрязненными почвами характеризуется пойма реки Кочеты, где средний показатель содержания ДДТ и его метаболитов доходит до 1 ПДК, а максимальные величины - до 4,5 ПДК. Весьма загрязнены метаболитами ДДТ пойменные почвы реки Понура, где среднее содержание этого поллютанта составляет 75 мкг/кг почвы, а суммарное накопление доходит до 3,5 ПДК. Пойменные почвы реки Челбас являются менее загрязненными, на что указывают весьма низкие средние суммарные показатели (около 20 мкг/кг почвы), а максимальные доходят до 1,5 ПДК. Наименее загрязненными являются почвы поймы реки Ея, где среднее содержание ДДТ и его поллютантов не превышает 10 мкг/кг, а суммарное - 60-70 мкг/кг почвы. Что касается других поллютантов изучаемой группы хлорорганических соединений, то их участие в загрязнении почв сравнительно невысокое и ни в одном случае не наблюдалось каких бы-то ни было превышений ПДК. (табл. 132) 263 Таблица 132. Остаточные количества (мкг/кг), хлорорганических пестицидов в почвах пойм степных рек Кубани ХОП Река Понура Кочеты Бейсуг Ея Челбас среднее диапазон среднее диапазон среднее диапазон среднее диапазон среднее диапазон ПДК αГХЦГ ГХБ βГХЦГ γ-ГХЦГ 0,44 0,05-1,5 0,42 0,20-1,2 0,52 0-4,17 0,68 0,001-5,6 1,20 0-8,60 0,37 - 0,02-1,0 - 0,65 - 0,10-3,6 - 0,61 - 0-7,59 - 0,54 - 0,001-5,5 0,37 - 0,01-1,80 30 - 0,29 0,06-0,6 0,24 0,05-1,6 0,22 0-1,18 0,70 0-12,1 ГХ ДДЕ 1,75 63,95 2,60-356,5 14,33 0-242,7 4,41 0,03-17,9 9,54 ДДД 21,72 1,50160,7 0,09-8,6 3,99 0,20-34,3 0,02-28,1 1,59 0,02-7,27 0,99 ДДТ 52,16 0,20178,2 29,02 3,10-150,6 21,56 0,17360,9 0,00734,5 0,0654,30 0,1296,80 0,0512,60 0,2574,66 1,40 4,66 1,58 12,70 100 100 100 100 100 Оценка уровня загрязнения хлорорганическими поллютантами воды степных рек показало, что во всех образцах обнаружены остаточные количества пестицидов, но в столь низких пределах, что говорить о сколько-нибудь значимой их концентрации не имеет смысла (табл. 133). Как и в случае с почвами, наибольшей концентрацией отличаются ДДТ и его производные, но их количества в воде столь низкие, что тоже не являются опасными при использовании воды на хозяйственные нужды. Другие поллютанты большей частью находятся в следовых количествах. В целом можно заключить, что без особых причин вести мониторинг состояния загрязнения хлорорганическими поллютантами не представляется необходимым. Таблица 133. Остаточные количества (мкг/кг) хлорорганических пестицидов в воде степных рек Кубани ХОП Река Понура Кочеты Бейсуг Ея Челбас среднее диапазон среднее диапазон среднее диапазон среднее диапазон среднее диапазон ПДК α-ГХЦГ 0,0025 0-0,020 0,0002 0-0,0006 0,0001 0-0,0012 0,0005 0-0,010 ГХБ след след 0,0001 0-0,0005 0,0006 0-0,0040 след след β-ГХЦГ след след 0,0053 0-0,02 0,0011 0-0,0100 след след γ-ГХЦГ 0,0002 0-0,002 0,0004 0-0,002 0,0003 0-0,0014 0,0030 0-0,010 ГХ 0,0140 0,0010,03 0,0130 0,002 -0,06 0,0490 0-0,40 0,0020 0-0,006 0,0019 0-0,0080 след след 0,0230 0,005 -0,06 0,0110 0,003 -0,02 0,0220 0-0,050 0,0109 0,003 0,0110 -0,02 0,0070 0-0,0500 0,0013 0,0050,02 0,0041 0-0,0200 0,0040 0-0,020 ДДЕ ДДД ДДТ 0,0760 0,0020,41 264 0-0,130 0,0005 0,0001 -0,003 0,0008 0,0002 -0,002 0,0070 0,0008 -0,045 0,0012 0,0001 -0,003 0,0022 0,0008 -0,005 0,0261 0,01 -0,040 0,0094 0,0025 -0,02 0,0111 0,002 -0,03 2 2 2 2 100 100 100 При анализе загрязнения донных отложений степных рек Кубани обращает на себя внимание определенная зональность в распределении ДДТ и его производных по речным системам (табл.134). Южные реки этой зоны (Понура и Кочеты), в донных отложениях которых максимально суммарное содержание ДДТ не превышает 0,4 ПДК, условно можно отнести к слабо загрязненным. В донных отложениях бассейна реки Бейсуг максимальные величины суммарного содержания ДДТ составляют около 0,6 ПДК, что позволяет отнести этот бассейн к умеренно загрязненным. Северные реки Ея и Челбас, в донных отложениях которых суммарные максимальные величины доходят до 1 ПДК и выше, условно можно отнести к загрязненным. По всей видимости, в бассейнах рек Ея и Челбас, которые проходят по важнейшим районам, производящим сельскохозяйственную продукцию, с очень высоким уровнем распаханности территории, пестициды в былые времена применялись весьма широко. Таблица 134. Остаточные количества (мкг/кг), хлорорганических пестицидов в донных отложениях степных рек Кубани Понура ХОП сред диапазон нее α-ГХЦГ 0,23 0,09-0,7 ГХБ 0,14 0,06-0,3 β-ГХЦГ 0-0,8 γ-ГХЦГ 0,16 ГХ ДДЕ 8,16 0,9-27,9 ДДД 3,05 0,08-11,5ДДТ 1,69 0,4-5,3 Кочеты сред диапанее зон 0,37 0,1-0,7 0,14 0,04-0,4' 0,12 0,06-0,2 8,87 4-16,5 1,43 0,2-3,2 3,10 0,09-5,6 Река Бейсуг сред диапазон нее 0,24 0,02-0,6 0,19 0,03-0,5 0,10 0-0,3 3,07 0,9-6,6 1,46 0,07-15,7 5,81 0,1-38,7 Ея Челбас сред диапазон сред диапазон ПДК нее нее 0 0 0,25 0,03-0,9 100 0,17 0-0,06 1,67 0-15,90 30 след след 0,17 0-0,64 100 3,16 0,6-16,7 7,20 0,85-48,4 100 0,86 0,04-15,6 1,50 0-7,27 100 4,05 0,1-67,8 6,82 0,17-45,7 100 Для установления степени загрязненности бассейна реки Понура хлорорганическими пестицидами были отобраны и проанализированы пробы почвы, воды и донных отложений. По итогам исследований можно отметить, что содержание пестицидов по всей изучаемой территории не превышает ПДК. Превышения допустимых значений в отдельных пунктах отбора проб почвы носят характер точечного загрязнения и совпадают с местами складирования бытового и промышленного мусора. Таким образом, в результате определения остаточных количеств хлорорганических пестицидов реки Понура можно сделать вывод о том, что ХОП в её бассейне широко применялись ранее, а в настоящее время эти поллютанты находятся практически везде в рассеянном состоянии. Проанализировав отобранные образцы почвы, воды и иловых наносов в реке Кочеты, можно отметить присутствие всех определяемых ХОП по всему изучаемому району в количествах от сотых долей ПДК, что характеризует их как следы, до значений, превышающих в почве допустимый его уровень в 1,3-5,0 раз. Место отбора пробы с высоким содержанием пестицида находится в станице Медведовской у подножия дамбы. Этот участок наиболее подвержен аккумуляции вредных веществ. Визуальный осмотр этой территории показал присутствие мусора, содержащего как бы265 товые, так и промышленные отходы. Количественное преобладание концентраций ДДЕ над ДДТ говорит о значительном возрасте отложений (концентрация метаболита больше концентрации самого вещества). Высокие значения коэффициента вариации пестицидов указывают на неравномерность загрязнения территории. Согласно полученным данным о содержании хлорорганических пестицидов в трех изучаемых средах реки Кочеты, можно сделать вывод о том, что превышение концентраций по почвам в пойме реки носит характер неконтролируемого в прошлом внесения поллютантов в почву. Все проанализированные пробы воды, почвы и иловых отложений в реке Бейсуг содержат практически все виды контролируемых пестицидов. По результатам анализов отмечено, что концентрации определяемых ХОП в воде существенно ниже допустимого уровня и не превышают 1 % ПДК. Частота обнаружения ХОП в почве и илах выше по сравнению с водой и составляет 0,05-0,37 ПДК. Это связано с тем, что вода с течением постоянно уносит пестициды и они накапливаются в основном в донных отложениях. Необходимо отметить наличие образцов почвы, в которых концентрация пестицидов значительно превысила ПДК. Одна из точек отбора находится в окрестностях станицы Нововладимирской, в агрозоне, где осуществляется выпас скота. В данной точке установлено превышение значений ПДК по ДДЕ в 2,43 раза, что говорит о локальном применении пестицидов группы ДДТ на данной территории в прошлом. Другая точка расположена при въезде в станицу Переяславскую в 500 м от автомобильного моста. Берег подтопляется, а также загрязнён бытовыми отходами. В данной точке выявлены максимальные концентрации по ДДТ, превышающие ПДК в 3,61 раза, что, вероятнее всего, связано с бесконтрольным применением пестицида. Анализ почвенного покрова прибрежной полосы, воды и донных отложений в реке Ея показал наличие всех определяемых ХОП во всех отобранных образцах в количествах, не превышающих 0,5 ПДК. Зафиксировано полное отсутствие пестицида ГХБ во всех пробах воды изучаемой реки. Необходимо отметить высокие значения коэффициентов вариации пестицидов группы ДДТ, что свидетельствует о неравномерности загрязнения этими пестицидами изучаемой территории. В целом, по содержанию пестицидов нельзя выделить ведущих загрязнителей, что свидетельствует о благополучном состоянии реки Ея. По итогам проведенного анализа образцов почвы, воды и донных отложений в реке Челбас можно отметить, что средние концентрации определяемых ХОП не превысили установленных норм ПДК. Результаты исследований показывают, что содержание контролируемых пестицидов колеблются в широком диапазоне, что говорит о неравномерном загрязнении данной территории ХОП группами поллютантов ДДТ, ГХЦГ и ГХБ При этом превышение ПДК в почвах пойм степных рек зафиксировано лишь в одной пробе, расположенной по левому берегу в 500 м от места впадения реки Средняя Челбаска. Предельно допустимое значение по сумме пестицидов группы ДДТ превышено в этой точке в 1,57 раза. Степень загрязнения данной территории гексахлорбензолом очень низкая, но было обнаружено одно значение, превы266 шающее ПДК в 1,5 раза. В целом, по содержанию хлорорганических пестицидов почва, вода и иловые наносы изучаемого района реки Челбас слабо загрязнены, а следовые концентрации хлорорганических пестицидов позволяют характеризовать ее как условно чистую. По данным исследований загрязненности почвенного покрова поймы бассейна реки Кирпили были получены следующие результаты: присутствие остаточных количеств всех ХОП во всех пунктах отбора проб, причем наблюдается превышение ПДК по ДДТ в 1,8 раз. Подобная картина может быть связана с расположением в непосредственной близости от места отбора проб частных огородов, на которых, вероятно, ранее интенсивно применялись пестициды. Содержание же пестицидов других групп оценивается как незначительное. Концентрации ГХБ оценивается как 0,006 ПДК - средние показатели и 0,03 ПДК - максимальные показатели, а пестицидов группы ГХЦГ - тысячные доли. При анализе образцов воды на содержание остаточных количеств ХОП выявлено их присутствие во всех пробах в количествах, не превышающих ПДК. Исследование образцов донных отложений также показало их незначительную загрязненность изучаемыми поллютантами, полученные концентрации ниже установленных норм ПДК в данной среде. В результате анализа данных содержания остаточных количеств хлорорганических пестицидов в почве, воде и донных отложениях ряда степных рек Кубани можно сделать ряд выводов: во - первых, хлорорганические пестициды практически везде на территории данной ландшафтной системы находятся в рассеянной форме, что свидетельствует об их широком применении в прошлом; во - вторых, количества пестицидов в различных средах существенно ниже предельно допустимых концентраций; обнаруженные превышения допустимых значений связаны с точечным загрязнением рассматриваемой территории, что, очевидно, связано с несанкционированными захоронениями или неконтролируемым выбросом рассматриваемых поллютантов в полях севооборотов или лесных посадках. Диоксины. Наиболее опасными загрязнителями окружающей среды из комплекса орагнических загрязнителей для человека являются диоксины: для них не существует нижнего предела безвредности для человека из-за их кумулятивного эффекта. Диоксины в значительных количествах формируются при сжигании мусора, твердых бытовых отходов, в составе которых накапливается хлор. Источником его образования вследствие несовершенных технологий являются также металлургические, химические и другие производства. К сожалению, на территории края не существует лаборатории, способной оценивать уровень загрязнения диоксинами, что не может служить основанием для исключения контроля за этим опасным загрязняющим веществом в будущем, поскольку многие зарубежные данные указывают на его опасность для здоровья населения при содержании в организме всего 10-9мг/кг. Учитывая большую опасность и специфичность диоксинового загрязнения для человека, в крае необходимо создать лабораторию по определению диоксинов и других супертоксикантов (бифенилов, бенз(а)пирена и других особо опасных для человека соединений органического происхождения) в различных объектах окружающей среды. 267 Глава 5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛАНДШАФТОВ КУБАНИ НЕФТЕПРОДУКТАМИ И ФЕНОЛАМИ Загрязнение почв и водных систем нефтепродуктами. Нефть представляет собой в основном жидкие углеводороды (органические соединения), состоящие из водорода и углерода (по массе около 90-95 % нефти составляет водород и углерод, до 80 % и больше по массе приходится на углерод). Содержание серы и кислорода в нефти может достигать 5 % по массе для каждого элемента. Близкие нефтепродуктам по составу соединения, находящиеся в природной среде (грунты, горные породы), имеют собирательное название битуминозные вещества. Концентрация неполярных и малополярных углеводородов естественного происхождения в почвах разного типа колеблется от 40 до 1000 мг/кг, причем наиболее частые значения варьируют от 50 до 200 мг/кг. Загрязнение почв и водоемов суши осуществляется при авариях нефтепроводов, пересекающих Краснодарский край с востока на запад, машин, перевозящих нефть, аварий на железнодорожном транспорте, при выбросах двигателями внутреннего сгорания не отработанных остатков топлива и т.д. С целью оценки степени загрязнения ландшафтных систем суши НИИ прикладной и экспериментальной экологии Кубанского государственного аграрного университета провел обследование фонового содержания нефтепродуктов в верхнем слое почв края по природно-хозяйственным зонам (табл. 135). Таблица 135. Содержание нефтепродуктов в верхнем слое почвы по природнохозяйственным зонам края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Среднее 154,7 98,4 99,7 87,0 98,3 95,1 120,0 Минимум 25 25 25 25 1 25 50 Максимум 500 175 275 225 250 250 250 Наибольшей загрязненностью нефтепродуктами отличаются почвы зоны богарного земледелия, где среднее содержание указанного загрязнителя превышает 150 мг/кг почвы при весьма широком разбросе минимальных и максимальных величин – от 25 до 500 мг/кг почвы. Также отмечен относительно повышенный по сравнению с другими уровень содержания нефти в почвах рекреационной зоны, где при средних показателях 120 мг/кг разрыв между крайними величинами существенно ниже - от 50 до 250 мг/кг. Во всех остальных зонах загрязненность почвы нефтепродуктами в среднем ниже 100 мг/кг. Относительно высокую загрязненность почв нефтепродуктами в зоне богарного земледелия и в рекреационной зоне можно объяснить боль268 шим количеством на их территориях техники, используемой в первом случае для работы на сельскохозяйственных полях, а во втором случае - в качестве автотранспорта для туристов. В остальных зонах, по всей видимости, загруженность техникой и напряжение с выбросами нефтепродуктов существенно ниже. Была проведена также оценка концентрации нефтепродуктов в верхнем слое почвы различных геохимических ландшафтов в пределах конкретных природнохозяйственных зон (Приложение 3, табл. 2). Наименьшей загрязненностью верхнего слоя почв характеризуются ландшафты зоны виноградарства и горно-лесной. Наибольшей концентрацией нефтепродуктов в зоне виноградарства характеризуются почвы ландшафтов 7 Q, 5 Q, 3 Q и 1Q; а в рекреационной зоне – в ландшафте 45 К. Максимальное содержание нефти отмечалось в отдельных точках, в которых её уровень приближается к 1000 мг/кг почвы, и большинство этих точек расположено рядом с местами высокой концентрации автотранспорта. В целом же по загрязненности нефтепродуктами почвы геохимических ландшафтов края можно отнести к слабозагрязненным. Институтом проведены также исследования по оценке загрязнения почв и природных водоемов суши по трансекте, проложенной с востока на запад по Кавказскому, Тбилисскому, Усть-Лабинскому, Кореновскому, Динскому, Красноармейскому, Абинскому и Крымскому районам края. Целью работы было получение информации об экологической обстановке в отдельных природных зонах края. Содержание нефтепродуктов в почвах, поверхностных водах и донных отложениях определялось ИК-фотометрическим методом на анализаторе нефти АН-2 в соответствии со стандартными методиками, разработанными гидрохимическим институтом. Сущность метода основана на выделении нефтяных компонентов из воды и почвы экстракцией четыреххлористым углеродом, хроматографическом отделении углеводородов от соединений других классов в колонке с оксидом алюминия и количественном их определении по интенсивности поглощения в инфракрасной области спектра. Обследование фонового состояния почвенного покрова в Кавказском районе показало, что содержание нефтепродуктов в образцах почвы по трансекте этого района варьирует от 100,0 до 1025,0 мг/кг (Приложение 1, табл.1). Наибольшее количество нефтепродуктов отмечено в поверхностном пахотном слое 0-20 см сельскохозяйственной зоны. В разрезах с глубиной содержание нефтепродуктов постепенно убывает и доходит до 25,0 мг/кг, однако в горизонте «В» и «С» встречаются уплотненные слои, которые аккумулируют нефтяные загрязнения. В Тбилисском районе содержание нефтепродуктов в почвах варьирует достаточно широко – от 50,0 до 825,0 мг/кг. В Усть-Лабинском и Кореновском районах через каждый километр были отобраны образцы почв на содержание нефтепродуктов на глубину до 60 см и до 2 м. Содержание нефтепродуктов в разрезах по горизонтам варьирует от 50,0 до 100,0 мг/кг. Превышений ПДК по почвам этого района ни в одной точке не наблюдалось. 269 В Динском районе содержание нефтепродуктов в почвах изменяется в пределах от 25,0 до 175 мг/кг. Содержание нефтепродуктов по горизонтам в разрезах составляет 50,0 мг/кг в Апax и постепенно уменьшается до 25,0 мг/кг на глубине 2 м. В целом по району мы можем сказать, что почвы не загрязнены нефтепродуктами и их уровень можно отнести к природному фоновому. В Красноармейском, Абинском и Крымском районах содержание нефтепродуктов в основных образцах варьирует от 25,0 до 225,0 мг/кг. В пойме реки Кубань содержание нефтепродуктов изменяется от 75,0 до 175,0 мг/кг. В целом по результатам обследования почв этих районов можно сказать, что они практически не загрязнены нефтепродуктами. В среднем нижний предел концентрации нефти и нефтепродуктов в почве изменяется от 100 до 1000 мг/кг. Актуальной проблемой для края является локальное загрязнение нефтепродуктами биогенных и техногенных ландшафтов (табл. 136). Таблица 136. Содержание нефтепродуктов (мг/кг) в различных районах и ландшафтах края , превышающие 1000 мг/кг почвы Район края Абинский Апшеронский Белоглинский Выселковский Краснодар Крымский Отрадненский Северский Славянский Сочи Староминский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Щербиновский Ландшафт 5Q 47Q 1Q 7Q 23Q 30 30 7Q 4N 5Q 30 45K 3Q 7Q 15N 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 6Q Среднее значение 1550,0 1050,0 1650,0 3250,0 1225,0 1000,0 1800,0 5775,0 1125,0 1025,0 7700,0 2600,0 3216,7 1937,5 1025,0 5225,0 1458,0 1375,0 2881,3 14765,0 1531,7 25883,3 Нефтепродукты могут длительное время находиться на поверхности воды, выбрасываться на берег, осаждаться на дно, накапливаться в донных осадках, адсорбируясь на тяжёлых частицах, а затем подниматься в верхние слои и легко пе270 реноситься течением из одних районов в другие. Одним из серьезных источников загрязнения водоемов нефтепродуктами является поверхностный сток - дождевые и талые воды, формирующиеся на территории населённых пунктов, сельскохозяйственных угодий и промышленных площадок. Нефть, попав в воду, распределяется следующим образом: 20% остается в виде пленки на поверхности, 40% - в форме эмульсии в толще воды, 40% - оседает на дно. Для определения суммарного содержания нефтепродуктов в природных водах нами был выбран метод инфракрасной спектрометрии. Измерения проводились на концентратомере КН-2 по гостированной методике. Отбор проб воды производился в соответствии с требованиями при общих и локальных загрязнениях. Пробы воды отбирались во всех степных реках края с левого и правого берегов на расстоянии 1,0-1,5 м от уреза воды на глубине 0,25 м. Передача проб в лабораторию научноисследовательского института прикладной и экспериментальной экологии осуществлялась в виде экстракта. При этом стадия пробоподготовки производилась на месте отбора проб в передвижной лаборатории. При определении нефтепродуктов в природных водах различных зон исследования обращает внимание широкий разброс показателей загрязнения в различных точках. Так, максимальное содержание нефтепродуктов составило 0,412 мг/дм3, что приурочено к селитебной зоне; а минимальное содержание составило 0,05 мг/дм3 и относится к природной зоне, где антропогенное воздействие незначительное. Средняя концентрация нефтепродуктов на всей протяжённости степных рек составила 0,13 мг/дм, что не превышает ПДК для водоёмов хозяйственно-бытового назначения. Если водотоки отнести к категории рыбохозяйственного назначения, то превышения ПДК от среднего содержания нефтепродуктов составило 2,6 ПДК, если же воды степных рек отнести к хозяйственно-бытовым, то максимальное превышение составило всего 1,4 ПДК. Таким образом, по рыбохозяйственной категории загрязнение нефтепродуктами превышает ПДК по всем степным рекам на всём их протяжении Минимальное содержание нефтепродуктов, зарегистрированное во всех степных реках, составило 0,05 мг/дм3, а ПДК равно 0,03 мг/дм3. Исходя из этого, можно отметить, что наибольшие концентрации нефтепродуктов в природных водах приурочены к местам интенсивной антропогенной нагрузки: места, расположенные в черте населённых пунктов, автомобильных и железнодорожных мостов и автомагистралей. Общее загрязнение природных вод нефтепродуктами можно охарактеризовать как неравномерное с достаточно высоким разбросом содержания нефтепродуктов, хотя загрязнения носят локальный характер. Если сравнивать уровни содержания нефтепродуктов в водах степных рек по их протяжённости, то наблюдается слабая динамика накопления нефтепродуктов от истока к устью. Превышения ПДК в содержании нефтепродуктов также носят скачкообразный характер и относятся к местам сильного антропогенного воздействия. В 271 целом, по степени загрязнения природных вод степных рек нефтепродуктами их можно отнести к слабозагрязненным, за исключением отдельных участков, что указывает на наличие здесь локальных источников загрязнения нефтепродуктами. Для оценки воды степных рек на загрязенность их нефтепродуктами определялось их содержание в воде реки Ея. В верхней части реки Ея (у её истока) содержание нефтепродуктов колеблется от 0,093 до 0,134 мг/ дм3 при среднем значении 0,11 мг/л. Концентрация нефтепродуктов в воде в устьевой части реки не превышает 0,165 мг/ дм3 при минимальном значении 0,135 мг/ дм3, что сравнимо с максимумом в истоке (табл. 137). Таблица 137. Содержание нефтепродуктов (мг/ дм3) в воде реки Ея Участок реки Исток Устье Правый берег Левый берег Средний образец Минимум 0,093 0,135 0,03 0,04 0,03 Максимум 0,134 0,165 0,38 0,33 0,38 Среднее арифмет. 0,11 0,15 0,15 0,14 0,14 ПДКкб 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Содержание нефтепродуктов в воде реки Ея по правому и левому берегам практически не отличается. Максимальное значение в выборке, составленной из значений концентраций по всем отобранным пробам воды в реке Ея, - 0,38 мг/ дм3 - зафиксировано на окраине станицы Советский Дар, что соответствует 0,76 ПДК нефтепродуктов в воде. Возможным источником загрязнения на данном участке могут служить продукты и отходы хозяйственной деятельности человека. В целом можно говорить о низком уровне загрязнения воды реки Ея нефтепродуктами. Сравнивая реку Ея с её основными притоками: Сосыкой, Кавалеркой и Куго-Еей по содержанию нефтепродуктов в воде, можно сделать вывод, что вода реки Ея (максимальная концентрация нефтепродуктов 0,76 ПДК) менее загрязнена, чем вода реки Сосыка (1,2 ПДК), но более загрязнена, чем вода реки Кавалерка (0,45 и 0,52 ПДК соответственно). Средние значения концентрации нефтепродуктов в водах этих рек 0,14-0,17 мг/л (что соответствует 0,28-0,34 ПДК). Аналогичные исследования проведены на реке Челбас. Оценивая результаты, полученные при анализе проб воды, отобранных в реке Челбас на содержание нефтепродуктов, необходимо отметить следующее. В пункте отбора проб воды у истока реки Челбас показатели по нефтепродуктам варьируют от 0,07 до 0,11 мг/дм3, а средний показатель составляет 0,09 мг/дм3, что не превышает нормативы ПДК (0,5 мг/дм3). Содержание нефтепродуктов в пункте отбора воды в устьевой части реки Челбас колеблется от 0,11 до 0,12 мг/дм3, а средний показатель составляет 0,11 мг/дм3, что тоже не превышает нормативы ПДК. В целом по всей длине реки у обоих 272 берегов содержание нефтепродуктов нормативы ПДК не превышает, а превышения имеют локальный характер. Показатели варьируют от 0,05 до 0,19 мг/дм3. При анализе проб воды, отобранных в реке Кочеты, в истоковой части реки показатели по нефтепродуктам варьировали от 0,083 до 0,191 мг/дм3, а средний показатель составляет 0,14 мг/ дм3, что не превышает нормативы ПДК (0,5 мг/дм3). Содержание нефтепродуктов в пункте отбора воды в устьевой части реки Кочеты варьирует от 0,109 до 0,198 мг/дм3, а среднее составляет 0,132 мг/дм3, что также не превышает нормативы ПДК. В целом по всей длине реки у обоих берегов содержание нефтепродуктов в воде не превышает нормативы ПДК и имеет локальный характер. Показатели изменяются от 0,083 до 0,198 мг/дм3 и составляют 0,382 ПДК (табл. 138). В целом, по содержанию нефтепродуктов, воду реки Кочеты можно характеризовать как условно чистую. Таблица 138. Содержание нефтепродуктов (мг/дм3 ) в воде реки Кочеты Участок реки Исток Устье Вся река Минимум 0,083 0,109 0,083 Максимум 0,191 0,198 0,198 Среднее арифметич. 0,14 0,16 0,15 В верховьях реки Кирпили содержание нефтепродуктов в пробах воды колебалось от 0,116 до 0,215 мг/дм3 при среднем содержании 0,17 мг/ дм3, что составляет 0,34 ПДК. В устье реки Кирпили содержание нефтепродуктов в воде изменяется от 0,124 до 0,247 мг/дм3 при среднем значении 0,24 мг/дм3, что составляет 0,28 ПДК. Это сравнимо со средним значением содержания нефтепродуктов в верховьях реки (табл. 139). Таблица 139. Содержание нефтепродуктов (мг/ дм3) в воде реки Кирпили Участок реки Исток Устье Вся река Минимум 0,116 0,124 0,109 Максимум 0,215 0,247 0,412 Среднее значение 0,17 0,24 0,25 Минимальное значение содержания нефтепродуктов в воде в среднем течении реки зафиксировано по левому берегу и составляет 0,039 мг/дм3, или 0,078 ПДК. Максимальное значение отмечено в образце по правому берегу и составляет 0,412 мг/дм3, или 0,824 ПДК, что можно объяснить загрязнением берега бытовыми отходами. Концентрации нефтепродуктов в воде по левому и правому берегам в среднем течении реки отличаются незначительно, но по правому берегу они несколько выше. В целом воду реки в среднем её течении можно характеризовать как условно чистую. 273 В верховьях реки Понура содержание нефтепродуктов колеблется от 0,063 до 0,136 мг/ дм3, при среднем значении 0,1 мг/ дм3. В воде устьевой части концентрация нефтепродуктов изменяется от 0,065 до 0,114 мг/ дм3, что соизмеримо с их содержанием в верховьях (табл. 140). Таблица 140. Содержание нефтепродуктов (мг/дм3) в воде реки Понура Участок реки Исток Устье Вся река Максимум 0,136 0,114 0,149 Минимум 0,063 0,065 0,52 Среднее арифметич. 0,10 0,09 0,10 Максимальные значения в выборке, составленной из значений концентрации по всем пробам воды в реке Понура - 0,144 и 0,149 мг/дм3 - зафиксированы на западной окраине станицы Нововеличковская и в 9 км от станицы Андреевской соответственно. Возможно, источником загрязнения могут быть сельхозугодья, расположенные по обоим берегам реки; источником загрязнения может быть также дорога с интенсивным грузопотоком и, естественно, несанкционированная свалка на правом берегу. Поскольку максимальному значению концентрации нефтепродуктов в воде соответствует 0,3 ПДК, то воду реки Понура на всем ее протяжении можно характеризовать как чистую. В целом по всей длине реки у обоих берегов содержание нефтепродуктов в воде не превышает нормативы ПДК (0,5 мг/дм3) и показатели варьируют от 0,052 до 0,149 мг/ дм3. Оценивая результаты, полученные при анализе проб воды в реке Средняя Челбаска на содержание нефтепродуктов весной необходимо отметить, что в верховьях реки показатели по нефтепродуктам варьируют от 0,125 до 0,148 мг/дм3, а среднее значение составляет 0,137 мг/дм3 , что не превышает нормативы ПДК (0,5 мг/дм3). В целом по всей длине реки у обоих берегов содержание нефтепродуктов весной не превышает нормативы ПДК и варьирует от 0,05 до 0,19 мг/дм3. Содержание нефтепродуктов летом в верховьях реки Средняя Челбаска колеблется от 0,109 до 0,124 мг/дм3, а среднее значение составляет 0,117 мг/дм3, что не превышает нормативы ПДК. В устьевой части реки показатели варьируют от 0,104 до 0,87 мг/дм3 а среднее значение составляет 0,487 мг/дм3. В целом же по всей длине реки у обоих берегов содержание нефтепродуктов в весенний и летний периоды нормативы ПДК не превышает. B истоковой части реки Куго-Ея содержание нефтепродуктов в воде изменяется от 0,052 до 0,135 мг/ дм3 при среднем значении 0,09 мг/дм3. В водных пробах среднего течения и устья реки содержание нефтепродуктов не превышает 0,26 мг/ дм3 (табл. 141). 274 Таблица 141. Содержание нефтепродуктов (мг/дм3) в воде реки Куго-Ея. Участок реки Исток Устье Вся река Минимум 0,052 0,23 0.052 Максимум 0,135 0,26 0.26 Среднее арифметич. 0,09 0,25 0.15 Максимальное значение в выборке, составленной из значений концентраций по всем пробам воды в реке Куго-Ея, зафиксировано в устье реки - 0,26 мг/дм3, что соответствует 0,52 ПДК нефтепродуктов в воде. Возможным источником загрязнения на данном участке (северо-восточная окраина станицы Кущевской) является несанкционированная свалка. Так как максимальная концентрация нефтепродуктов в воде реки Куго-Ея не превышает 0,52 ПДК, воду реки в целом можно характеризовать как условно чистую. Содержание нефтепродуктов в воде реки Меклеты изменяется от 0,037 до 0,362 мг/дм3 при среднем значении 0,123 мг/дм3. Концентрация нефтепродуктов, зафиксированная в истоковой части реки, составила 0,112 мг/дм3, что соответствует 0,224 ПДК В устьевой части реки пробы не отбирались, так как устье реки находится за пределами Краснодарского края. Минимальное значение концентрации нефтепродуктов выявлено в 4 км от автомобильного моста. Максимальное значение 0,362 мг/дм3 зафиксировано на окраине поселка Новопавловка и соответствует 0,724 ПДК, воду реки по содержанию нефтепродуктов в целом можно характеризовать как условно чистую. Содержание нефтепродуктов в воде реки Калалы на обследованном участке колеблется от 0,034 до 0,374 мг/дм3. Минимальное значение концентрации нефтепродуктов в воде реки Калалы выявлено у правого берега в окрестности станицы Успенской, максимальное значение - у левого берега (верхнее течение) и соответствует 0,748 ПДК. Среднее содержание нефтепродуктов в воде реки у правого берега 0,097, а у левого - 0,152 мг/дм3. Поскольку в воде реки Калалы превышений ПДК зафиксировано не было, воду реки на всем обследованном участке по содержанию нефтепродуктов можно характеризовать как условно чистую. Таким образом, содержание нефтепродуктов в воде различных рек степной зоны заметно варьирует; в устьевой части всех речных систем отмечено существенное накопление нефтепродуктов в сравнении с их истоками. При экологических исследованиях определение нефтяных загрязнений является одной из наиболее сложных задач. Понятия нефть и нефтепродукты включает сотни соединений, отличающихся по своим химическим и физическим свойствам. Аналитические трудности обусловливаются существованием различных форм миграционных нефтепродуктов (растворенные, эмульгированные, адсорбированные), состав которых сильно отличается от исходного загрязняющего нефтепродукта. Содержание нефтяных загрязнений может варьировать от нанограмма до сотен и тысяч 275 мг/л - в воде, и мг/кг - в грунтах. Эту весьма сложную в качественном и количественном отношении оценку мы всегда проводим по одному нормативу и определяем по одному методу. Методический подход в плане контроля нефтяных загрязнений в природных водах базируется на особенностях миграции и рассеяния углеводородов в водных объектах. Важнейшими физическими факторами, влияющими на распространение нефтепродуктов в окружающей среде, являются их испарение, растворение, адсорбция, а основными факторами разрушения – химическое и биохимическое окисление. Соотношение этих факторов для различных сред, в частности для поверхностных и подземных вод и почвогрунтов, существенно различается, что следует учитывать при выборе метода исследования. В поверхностных водах состав нефтепродуктов под влиянием испарения и интенсивного протекания различных процессов химической и биологической деструкции существенно меняется за короткий срок. В подземной воде весьма значимы процессы растворения и адсорбции, тогда как процессы разрушения заторможены и углеводородное загрязнение может длительно сохраняться. Большую опасность при загрязнении подземных вод представляют нефтепродукты, обладающие малой вязкостью и хорошей растворимостью: это бензины и керосины. Растворимая форма нефти и различных нефтепродуктов представлена одним и тем же набором моноядерных ароматических углеводородов, главным образом С6С10, доля которых от суммы углеводородов составляет 80 % для бензинов и 99 % для керосинов. При выборе метода анализа учитывается цель проведения данного исследования: осуществление контроля за содержанием нефтепродуктов в различных объектах на основе установленных предельно допустимых концентраций, подробное изучение процессов поведения нефтепродуктов в воде и почвах, изучение распространения загрязнения, определение источника загрязнения - и в соответствии с поставленной задачей определяется выбор метода качественной и количественной оценки. При решении задач по оценке суммарного содержания нефтепродуктов в природных водах, когда не известны ни вид нефтепродукта, ни его преимущественная миграционная форма, необходимо располагать комплексом методов, чувствительных к различным миграционным формам и позволяющих оценить различные виды нефтепродуктов, которые могут заметно отличаться друг от друга по углеводородному составу. С учетом вышеизложенных характеристик подхода к оценке загрязненности речных систем нефтепродуктами была изучена река Челбас летом 2004 года на всем её протяжении. Челбас - степная река протяженностью 288 км и площадью водосбора 3950 км2, относящаяся к группе «средние реки». Высота возвышенностей по её обоим берегам - 70-170 м. Средняя высота водосбора 83 м. Река имеет плохо разработанную узкую долину в верховье, которая заметно расширяется в среднем и ниж276 нем течении. Склоны долины невысокие, пологие, слабо выраженные. Для проведения анализа мы использовали методику выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов методом инфракрасной спектрометрии. Полученные данные положены в основу построения диаграмм распределения содержания нефтепродуктов в воде, почве и донных отложениях (табл. 142, рис. 27-29). Таблица 142. Содержание нефтепродуктов в воде и донных отложениях реки Челбас ПДК , мг/дм3 Нефтепродукты в воде, мг/дм3 0,09 0,12 0,09 0,1 0,08 0,11 0,1 0,09 0,15 0,08 0,11 0,1 № точки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 Средняя рх 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Ил, мг/кг хб 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 62,75 83,38 43,63 53,38 74,00 513,85 43,88 81,60 80,38 295,75 213,5 140,55 содержание УВ ПДК рх ПДКхб 0,35 концентрация, мг/л 0,3 0,25 0,2 0,15 0,15 0,12 0,11 0,1 0,1 0,09 0,09 0,09 0,08 0,05 0,11 0,1 0,1 0,08 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 № пункта отбора проб Рис. 27. Содержание нефтепродуктов в воде реки Челбас 277 ср ил 600 концентрация, мг/кг 513,9 500 400 295,8 300 213,5 200 140,6 62,8 100 83,4 43,6 53,4 3 4 74,0 81,6 80,4 8 9 43,9 0 1 2 5 6 7 10 ср 13 № пункта отбора проб Рис. 28. Содержание нефтепродуктов в иловых отложениях реки Челбас почва концентрация, мг/кг 250 222,7 213,8 234,6 200 150 104,4 100 86,3 81,9 84,4 80,3 54,3 49,3 35,4 50 60,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 ср пункт отбора проб Рис. 29. Содержание нефтепродуктов в почвах поймы реки Челбас Из представленных диаграмм видно, что содержание нефтепродуктов в почве в верховьях реки Челбас колеблется от 44,0 до 155,5 мг/кг при среднем значении 86,3 мг/кг. Максимальное значение (360 мг/кг) концентрации нефтепродуктов в почве, приуроченной к среднему течению реки, зафиксировано на левом берегу в станице Стародеревянковской. Возможным источником загрязнения может быть автомобильный мост. Максимальное значение концентрации нефтепродуктов в почве составило 0,36 ПДК. Содержание нефтепродуктов в донных отложениях увеличивается от истока (32) к устью (140 мг/кг). В среднем течении зафиксирован максимум содержания нефтепродуктов в донных отложениях – 513,9 мг/кг в станице Стародеревянковской. Со278 держание нефтепродуктов в воде анализировалось с целью оценки её пригодности для различных типов водопользования: хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного. Превышения содержания нефтепродуктов в воде для хозяйственно-бытового водопользования отмечено не было, в то время как для рыбохозяйственного водопользования превышения значений ПДК отмечены на всем протяжении реки. В верхнем течении содержание нефтепродуктов в воде составляет – 0,09, в среднем 0,1, в нижнем – 0,12 мг/дм3 (значение ПДК – 0,05мг/дм3) Содержание фенолов и ПАВ в речных системах Кубани. Водоснабжение во многих городах и других населенных пунктах Краснодарского края осуществляется из поверхностных и подземных источников, качество воды в которых с каждым годом ухудшается главным образом из-за постоянно возрастающей антропогенной нагрузки на компоненты природной среды, поэтому значение пресной воды как природного сырья постоянно возрастает. Большая часть всех загрязняющих веществ, поступающих в компоненты природной среды, - продукт хозяйственной деятельности человека и результат действия вполне определенных источников загрязнений. Среди многочисленных загрязняющих веществ, поступающих в водные объекты со стоками, одним из наиболее распространенных являются фенолы. В естественных условиях они образуются в процессе метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в водной толще, так и в донных отложениях. Фенолы представляют собой производные бензола с одной или несколькими гидроксильными группами. Их принято делить на две группы – летучие с паром фенолы и нелетучие. В ходе исследований, проведенных на реке Челбас, при анализе проб воды методом, основой которого является извлечение фенолов из воды диэтиловым эфиром и измерение массовой концентрации на анализаторе “Флюорат – 02-2М”, была выявлена массовая концентрация общих фенолов - летучих и нелетучих (табл. 143). Таблица 143. Содержание фенолов в пробах воды в реке Челбас (ПДК = 0,1мг/л) Пункт отбора Ст. Новопластуновская П. Пригородный В среднем течении Левый берег 0,14 0,07 0,0001 Правый берег 0,32 0,32 0,32 Из полученных данных необходимо выделить следующее: - разброс значений по содержанию фенолов в воде реки Челбас довольно значителен (от 0,0001 до 0,32 мг/л); - ближе к устью реки наблюдается уменьшение концентрации фенолов до минимальной; 279 - максимальное значение отмечено на участках реки в станице Новопластуновская и поселке Пригородный; - доля проб с повышенной концентрацией фенолов - до 2 ПДК - составила 54 %. Превышение естественного фона по фенолу является основанием отнести данный водоем к загрязненным. Таким образом, и разброс значений фенолов и их превышение уровня ПДК в отдельных пунктах отбора проб свидетельствуют о наличии одного или нескольких локальных источников загрязнения рассматриваемого водоема. Прежде всего, возможными источниками поступления фенолов являются: расположенные в верховьях (ст. Темижбекская) три склада ядохимикатов; ниже по течению, в районе города Тихорецка, - очистные сооружения, осуществляющие сброс вод непосредственно в реку, и два полигона захоронения бытовых отходов по обоим берегам, а также наличие в среднем течении реки (ст. Новопластуновская и Новоплатнировская) очистных сооружений, двух полигонов захоронения бытовых отходов и двух складов ядохимикатов. Уменьшение концентрации загрязнения воды фенолами от истока реки к устью, вероятно, связано с их характерной особенностью: фенолы - нестойкие соединения, подверженные главным образом биохимическому окислению. Чем больше концентрация фенолов, тем быстрее происходит их убыль в процессе окисления. Кроме того, не последнюю роль играет то обстоятельство, что исследование проводилось в летний период времени, а с ростом температуры увеличивается и скорость распада фенолов. Таким образом, учитывая эти особенности и тот факт, что ближе к устью в связи с его заболачиванием река не испытывает такого антропогенного влияния, как в верховье, доля проб с повышенной концентрацией фенолов значительно снижается. В целом сложившаяся картина свидетельствует об устойчивом загрязнении реки Челбас фенолами. Наряду с этим проводились измерения концентрации ПАВ (поверхностно активных веществ) двух классов (классификация по различию в структуре гидрофильной части). Анионактивные вещества (АПАВ) - это карбоновые кислоты и их производные; их производство по своему экономическому значению занимает одно из первых мест во всем мире; и катионоактивные вещества (КПАВ) – нечетвертичные или четвертичные аммониевые основания. Анализ проб воды проводился флуориметрическим методом, основанном на экстракции хлороформом ионных пар КПАВ и АПАВ с красителем и определении концентрации по интенсивности флуоресценции полученного экстракта на приборе «Флюорат» 02–2М. Для реки Челбас можно выделить следующее значения по содержанию ПАВ: разброс значений от 0,03 до 0,87 мг/л; максимальное значение отмечено ближе к истоку - поселок Челбас, а минимальное - в середине реки (поселок Пригородный); превышение составило в среднем 2 ПДК по максимальному значению; доля проб с повышенной концентрацией анионных ПАВ (больше ПДК) составила 58 %. 280 Для КПАВ характерен значительный разброс данных - от 0,04 до 0,92 мг/л; максимальное содержание отмечено также ближе к истоку (поселок Челбас), а минимальное - в поселке Пригородный; зафиксировано превышение ПДК почти в 2 раза по максимальному значению; доля проб с повышенной концентрацией (больше ПДК) составила 36 % (табл. 144). Таблица 144. Содержание ПАВ в пробах воды реки Челбас (мг/л), ПДК=0,5 мг/л. Пункт отбора Исток Среднее течение Показатель КПАВ АПАВ КПАВ АПАВ Минимум 0,398 0,498 0,04 0,03 Максимум 0,625 0,529 0,92 0,87 Максимум в долях ПДК 1,25 1,05 1,8 1,5 Из полученных данных трудно выявить определенную закономерность в характере распределения АПАВ и КПАВ в исследуемом объекте. Возможным источником появления ПАВ на отдельных участках реки являются, прежде всего, очистные сооружения, расположенные в районе города Тихорецка и в среднем течении реки со своими несовершенными методами очистки производственно–бытовых сточных вод от ПАВ, а также поля орошения с применением ПАВ в сельском хозяйстве, особенно при использовании для борьбы с вредителями культурных растений инсектицидов, фунгицидов, гербицидов и др. Значительная доля проб с повышенной концентрацией фенолов, катионных и анионных ПАВ свидетельствует о том, что в целом степень загрязнения реки Челбас довольно высока. Несмотря на снижение уровня загрязнения воды соединениями ПАВ в устье реки, такой уровень загрязнения значительно ухудшает санитарно– гигиеническое состояние рассматриваемого водоема, имеющего рыбохозяйственную ценность. 281 Глава 6. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИБРЕЖНЫХ ВОД ЧЕРНОГО МОРЯ Возраст современной стадии Черного моря около 3000 лет. В силу ряда политических, экологических и технологических причин Черное море сегодня доведено до состояния экологического кризиса. Политическая и экономическая нестабильность государств, какими являются Болгария, Румыния и особенно Грузия, Россия и Украина, имеющие выход к Черному морю, несмотря на многочисленные Международные договоренности в плане ослабления давления на Черное море практически ничего не делают, а вернее - усугубляют кризисное состояние этого морского бассейна. Последняя агрессия НАТО во главе с США и Англией в Югославии еще резче обозначила антропогенное нашествие на Черное море, куда со стоками Дуная усилилось поступление различных детергентов, пестицидов, тяжелых металлов, радионуклидов, органических веществ, но особенно увеличилось поступление нефтяных загрязнений в связи с разрушением в Югославии нефтехранилищ, нефтезаводов и т.д. До американо-натовской агрессии в Черное море ежегодно попадало свыше 10 тыс. т нефти, что обусловило установление практически постоянной нефтяной пленки на тысячах и тысячах квадратных километров поверхности моря. Многие виды рыб Черного моря мечут икру в поверхностном слое, где она и гибнет от нефтяного загрязнения. В прибрежной зоне складывается не лучшая ситуация в связи с развитием микроскопических организмов (и патогенных тоже), что делает такие участки непригодными для отдыха населения. Загрязнение Черного моря идет по нескольким каналам: ливневые стоки несут в море нефтепродукты, пестициды, детергенты, тяжелые металлы, удобрения, органику, вызывая эвтрофикацию отдельных акваторий; реки на территории России несут все те же загрязнители, но среди них заметно увеличивается доля нефти и нефтепродуктов; бытовые и промышленные стоки в связи с отсутствием во многих местах хорошо оборудованных очистных сооружений и канализационных систем усугубляют ситуацию поступлением детергентов, органики, токсических веществ, а также болезнетворных организмов. В итоге в отдельных пунктах на территории России в Черное море фактически неочищенными сбрасываются ливневки, бытовые и промышленные стоки, что нередко является причиной закрытия курортных пляжей, поскольку все чаще, к сожалению, в последние годы возникает опасность кишечных и других инфекционных заболеваний (например, холеры). Весьма широкое распространение получило развитие многих некормовых водорослей. При отмирании организмы опускаются на дно, и западнее Новороссийска на мелководье в силу выраженной температурной стратификации вод у дна образуются заморы, скапливается сероводород, кислород не проникает дальше верхнего слоя воды и отмечается гибель многих организмов, прежде всего донных водорослей, как основного корма придонных рыб. Эта ситуация усугубляется в связи с усилением эвтрофикации отдельных прибрежных анклавов. 282 Различные воздействия человека на Черное море настолько велики, что экосистемы этого бассейна за последние 30-40 лет заметно изменились. В качестве примера приведем ситуацию с популяцией дельфинов, численность которой до войны составляла около 2,5 млн. особей, но уже в 60-е годы она снизилась до 0,5 млн. (основной причиной падения численности считали их промысел, и в этот период все страны прекратили промысел), а уже в 90-е годы, по разным данным, численность дельфинов резко падает, не превышая 0,1 млн., среди которых немало больных особей. Не менее яркий пример изменения биоресурсов моря – это динамика численности медузы аурелии, занявшей экологическую нишу сильно поредевших популяций рыб – планктонофагов: сырая масса аурелии в 60-е годы во всем бассейне составляла примерно 700 тыс. т, а уже в 80-е годы и дальше её масса достигла 300-400 млн.т. Аурелия выедает основной корм для рыб – до 70 % среднесуточной продукции зоопланктона. Третий пример изменения биопотенциала Черного моря, весьма катастрофический – от американского атлантического побережья сюда попал в 1987 г. крупный хищный моллюск гребневик мнемиопсис (длина 11 см), который поедает наряду с зоопланктоном икру и личинки рыб. Взрыв увеличения численности хищникавселенца произошел уже на следующий 1988 г., что обеспечило накопление его биомассы свыше 800 млн. т и существенно подорвало пищевую базу таких промысловых рыб Черного моря, как хамса и шпроты. В планктоне моря стала преобладать некормовая масса, включая гребневиков мнемиопсис и плеуробрахию, медуз аурелию и Ноктилюка, доходившая до 80 % зоопланктона (в расчете на содержащийся в массе углерод), которая заняла кислородную зону от поверхности моря до глубины 60-200 м; по сырой массе доля нового планктона доходит уже до 98 % от общей. Побережье Черного моря в пределах российской границы в последние десятилетия подвергается сильнейшей деградации, что связано с расширением портовых построек, увеличением числа трубопроводов, перекачивающих нефть и газ, усилением строительства частных домов, баз отдыха, пляжей и т.д. Загрязнение прибрежных систем Черного моря усиливается также привносом впадающих в Черное море массы небольших речек, несущих с территорий своих водосборов бытовые и производственные отходы и стоки и т.д. Определенное воздействие оказывает также сельскохозяйственное использование прибрежной суши с внесением удобрений, пестицидов, усиливающее эрозионные процессы. Наибольшее влияние на прибрежные системы Черного моря оказывают, однако, нефть и нефтепродукты, источниками которых являются в основном порты, нефтеперегрузочные причалы, корабли и т.д. Нефть, которая содержит меньше 1 % серы, является обессеренной сырой нефтью, а нефть с высоким содержанием серы (с запахом сернистого водорода) относится к кислой сырой нефти. Основная часть нефти, которая загрязняет Черное море, попадает в него в результате, как правило, обычных простых операций. Наибольшее количество нефти поступает в Черное море (в прибрежную зону) от двигателей внутреннего сгорания, 283 а также от промышленных предприятий. Основные источники загрязнения нефтью – это двигатели и различные машины. Нефтепродукты попадают в прибрежные воды при их непосредственном сливе, смене в машинах и других процедурах, а также со сточными водами из прибрежной зоны суши. Большая доля поступления нефти в прибрежную зону обусловлена погрузочно-разгрузочными операциями. Определенную долю (и немалую) в загрязнение прибрежных вод привносят аварии. Основными источниками загрязнения нефтью прибрежных районов Черного моря, по нашим расчетам, являются речной сток – 37 %; аварии и рядовые рабочие операции – 35 %; сточные воды с прибрежных территорий – 17 %; выпадение с атмосферными осадками – 5 %; двигатели внутреннего сгорания – 6 %. По нашим расчетам, примерно половина нефти, загрязняющей прибрежные районы Черного моря, - это отработанные масла автомобильных и промышленных двигателей, попадающие в водоемы с промышленными сточными водами и дождевыми потоками. Как правило, к маслам добавляются различные присадки (соединения бария, кальция, цинка, магния, фосфора и хлора; иногда добавляют растительные и животные жиры), которые позволяют дольше использовать их при относительно высоких температурах и повышенных нагрузках. Кроме того, в отработанные масла попадают загрязнения из механизмов, а также из воздуха. Существенным источником загрязнения Черного моря является удаление нефтепродуктов из корабельных хранилищ. На всех обычных судах нефть и пресную воду заливают и хранят в специальных цистернах. Самый простой способ удаления нефтепродуктов из таких хранилищ – это их откачка насосами и выброс в океан. Международный договор, подписанный в 1973 г. в рамках Межправительственного консультативного совета по мореплаванию при ООН, запрещает сброс нефтяных остатков вблизи побережья, а также ограничивает количество отходов, которые могут быть сброшены в открытом море. Весьма значительным источником загрязнения моря нефтепродуктами являются перевозящие нефть танкеры. После разгрузки нефти в опорожненные танки в качестве балласта закачивают морскую воду. Морскую воду используют также для промывки танкеров перед новой погрузкой. При приближении танкера к порту загрузки нефтью его танки обычно заполнены морской водой и перед погрузкой должны быть освобождены. В течение многих лет вода из танков просто выкачивалась в море. На судах новой постройки балластные и нефтяные танки заполняются по отдельности или используются наклонные танки, в которых нефть легко отделить от балластной воды. В настоящее время некоторые танкеры производят промывку танков не водой, а нефтью. Аварии на танкерах в открытом море составляют небольшую долю общего загрязнения Черного моря нефтью и нефтепродуктами, но их последствия оказываются очень и очень тяжелыми. Причина состоит в том, что авария танкера приводит к попаданию больших количеств нефти в море за очень короткий промежуток времени на небольшой территории. 284 Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть пропитывает перья, лишая их как водоотталкивающих, так и теплоизоляционных свойств (птицы оказываются неспособными ни плавать, ни поддерживать нужную температуру тела). Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц (особенно страдают ныряющие птицы, т.к. в поисках пищи им приходится многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности). Опасно и попадание нефти внутрь организма. При загрязнении нефтью пляжей для их очистки используют детергенты, которые превращают выброшенную на берег нефть в массу капель, легко перемешивающихся с водой и потому без труда смываемых с песка и гальки. Очистка пляжей от нефти с помощью детергентов также привела к катастрофическим явлениям для морских организмов. Детергенты делают нефть более токсичной для обитателей морей. Смесь нефти с детергентом попадает на смачиваемую водой поверхность (например, на жабры рыб), на которую одна нефть не налипает. Детергенты позволяют нефти проникнуть глубоко в песок и губить те организмы, которые прячутся там в поисках безопасного места. Ранее применявшиеся детергенты содержали в качестве растворителей углеводороды с низкой точкой кипения, т.е. те фракции нефти, которые особенно токсичны для морских организмов. Огромное количество используемых детергентов (2 т на 1 т выброшенной нефти) привело к массовой гибели обитателей моря. Новые детергенты не содержат токсичных растворителей, но все еще опасны для морских организмов. Помимо воздействия на отдельные водные организмы, нефть влияет на морскую экосистему в целом (Белюченко, 1997, 1998). Нефть и нефтяные смолы (гудрон) содержат некоторые канцерогенные вещества. В результате исследований в загрязненных водах выявили аномально большое число новообразований у моллюсков. Нефть, концентрирующаяся в моллюсках, в частности двустворчатых, может быть отнесена к числу причин, вызывающих новообразования, сходные с раковыми опухолями человека. После попадания нефти или нефтепродуктов в воду требуется определенное время для исчезновения их следов и повторного заселения загрязненных зон теми же (и в том же количестве) организмами, которые обитали здесь ранее. Если выброс нефти не привел к полной гибели всех местных организмов, то оставшиеся, размножаясь, начинают заполнять свободное пространство по мере того, как исчезает нефть. Даже при небольших и кратковременных выбросах нефти, которые исчезают с поверхности морской воды через несколько дней, происходит перемешивание нефти с донными осадками и в течение долгих лет сказывается её губительное воздействие. Черноморское побережье России загрязнено также пестицидами, тяжелыми металлами, органикой, но их негативное воздействие на прибрежные экосистемы значительно ниже по сравнению с нефтью. Загрязнение Черноморского побережья России другими загрязнителями (бытовые загрязнения) также весьма существенное. Об 285 этом свидетельствуют результаты экспедиционных обследований НИИ экологии, выполненных в 1998-1999 гг. в прибрежной зоне моря от Анапы до Адлера. Прибрежные экосистемы Черного моря для края представляют большой практический и научный интерес (Березенко, 1991; Березенко, Халилова, 1991; Ефремов, Спорыхин. 1991; Краснянский. 1991; Лукина, 1991; Белюченко, 1997). Особенно это стало проявляться после «успехов» известных политико-экономических «реформ» в стране в период 1985-1999 гг. Научно-исследовательский институт экологии Кубанского госагроуниверситета в течение июля-октября 1998 г. и сентября-октября 1999 г. провел изучение прибрежной полосы Черного моря (до 100 м от берега в море ), береговой полосы и устьев впадающих в море рек от Анапы до Псоу на выявление их загрязнения. В процессе работы исследовались загрязнения основных водотоков российского побережья и прибрежной полосы морской воды и донных отложений шириною до 100 м, включая такие сложные транспортные структуры, как Геленджик, Туапсе, Новороссийск и Сочи, нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, пестицидами и рядом биогенов (Белюченко и др., 2000). Прибрежная полоса моря принимает на себя основную часть стоков, несущих твердые и жидкие загрязнители, включая такие биогены как азот, фосфор, железо и т.д., нередко превышающие ПДК. Например, содержание азота в устьях рек Бзугу, Кудепста, Мзымта и Хоста превышает норму в несколько раз при весьма существенной минерализации воды. Много в речных водах также сульфатов, хлоридов, а также натрия. Вызывает большое опасение санитарно-эпидемиологическое состояние многих рек изучаемого района в черте отдельных поселков и городов. Степень нарушения деятельностью человека естественных процессов в реках и сельскохозяйственных угодьях, а также степень давления наземных инфраструктур (поселков и городов) в значительной мере определяют и уровень изменений прибрежной (рекреационной) зоны Черного моря, которая выполняет роль интегратора всех форм загрязнений. Проведенные нами исследования показывают, что прибрежные эстуарии в основном можно оценить пока как средне загрязненные. Значительная масса биогенов минерального и органического происхождения поступает в море при выводе сточных вод с использованием глубоководных труб практически всеми инфраструктурами – городами, поселками, учреждениями. Такой способ вывода в море стоков характерен для Анапы, Новороссийска, Геленджика и т.д. Весьма мощным выпускным блоком сточных вод выделяется район Большого Сочи, включая Адлеровский, Бзужский, Дагомысский, Кудепстинский, Лазаревский и Навагинский глубоководные выводы сточных вод, глубина выходных отверстий которых варьирует от 8 до 34 м. Большинство выпусков сточных вод находится от берега на расстоянии всего около 3 км. Попавшие в море на таком расстоянии вещества не растекаются в основную часть моря, а в силу специфики гидрологии Кавказского побережья размещаются вблизи берега. Такая ситуация усиливается тем, что основное Черноморское тече286 ние проходит примерно в 6-7 км от берега. В этом районе весьма активны дрейфовые течения, отличающиеся бимодальным характером – направленностью вдоль побережья. При сбросе в море неочищенные стоки, включая и нефтяные вещества, распространяются вдоль побережья, чему способствует направление перемещения антициклонических вихрей, проявляющих активность между основным Черноморским течением и береговой полосой. По всему комплексу физических, гидрологических, гидробиологических и гидрохимических свойств зона конвергенции в прибрежной полосе Черного моря выступает в роли своеобразного накопителя и пользователя основной массы загрязнения, поставляемой в неё прибрежными ландшафтами, активно используемыми человеком, а также выносимых сюда из открытого моря основным Черноморским течением. Именно этими причинами можно объяснить значительную концентрацию растворенных загрязнителей по всему профилю воды в прибрежной зоне Черного моря и именно поэтому загрязнение биогенами, нефтепродуктами и различного рода взвесями (бытовые загрязнения) прибрежной части Черного моря и представляет сегодня серьёзнейшую опасность для экологического состояния этого бассейна. При изучении процессов загрязнения прибрежных анклавов Черного моря (Россия) основное внимание Института было направлено на анализ материалов экологических исследований, выполненных тремя экспедициями 1998 г (июль-октябрь) и одной экспедицией 1999 г. (сентябрь-октябрь). Главной задачей исследований являлось изучение характера нефтяного загрязнения прибрежных рекреационных территорий (до 100 м от берега) Черного моря, а также устьев впадающих в него рек, берущих начало в основном в горах Кавказского хребта. Обобщение экспедиционных материалов (полевых обследований, замеров, описаний, химического анализа собранных образцов воды, ила, водорослей и статистической обработки всего комплекса полученных сведений) дает возможность получить широкие и разносторонние подходы к выяснению сути проблемы загрязнения Черноморского побережья как нефтью и нефтепродуктами, так и другими продуктами химического производства (биогенами, катионами, пестицидами). Проведенное изучение загрязнения морских эстуариев позволяет оценить пространственные изменения ситуации. Большое внимание уделялось также изучению влияния основных водотоков, привносящих в Черное море различные вещества органического и неорганического происхождения, а также антропогенному воздействию на уровень загрязнения морского побережья. В результате проведенных исследований была установлена доля отдельных источников, в том числе речного стока, влияющих на режим загрязнения прибрежной зоны. Наши расчеты показывают, что в общей массе загрязнителей Черноморского побережья на долю рек (от Анапы до Псоу) приходится примерно 8,7 % азота, 5,4 % фосфора, 11,2 % кремния, 7,3 % калия, 6,9 % кальция. В районах крупных городов, сельскохозяйственных массивов и новых строек рекреационных анклавов прибрежные воды сильно загрязняются в силу антропогенного воздействия. Заметно возрастает содержание азота в сравнении с нейтральными территориями. В 287 прибрежных эстуариях с высоким содержанием биогенов явно прослеживаются процессы эвтрофикации. Институтом экологии обобщены материалы по антропогенному загрязнению и способности моря к самоочищению с учетом сведений о потоках различных веществ с водосбора. Начаты биологические исследования прибрежной полосы: мониторинг водной и надводной флоры и фауны. Разнообразие качественного состава микроорганизмов в водной среде связано с преобладанием хлоридов в море и карбонатов в реках. Высокое присутствие в речной и морской воде углеводородокисляющих микроорганизмов (родов Bacillus, Pseudomonas, Rhodococcus и др.) - от 3,0х105 до 5,0х105 кл/мл – указывает на значительное загрязнение изучаемых водоемов нефтью и нефтепродуктами. Наличие ароматической фракции нефти в водных системах подтверждается присутствием в них таких фенолдеструкторов, как Bacillus pumilus и Pseudomonas spp. Выделения микроорганизмов, осуществляющих денитрификационные процессы (Pseudomonas nautica, Mycobacterium arborescens и др.), трансформирующих органические соединения азота (из родов Alteromonas, Mycobacterium, Pseudomonas и т.д.), освобождающих фосфор из органических (Bacillus mesentericus, Pseudomonas gelidicola и др., а также микромицеты Alternaria spp., Aspergillus spp. и др.) и неорганических соединений (роды Bacillus, Pseudomonas, а также микромицеты родов Aspergillus и Penicillium), усиливают эвтрофикацию водоемов. На сравнительно высокий уровень фекального загрязнения моря и рек указывают результаты определения коли-индекса – от 5,0х102 до 2,4х105 кл/мл. На значительное бытовое загрязнение прибрежной зоны Черного моря и впадающих в него рек указывает динамика в них сапротрофных микроорганизмов. В целом микробные сообщества Черного моря и впадающих в него рек пока обладают достаточной устойчивостью и самоочищающим потенциалом и способны существенно детоксицировать изучаемые загрязняющие вещества. Предварительные данные по исследованию прибрежных анклавов позволяют рассчитать среднегодовые потоки органического вещества, нефти и других загрязнителей в прибрежную полосу моря. Самые большие потоки органических загрязнителей поставляют реки западной части российской зоны, а минеральные загрязнители поставляются восточными водотоками. Например, расчеты показывают, что величина годового потока свинца в море составляет около 5,5 т. Анализируя в целом наземные сообщества Западного Причерноморья, так или иначе влияющих на прибрежную полосу Черного моря, необходимо подчеркнуть, что все они в большей или меньшей степени испытывают антропогенный прессинг и большинство из них находится на различной стадии древесно-травянистых или лесных сообществ, из которых только отдельные можно отнести к стадии климаксных комплексов. С учетом слаборазвитых почвенных горизонтов и нередко неустоявшегося растительного покрова экосистемы района можно отнести к неустойчивым, весьма чувствительным и легко уязвимым практически к любым антропогенным 288 воздействиям, а следовательно, и усиливающим загрязнение Черноморского побережья. Безусловно, что любые механические нарушения наземных сообществ, а также микробо- и зооценозов ведут к их разрушению, и для их восстановления потребуется до 100 лет. Иными словами, природе потребуется до 100 лет, чтобы на голом месте сформировалась относительно устойчивая климаксная стадия растительного сообщества при ведущей роли древесной флоры. Безусловно, что точные цифры продолжительности развития прибрежных сообществ назвать трудно, поскольку воздействие на них ряда факторов (выпас, вытаптывание, пожары и др.) будет сдерживать развитие формирующихся сукцессий: чрезмерное нарушение и сильные засухи в западной части обусловливают возвратный характер развития сукцессий к их первым или ранним стадиям. Касаясь экологического потенциала природных систем Причерноморья, необходимо подчеркнуть, что различные сообщества весьма заметно варьируют по стабильности и устойчивости к отдельным стрессовым ситуациям. Географический, экосистемный и вещественно-энергетический анализы региона показывают, что широта экологического потенциала которого сильно колеблется и контролируется целым рядом природно-климатических факторов. Основная группа факторов, лимитирующая развитие всех систем Черного моря, имеет антропогенное происхождение. Наиболее сильный пресс испытывают прибрежные анклавы моря и реки и относительно меньший - предгорные системы. Прибрежные анклавы испытывают как прямое давление (добыча рыбы, выбросы и др.), так и опосредованное, через воздействие человека на наземную систему (внесение удобрений, пестицидов, распашка земель, бытовые и промышленные стоки и отходы, которые с дождями попадают в прибрежные воды, существенно пополняя их биогенные запасы). Именно этим можно объяснить значительную динамичность прибрежных сообществ и заметно меняющийся их видовой и популяционный состав. Дальнейшее усиление антропогенной нагрузки на приморские системы может в конечном итоге привести к гибели или к существенной перегруппировке структуры сообществ и, естественно, не в лучшую сторону для человека. Таким образом, анализируя некоторые аспекты развития и широту экологического потенциала причерноморских систем, следует отметить их высокую уязвимость, с одной стороны, и уже в настоящее время чрезвычайно высокий антропогенный прессинг на них, с другой. Возможности усиления давления на эти системы без весьма негативного последствия очень невысокие. Речь может идти по существу не об увеличении, а, наоборот, о снижении прессинга на эти системы, если, конечно, думать о будущем этого региона, края и страны. Полученные результаты по загрязнениям причерноморских эстуариев и впадающих в Черное море рек следует рассматривать как поисковые, предварительные, и потребуется еще несколько лет исследований для установления относительно объективной картины экологического состояния прибрежных и водных экосистем Черноморского побережья. 289 Глава 7. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ Чистота атмосферы благоприятно сказывается на жизнедеятельности животных, растений и, конечно же, человека. Безусловно, расширение техногенных процессов, как правило, отрицательно влияет на состав атмосферы, загрязняя её различными веществами, что негативно сказывается на качестве воздуха как основной среды обитания многочисленных организмов - растений, животных и человека, а также влияет на характер взаимоотношений нашей планеты и солнца, как основного поставщика на землю лучистой энергии, и через изменение состава приземного воздуха - на климат планеты. Остановимся на анализе отмеченных трех направлений в характере изменения атмосферы под действием антропогенных загрязнителей. Загрязнение воздуха. Уровень загрязнения воздуха, при котором не отмечается болезненного состояния человека, считается пороговым. При содержании в воздухе загрязнителей выше порогового уровня происходит нарушение здоровья у людей. Влияние на жизнедеятельность организмов оказывает концентрация загрязнителей и продолжительность их действия. Пороговый уровень будет неодинаковым при разных сроках воздействия загрязнителей: более высокий при короткой экспозиции и значительно ниже при продолжительном воздействии. Для веществ, накапливающихся в организмах, пороговый уровень очень низкий; очень низок этот уровень и для радионуклидов. Безусловно, определяющее значение в оценке влияния загрязнителей имеет получаемая организмом доза (концентрация × экспозиция). Загрязнение воздуха определяется интенсивностью поступления загрязнителей, объемом рассеивания и скоростью естественной и искусственной очистки. В течение длительного времени воздух засорялся дымом и различной пылью от пожаров, извержения вулканов и бурь. Однако природа была способна рециклизировать естественные загрязнители в течение длительного периода (рассеиваются в атмосфере или выпадают в осадок на почву, где микроорганизмы превращают ядовитые вещества в безвредные соединения). В качестве примера можно привести угарный газ (CO + O2 → CO2) и диоксид серы (SO2 + O2 → SO4), преобразуемые в углекислый газ и сульфат, используемые растениями в процессах синтеза органики. Иными словами, естественные загрязнения редко выходят за пределы порогового уровня, если не считать краткосрочных периодов извержения вулканов, пыльных бурь и пожаров. С развитием цивилизации (когда человек научился разводить огонь и строить жилища) загрязнение атмосферы усилилось и, прежде всего, продуктами сгорания (табл. 145). 290 Таблица 145. Основные примеси-загрязнители воздуха Форма загрязнителя Аэрозоли Происхождение, природа Состав загрязнителей хлориды Первичные неорганические фториды микроэлементы органические споры, пыльца неорганические сульфаты, нитраты углеводороды, алиВторичные фатические нитросоорганические единения, карбоксикислоты, дикарбоксикислоты Газообразные оксиды неорганические Первичные галогены другие кетоны, углеводороды, органические мераптаны, серосодержащие фторхлорметаны неорганические озон альдегиды Вторичные пероксиацетилнитрат органические Nнитрозосоединения Производственный загрязнитель пыль, асбест, почва углерода, серы, азота хлориды, фториды аммиак, сероводород фреоны полифенол и его гомологи Примечание: первичные - вносимые в атмосферу, вторичные - синтезируемые в атмосфере Однако вплоть до 50-х годов нашего столетия в большинстве своем люди не предполагали, что природа не сможет справиться со своим загрязнением. Раньше всего обратили внимание на загрязнения вокруг крупных металлургических заводов, хотя на первых порах сразу за зоной завода воздух был чистым и казалось, что такое положение сохранится навсегда. Однако когда к металлургическим заводам прибавились химические заводы и автомобильный транспорт, то уже к концу 50-х годов ряд крупных городов Запада потонул в фотохимическом смоге (Лондон, Париж, Нью-Йорк). При температурной инверсии (слой теплого воздуха перекрывает более холодный приземный) смог усиливается: вверху температура воздуха ниже и теплый воздух от земли поднимается вверх вместе с загрязняющими соединениями, где они и распространяются на большие расстояния от места их выброса. В случае температурной инверсии, когда землю покрывает слой холодного воздуха, а сверху находится теплый слой, восходящих токов воздуха не образуется и загрязнение скапливается в приземном слое. При размещении источника загрязнения в котловине эффект тем291 пературной инверсии возрастает, поскольку окружающее возвышение резко сокращает распространение загрязнения над землей. Смог является причиной головной боли, заболеваний глаз и дыхательной системы, особенно астмы. Такие случаи были отмечены в декабре 1930 г. в долине Меза (Бельгия), в ноябре 1950 г. в Коста-Рике и в мае 1988 г. в Мехико (Мексика), в феврале 1980 г. в Лондоне (Англия), в ноябре 1966 г. в Нью-Йорке (США) и т.д. В качестве примера можно привести такой факт, что в 1969 году облако сначала покрыло восточные штаты США, а затем распространилось по всему миру. Итогом этого случая была гибель многих видов деревьев в ряде промышленных центров (Нью-Йорк и др.), а у фермеров в ряде мест резко снизился урожай. Негативное влияние загрязнения воздуха на сельскохозяйственное производство выразилось в резком снижении выращивания цитрусовых в Калифорнии (США), сокращении площадей под овощами. Замечено влияние смогов на технику: сокращение периода эксплуатации резиновых и металлических изделий и т.д. Количество загрязнителей воздуха искусственного происхождения превышает в десятки и сотни раз естественные загрязнители. Уже в 60-е годы нашего столетия стало ясно, что выброс загрязнителей в воздух следует поставить под контроль. Безусловно, нужны законы, которые бы обусловили четкую ответственность каждого предприятия за выбросы загрязнителей и поставили бы под твердый контроль содержание загрязнителей, чтобы не превышались разработанные стандарты. Соответствующие органы должны контролировать состояние окружающей среды, выявляя злостных нарушителей, совершенствуя стандарты и разрабатывая мероприятия по борьбе с загрязнением. По всем этим направлениям природоохранные организации должны работать постоянно. При совершенствовании стандартов на чистоту воздуха, контроле за работой заводов, городского транспорта и т.д., безусловно, можно добиться улучшения качества воздуха и повышения его чистоты. Загрязняющие вещества. Атмосфера загрязняется веществами - продуктами горения нефти и нефтепродуктов (бензин, керосин, мазут и т.д.), угля, сланцев, торфа, различных отходов (особенно целлофана, пластмассы и резины), представляющих собой органические соединения, основу которых составляют углерод и водород (CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O). Углеродистые вещества соединяются с кислородом с образованием углекислого газа и воды. При сгорании органики ее частицы в виде взвесей, представленные в основном углеродом, поднимаются в воздух (мы их воспринимаем как дым). В этих дымообразующих частицах имеются молекулы несгоревшего топлива, представленные оксидами углерода: угарный газ (CO) - не полностью окисленный углерод, углекислый газ (CO2) - продукт полного сгорания. Горение органики протекает в воздухе, содержащем 78% азота (N) и 21,8 % кислорода (О2), что способствует образованию оксидов азота (NOn), включая монооксид (NO), образующийся при высокой температуре горения, диоксид (NO2) или 292 тетраоксид (N2O4), образующиеся в результате реакции монооксида с кислородом воздуха. Наиболее обычен диоксид, поглощающий свет, и фотохимический смог с буроватой окраской обусловлен именно этим соединением. В воздух попадают также различные примеси сжигаемого органического топлива. При сгорании угля освобождаются примеси тяжелых металлов, а содержащаяся в нем сера (ее количество доходит до 5,5%) окисляется и образует сернистый газ (SO2), который тоже дополняет состав атмосферного воздуха. Например, машиностроительный завод им. Воровского (г. Тихорецк) в атмосферу выбрасывают следующие вещества: диоксиды азота, аммиак, хлористый водород, серная кислота, сажа, сернистый ангидрид, сероводород, оксид углерода, фтористый водород, ортофосфорная кислота, метан, предельные УВ С1-С5, С6-С10, С12-С19, амилены, бензол, ксилол, 2-метилстирол, стирол, толуол, этилбензол, бенз(а)пирен, дифторхлорметан, спирт бутиловый, фенол, дибутилфталат, пары бензина, масло минеральное, СМС типа «Лотос», уайт-спирит, пыль SiO2 более 70 %, пыль меховая, абразионная, древесная, резиновая, угольная, кокса, графитная. Из этих веществ только часть (аммиак, оксид углерода, метан, предельные углеводороды, амилены, дифторхлорметан, пары бензина и некоторые другие) относятся к 4-му классу опасности; наиболее опасными (1-ый класс опасности) являются ортофосфорная кислота и бенз(а)пирен; остальные - 2-го и 3-го классов опасности. Не меньше выбросов и не менее опасных выбрасывает Белореченский химзавод, а также другие химические и металлургические производства, работавшие ранее на территории Краснодарского края. Отравлял воздух до недавнего времени и свинец, который в форме тетраэтилсвинца добавляли в бензин, чтобы убрать стук двигателя; свинец, попадая в воздух с выхлопными газами, разносится ветром на небольшие расстояния и постепенно оседает на почву, попадая в пищевые цепи через растения и некоторых беспозвоночных. Указанные выше продукты сжигания органических веществ в воздухе вступают в реакцию и образуют новые соединения, или вторичные продукты. Например, солнечная энергия стимулирует химические реакции оксидов азота, летучих соединений и озона. Поскольку свет является основным поставщиком энергии для таких реакций, то их продукты называют фотохимическими окислителями. В качестве примера можно привести реакцию превращения диоксида азота: NO2 → NO + O и кислорода O + O2 → O3. Реакции носят обратимый характер и поэтому существенного увеличения озона в воздухе не отмечается. Однако при наличии углеводородов NO вступает в реакцию с образованием вредных органических соединений (пероксацетилнитраты - фотохимические окислители), а поскольку NO связывается, то отмечается и накопление озона. В результате взаимодействия оксидов серы и азота с парами воды образуются серная и азотная кислоты. Кроме того, попадающие в воздух углеродные частицы адсорбируют на своей поверхности много других загрязни- 293 телей, представляющих немалую опасность для живых организмов, особенно человека. Иными словами, загрязнение атмосферы идет по разным каналам и многими газообразными, твердыми и жидкими веществами, оказывающимися на несвойственном для них месте. В 1993 г. в атмосферу Краснодарского края было выброшено свыше 1 млн. т веществ, из которых на долю промышленности пришлось свыше 152 тыс. т и автотранспорта - 900 тыс. т (Ярмак, 1995). В атмосферу выбрасываются соединения свинца, бенз(а)пирен, тяжелые металлы, диоксины и другие вещества. Наиболее распространенными из загрязнителей являются следующие: - фотохимические окислители, высокотоксичные для растений и животных (например, озон в приземном слое является опасным загрязнителем), - взвеси (мелкие частицы и капли во взвешенном состоянии в воздухе), обусловливающие смог, нередко несущие другие загрязнители (растворенные в них или прилипшие к ним), - летучие органические соединения (углеводороды и т.д.) - бензин, растворители красок, попадающие в атмосферу и т.д., - тяжелые металлы (медь, свинец, магний, марганец и т.д.), - оксиды азота (NОn) - газообразные соединения азота и кислорода, - оксиды серы (наиболее опасен серный газ SO2 - диоксид), ядовитые для растений и животных, - угарный газ (CO) - весьма ядовитый, - кислоты (серная, азотная и др.), представленные в воздухе в виде капель жидкости и обусловливающие кислотные дожди, - радионуклиды, особенно в местах производства и использования радиоактивных изотопов. Источники загрязнения. Заводские трубы и горение отходов на свалках являются поставщиками взвесей в атмосферу. В последние годы ведется работа по снижению отходов в печах, а также очистка выбросов из труб. На Кубани есть один завод по сжиганию мусора в районе Сочи. Основная масса отходов в крае закапывается в землю или «силосуется» наземным способом. На промышленных предприятиях установили фильтры, различные пылеуловители и т.д., тоже концентрирующие такие отходы, как тяжелые металлы и другие ядовитые вещества. Такие технологические изменения в ряде мест обеспечивали определенное сокращение содержания пыли и различных веществ в атмосфере. В связи с изменением экономической ситуации в стране увеличилось сжигание дров и количество дизельных моторов, и эти небольшие сдвиги в промышленных технологиях практически были снивелированы. Именно поэтому в некоторых местах запрещена реализация машин на дизтопливе. Загрязнение атмосферы края определяется нарушениями технологического режима работы предприятий, низкой эффективностью пылеулавливающего и газоочистного оборудования. 294 Особую озабоченность вызывает загрязнение воздушного бассейна выбросами автомобильного транспорта, на долю которого, например, в Туапсе, приходится свыше 85% (Ярмак, 1995). Выхлопные газы транспорта - автомобилей, самолетов и тракторов - являются важным источником поступления в воздух угарного газа, углеводородов и оксидов азота, повышающих содержание O3 в приземном слое воздуха. Испарение бензина и различных нефтепродуктов из двигателей и баков хранения способствует образованию углеводородов. С помощью пылеуловителей в некоторых местах удалось существенно снизить уровень пыли в воздухе; испарение горючего из баков снижают с помощью системы трубок, выходящих на емкость с активированным углем, улавливающим пары и направляющим их в двигатель. Безусловно, регулировать выброс оксидов весьма трудно. Известно, что при понижении температуры и давления сжигаемый азот окисляется меньше. На этой основе и ведется работа по созданию новых двигателей. Но при таком режиме повышается расход топлива и снижается КПД работы двигателя. В этом случае налицо противоречие между экономикой и борьбой с загрязнением. Образование озона определяется наличием оксидов азота и углеводородов, к чему приводит избавление от углеводородов без учета оксидов азота. На лучших заводах мира автомобили оборудуют рядом приспособлений для снижения загрязняющего эффекта в работе двигателей (например, компьютерный контроль за составом горючего, временем зажигания - раннее зажигание ведет к более высокой степени сгорания горючего и понижению содержания углеводородов в выхлопных газах и др.). Наибольшим усовершенствованием является химический каталитический преобразователь, содержащий платинированные гранулы, - через него проходят выхлопные газы, углеводороды которых окисляются до углекислого газа и воды, а угарный газ доокисляется до углекислого газа; оксиды азота остаются пока без утилизации. Предлагаемые приспособления требуют хорошей регулировки, в противном случае они малоэффективны. Нередко сами хозяева машин отключают эти приспособления, стараясь повысить КПД двигателя. Но конструкторы пошли дальше - они создали новые двигатели, снижающие КПД двигателя, если приспособление не работает или испорчено. Для борьбы за чистоту воздуха можно подключить и экономические рычаги лишение районов с высоким загрязнением воздуха дотаций, повышение государственных налогов и т.д. утилизация угарного газа, углеводородов, озона и других загрязнителей будет способствовать оздоровлению среды и очищению воздуха. Основную роль в контроле за состоянием воздуха должен осуществлять системный мониторинг в городах и сельской местности - на основных направлениях движения транспорта. К сожалению, сокращение отравляющих веществ в автомобиле не снижает общего их накопления в воздухе в связи с увеличением количества ав295 томобилей, с увеличением использования дизельных автомобилей в городе, с использованием хранилищ отходов (прежде всего поверхностных), станций автосервиса, красителей, разливов нефти в результате аварий и т.п. Все это ведет к озоновому загрязнению, что отмечается не только в городе, но и в сельской местности. Главным источником загрязнения воздуха диоксидом серы являются теплоэлектростанции на угле и металлургические заводы. Например, 1 тыс. т диоксида серы в атмосферу выбрасывает ежесуточно теплостанция, сжигающая в сутки 10 тыс. т угля при содержании в нем серы 3%. Многие теплостанции имеют трубы, превышающие по высоте слой температурной инверсии. Идея состояла в том, что загрязнители будут выбрасываться высоко в атмосфере, где будут рассеиваться и исчезать. Однако на деле получилось подругому: диоксид серы, вступая в реакцию с капельками воды, превращается в серную кислоту и потому стал одним из компонентов кислотных дождей в местах его выброса. Такой результат борьбы за чистоту воздуха в городе заметно ухудшил эту ситуацию в станицах и поселках. Исключение свинца из добавок к бензину существенно снижает его содержание в выхлопных газах. Безусловно, снижение свинца в воздухе не решило проблему накопления в воздухе других тяжелых металлов, например, ртути, меди, цинка и т.д. Особую опасность, безусловно, представляет ртуть: с одной стороны, она легко испаряется, а с другой, - накапливается в организмах в виде различных органических соединений. Загрязнители воздуха представляют собой множество веществ и их соединений, входящих в качестве примесей. В составе воздуха доля каждого загрязнителя в разных местах сильно варьирует и зависит от погодных условий, расстояния от источника загрязнения, направления ветра, периодичности и времени суток выбросов и т.д. Любой организм, прежде всего человек, испытывает влияние нескольких загрязнителей в отдельности и их совокупного воздействия. Влияние загрязнителей заключается в ослаблении организмов и понижении их дальнейшей устойчивости к вредителям, болезням, засухе, нехватке питательных веществ и т.д. В такой ситуации совсем нелегко выделить влияние на организм какого-то отдельного фактора. Пока немного сведений и о влиянии отдельных загрязнителей на конкретные функции организмов. Остановится на анализе имеющихся сведений. Здоровье человека. При сильном загрязнении воздуха немало людей жалуются на общее плохое состояние, раздражение глаз, тошноту, головные боли, снижающие работоспособность. На слизистые оболочки носоглотки отрицательно влияет озон. Наличие в воздухе угарного газа вызывает сонливость, головные боли, снижение активности работы головного мозга. Легочные заболевания (респираторные, опухоли) усиливаются при высокой концентрации взвесей в воздухе; приступы астмы учащаются при наличии в воздухе взвесей серной и других кислот. Эти и другие факторы 296 неодинаково влияют на состояние и жизнедеятельность различных людей и отдельные стороны работы их организма. В ряде случаев очень высокая концентрация загрязнителей в воздухе приводила к смерти людей (Лондон, Англия - февраль, 1980; Нью-Йорк, США - ноябрь, 1953, январь, 1963, март, 1966 и т.д.). Безусловно, смертельный исход, как правило, наблюдался у людей, болевших или имевших легочные заболевания. Иными словами, загрязнение усугубляет состояние ослабленного организма и усиливает на него давление. В природной среде пока не отмечено содержание отдельных веществ в концентрациях, смертельных для человека. Повышение концентрации каких-либо веществ в воздухе, безусловно, создает дополнительный прессинг на здоровье и работоспособность людей. Воздух загрязняется многими органическим веществами и тяжелыми металлами, высокие дозы которых канцерогенны. Медики считают, что даже небольшие их количества в воздухе являются причиной опухолевых заболеваний. Наиболее бесспорна связь между легочными заболеваниями и курением. Так, Hebel (1990) приводит данные по США: опухоль легких была чаще (более 30%) у людей, выкуривающих свыше 30 сигарет в день; опухоль гортани (до 80%) – при выкуривании свыше 40 сигарет; ишемическая болезнь сердца (свыше 50%) обнаружена при выкуривании свыше 10 сигарет в день. В загрязненном воздухе и активные, и пассивные курильщики чаще заболевают легочными заболеваниями, т.е. курение и загрязнение воздуха отличаются сильным синергизмом. Тяжелые металлы в воздухе также оказывают негативное влияние на здоровье людей. Особое внимание заслуживает свинец, основным источником которого был этилированный бензин, включавший тетраэтилсвинец. Свинец вдыхается в легкие, а при оседании на пыль и воду тоже потребляется человеком, что ведет к повышению этого элемента в крови, усиливает умственную отсталость детей и гипертонию у взрослых. Одним из самых неприятных запахов обладают тиолы, или меркаптаны, с общей формулой R-SH (второе название отражает способность этих соединений связывать ртуть, по-английски это свойство называется mercury capture). К природному газу, который горит в плите на кухне (в основном это метан), добавляют ничтожные количества очень сильно пахнущего вещества, например изоамилмеркаптана, что позволяет обнаружить по запаху утечку газа в жилых помещениях: человек способен почувствовать запах этого соединения в количестве двух триллионных долей грамма. В учебнике А.Е.Чичибабина Основные начала органической химии сказано: «Запах меркаптанов - один из самых отвратительных и сильных запахов, какие встречаются у органических веществ... Метилмеркаптан CH3SH образуется при гидролизе кератина шерсти и гниении белковых веществ, содержащих серу. Он находится также в испражнениях, являясь вместе со скатолом (3-метилиндолом) причи297 ной их неприятного запаха». Метилмеркаптан - нейротропный яд, т.е. вещество, воздействующее на генерацию и передачу нервного импульса. Функциональное состояние щитовидной железы в условиях йодного дефицита у детей, подверженных влиянию метилмеркаптана, ухудшается. Важными источниками поставки метилмеркаптана в атмосферу являются животноводческие фермы. К сожалению, данных по этому загрязнителю в литературе очень мало. Мы задались целью изучить в сранительном плане содержание метилмеркаптанов на территориях ферм крупного рогатого скота, свиней и птиц. Результаты наших исследований показывают (табл. 146), что как средние, так и максимальные величины поступления меркаптана в атмосферный воздух в значительной степени определяются типом животных. Наибольшее количество в атмосферу поставляет птицеферма, несколько меньше свиноферма. Таблица 146. Содержание метилмеркаптана в воздухе животноводческих помещений и на территории ферм, декабрь 2005 г. Объект Место отбора пробы Учхоз «Краснодарский», СТФ Территория СТФ <0,01 Навозохранили- <0,01 ще 0,05 <0,01 <0,01 Лагуна 0,05 0,70 0,10 1,0 0,84 0,32 1,21 <0,01 0,56 0,37 0,33 0,3 0,05 0,61 0,47 1,0 1,6 0,8 2,2 Навозоприемник Учхоз «Краснодарский», МТФ Корпус Территория МТФ Навозохранилище Навозоппиемник Учхоз «Кубань», ПТФ Корпус Территория ПТФ Навозоприемник Корпус Концентрация метилмеркаптана, мкг/м3 Средн. Макс. <0,01 0,45 0,07 0,82 0,51 0,08 0,75 <0,01 0,34 0,14 0,10 0,05 0,01 0,26 <0,01 0,8 0,7 0,55 1,7 0,20 Примечание: отбор проб проводили на соответствующей высоте, м 0,1; до нарушения верхней корки 0,1; после нарушения верхней корки 10; от лагуны 0,1; над лагуной 1,5; над лагуной 0,1 0,5 1,5 0,2 1,0 1,5 0,5 1,5 0,2 1,0 1,5 ПДКмр метилмеркаптана (максимально-разовая) в атмосферном воздухе составляет 0,009 мкг/м3; ПДК и ОБУВ для рабочей зоны не разработаны. 298 Кратность превышения ПДКмр Контролируемыми загрязняющими веществами являются также оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, пыль (взвешенные вещества). Остановимся на результатах исследования Института экологии в некоторых городах, а также предприятиях края. В городе Белореченске летом 2004 года в соответствии с принятыми методиками были определены уровни загрязнения атмосферного воздуха углеводородами, угарным газом, пылью и аммиаком (рис. 30-32). Полученные данные показывают, что минимальные концентрации загрязняющих веществ, не превышающие соответствующие значения ПДК, зафиксированы в селитебной зоне в центре города (т. № 1); в районе расположения птицеводческой фабрики определены повышенные концентрации угарного газа (до 1,22 ПДКмр, а в среднем 1,85 ПДКсс) и взвешенных веществ (2,4 ПДКсс); наибольший уровень загрязнения атмосферного воздуха отмечен вблизи Майкопского шоссе, где зафиксировано превышение ПДК для основной части анализируемых компонентов: СО – 1,24 ПДКмр, 1,42 ПДКсс; пыль - 1,18 ПДКмр, 2,93 ПДКсс; углеводороды группы С6-С12 - 1,63 ПДКмр, 1,43 ПДКсс, что связано с интенсивным движением автотранспорта. СО 2 1,5 пыль 1 0,5 С1-С5 0 №1 ул. Интернациональная №2 Птицефабрика №3 ул. Майкопское шоссе С6-С12 Кратность превышения ПДКсс Рис. 30. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Белореченска относительно ПДК 3,5 3 2,5 СО 2 Пыль С1-С5 1,5 С6-С12 1 0,5 0 №1 ул. Интернациональная №2 Птицефабрика №3 ул. Майкопское шоссе Рис. 31. Среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Белореченска относительно ПДК 299 Кратность превышения ПДК 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 мр сс №1 №2 П тицефабрика Пункты отбора №3 Рис. 32. Содержание аммиака в атмосферном воздухе г. Белореченска относительно ПДК Таким образом, в атмосферном воздухе города Белореченска зафиксированы превышения по угарному газу, взвешенным веществам, углеводородам, что характерно для типичного урболандшафта с развитой промышленностью; вблизи Белореченской птицефабрики отмечены превышения ПДК по аммиаку, а в районе Майкопского шоссе –высокие концентрации суммы углеводородов и оксида углерода; выявленные повышенные концентрации загрязнителей в атмосферном воздухе города носят в основном локальный характер и не соотносятся с главным источником загрязнения данной территории - химзаводом, поскольку все пункты отбора проб были расположены с подветренной стороны. Оценка состояния атмосферного воздуха была проведена в городе Туапсе на четырех участках: 1 (улицы Сочинская и Набережная) располагается на террасе правого берега реки Туапсе, в 20 метрах к югу от трассы М-27 (мост через реку), в 150 метрах на северо-запад от нефтебазы, в 100 м на юг от завода ЖБИ, дорожное покрытие – асфальт, гравий; 2 - селитебная зона (ул. Фрунзе 34), 15 м юго-восточнее дома, 20 м северо-западнее реки Паук, дорожное покрытие – асфальт; 3 – рекреационная зона, расположена на территории городского пляжа (ул. Приморская, причал № 175) в 100 м к западу от морского порта, в 20 м от уреза воды и устья реки, пляж – галька, с севера – скалистый обрыв к морю высотой до 50 м; 4 – фоновая (58 км от города Туапсе по направлению на Майкоп, 3,8 км от поселка Шаумян, 700 м от Шаумянского перевала, 150 м в глубь леса). Контролируемыми загрязняющими веществами были оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, пыль (взвешенные вещества), углеводороды. 300 На основании данных, полученных в период с 6.09 по 10.09.2004 (рис. 33-36), можно предполагать, что общую экологическую ситуацию в городе Туапсе отражают селитебная и рекреационная зоны, на территории которых не отмечено превышения ПДК в отношении контролируемых компонентов (исключение составляют взвешенные вещества, содержание которых в атмосферном воздухе жилого района превышает ПДКсс в 2,13 раза); кризисная ситуация складывается в пределах промышленной зоны города, где отмечены высокие концентрации всех контролируемых компонентов: содержание оксида углерода находится на уровне 1,73 ПДКсс и достигает величины порядка 1,15 ПДКмр, тяжелые углеводороды С6-С12 превышают нормативные значения ПДКмр в 4,83 раза, а их среднесуточные концентрации находятся на уровне 5,10 ПДКсс, что связано с интенсивным движением автотранспорта на федеральной трассе; выделяется на общем фоне состояние атмосферного воздуха и в отношении взвешенных веществ - концентрации пыли достигают 10,52 ПДКмр, а среднесуточные значения находятся на уровне 32,80 ПДКсс, что объясняется интенсивным движением автотранспорта, особенностью дорожного покрытия (асфальт, бетон, гравий) и спецификой циркуляции воздушных масс в пойме реки (сильный ветер - до 9 м/с). 12 Кратность превышение ПДКмр 10,52 10 8 СО пыль 6 4,83 С1-С5 4 С6-С12 2 1,15 0,98 0,83 0,78 0,53 0,52 0,56 0,73 0 №1 ул. Набережная №2 ул. Фрунзе №3 городской пляж Рис. 33. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Туапсе (6-9.09.04) 301 Кратность превышения ПДКсс 35 32,80 30 25 СО Пыль С1-С5 С6-С12 20 15 10 5,10 5 1,73 0 2,13 1,18 0,94 №1 ул. Набережная №2 ул. Фрунзе №3 городской пляж Рис. 34. Среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г.Туапсе (6-9.09.04) относительно ПДК При проведении повторного обследования атмосферного воздуха уже в октябре 2004 г. не было выявлено существенного изменения пространственно-временной динамики в распределении загрязняющих веществ. Кратность превышение ПДКмр 16 14,36 14 12 10 СО 7,50 8 пыль 6 С1-С5 4 2 2,60 С6-С12 1,50 1,46 0,65 0,61 0,80 0,52 0,32 0 №1 ул. Набережная №2 ул. Фрунзе №3 городской пляж Рис. 35. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Туапсе, октябрь 2004 г. 302 Кратность превышения ПДКсс 40 37,40 35 30 СО Пыль 25 С1-С5 С6-С12 20 15 10 5,05 5 3,40 1,93 1,10 0,77 1,67 0,71 0,87 0,95 0 №1 ул. Набережная №2 ул. Фрунзе №3 городской пляж Рис. 36. Среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г.Туапсе) относительно ПДК, октябрь 2004 г. Поскольку город Туапсе является не столько промышленным городом, но и курортным, то вполне закономерен вывод о том, что промышленная зона города не является экологически благополучной и негативно влияет на весь город. Концентрации взвешенных веществ превышают нормативные значения в десятки раз, что может сказываться на здоровье отдыхающих и местного населения. Также высокие концентрации были отмечены для тяжёлых углеводородов С6-С12, что обусловлено интенсивным движением автотранспорта, открытой погрузкой угля в порту и свалкой ТБО. В городе Новороссийске для исследования были выбраны 4 характерные точки, определившие возможность определения концентрации токсичных веществ в репрезентативных зонах с различной антропогенной нагрузкой: точка 1 находится в селитебной зоне (улица Малоземельская, дом 13, 8 м на запад от 1-го подъезда около детской площадки); точка 2 - расположена на территории «Кутузовского круга» (пересечение ул. Советов, Кутузова и Анапского шоссе), в 5 м к западу от рекламного монитора, большой поток автотранспорта; точка 3 - относится к промышленной зоне (перекресток ул. Судостальской, 28 а и пер. Судостальского), рядом с забором завода «Красный двигатель»; точка 4 – фоновая, находится в пос. Мысхако, спуск к морю по ул. Заречной, 150 м от лестницы вправо, пляж шириной до 5 м. Контролируемыми загрязняющими веществами были оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, пыль (взвешенные вещества), углеводороды. Полученные данные в городе Новороссийске были проанализированы (рис.37-38) . 303 7 Кратность превышение ПДКмр 6 5 СО 4 пыль 3 С1-С5 2 С6-С12 1 0 ул. Малоземельская №2 Кутузовский круг №3 ул. Судостальская Рис. 37. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Новороссийска (24.08.04) относительно ПДК В ходе исследования было выявлено что в типичной жилой зоне города отмечаются незначительные превышения нормативов содержания загрязняющих веществ в отношении оксида углерода и взвешенных веществ (концентрации угарного газа достигают 1,23 ПДКмр при среднесуточных показателях на уровне 1,4 ПДКсс; содержание взвешенных веществ выявлено в пределах 1,6 ПДКсс); в пункте отбора проб 2, к которому относится главная городская автодорога, зафиксированы повышенные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе по всем контролируемым компонентам: углерода оксид – 1,7 ПДКсс до 1,2 ПДКмр; взвешенные вещества – 1,27 ПДКсс до 3,16 ПДКмр; углеводороды группы С1-С5 – 1,33 ПДКсс до 9% выше ПДКмр; углеводороды группы С6-С12 – 5 ПДКсс, свыше 6 ПДКмр. Промышленная зона города (3) характеризуется высокой запыленностью: среднесуточные концентрации составляют 11,73 ПДКсс и достигают 5,28 ПДКмр, оксида углерода на 23 % выше ПДКсс и углеводородов группы С6-С12 - 2 ПДКсс при максимальной концентрации 1,77 ПДКмр. 304 СО Пыль С1-С5 С6-С12 14 11,73 Кратность превышения ПДКсс 12 10 8 6 5,00 4 2 1,40 1,60 1,70 2,00 1,27 1,33 1,23 0,73 0 №1 ул. Малоземельская №2 Кутузовский круг №3 ул. Судостальская Рис. 38. Среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Новороссийска (24.08.04) относительно ПДК Таким образом, в атмосфере города Новороссийска обращают на себя внимание высокие концентрации взвешенных веществ и углеводородов. Состояние атмосферного воздуха в г. Тихорецке оценивалось по наблюдениям в 4-х характерных точках: точка 1 (по улице Федосеева) находится на границе с санитарно-защитной зоной завода им. Воровского, в 13 м на юго-запад от забора дома № 72; точка 2 (рекреационная зона) расположена в центральном парке (роща каштана конского) в 30 м на северо-запад от Дома культуры; точка 3 - относится к селитебной зоне и располагается по улице Ляпидевского во дворе дома № 64 на территории детской площадки; точка 4 (фоновая) - находится за городом Тихорецк по трассе в сторону Краснодара, в 1200 м левее трассы (рис. 39-40). Контролируемыми загрязняющими веществами являются оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, пыль (взвешенные вещества), углеводороды. Полученные результаты показывают, что улица Федосеева является наиболее загрязненной по ряду показателей (концентрация оксида углерода составляет в среднем 3,97 мг/м3 и находится на уровне 0,8 ПДКмр, максимальная концентрация – 5,13 мг/м3). 305 Кратность превышение ПДКмр 1,2 1 СО 0,8 0,6 пыль 0,4 С1-С5 0,2 С6-С12 0 №1 ул. Федосеева №2 центральный парк №3 ул. Ляпидевского Рис. 39. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Тихорецка относительно ПДК Среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Тихорецк (16.04.04) относительно ПДК Кратность превышения ПДКсс 1,5 СО 1 Пыль С1-С5 0,5 С6-С12 0 №1 ул. Федосеева №2 центральный парк №3 ул. Ляпидевского Рис. 40. Среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Тихорецка относительно ПДКсс Таким образом, состояние воздушного бассейна города Тихорецка можно охарактеризовать как удовлетворительное; несмотря на наличие крупных промышленных предприятий, концентрации основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в среднем находятся на уровне допустимых нормативов. В городе Славянск-на-Кубани для исследования были выбраны 4 характерные точки: точка № 1 (селитебная зона) находится по ул. Красной, дом 10, в 50 м от гостиницы «Славянская» и автостоянки, точка № 2 расположена в 100 м на юго-восток от Славянского кирпичного завода, 8 м от забора оптового рынка (ул. Красная,156); точка № 3 (рекреационная зона) расположена вблизи «спального» района города в парке по ул. Щорса (100 м от ул. Щорса и 70 м от ул. Запорожской); точка № 4 (фо306 Кратность превышение ПДКмр новая) находится около лесополосы рядом с сельскохозяйственным полем, в 3,7 км от Славянска-на-Кубани в сторону г. Темрюка, 2,5 км южнее трассы. Контролируемыми загрязняющими веществами были оксид углерода, диоксид серы, оксид азота, пыль (взвешенные вещества), углеводороды, сажа. На основании полученных данных можно сделать следующие выводы: Точка 1 характеризуется высокими показателями по оксиду углерода (до 11,60 3 мг/м - 2,26 ПДКмр и до 7,67 мг/м3 - 2,56 ПДКсс). Точка 2 расположена в наиболее неблагоприятной зоне: превышение ПДКмр по оксиду углерода в среднем в 1,6 раза, тогда как максимальная концентрация составляет 2,06 ПДКмр; среднесуточные концентрации достигают 2,8 ПДКсс.; концентрация взвешенных веществ достигает 1,36 ПДКмр и 3,9 ПДКсс; содержание углеводородов С6-С12 превышает ПДКмр в 6,6 раза и в среднем составляет 4,5 ПДКмр, среднесуточные концентрации колеблются от 5,0 до 6,8 ПДКсс, превышение ПДКмр для сажи до 60%, при этом среднесуточные концентрации зафиксированы на уровне ПДКсс (рис. 41-42). В рекреационной зоне города Славянска-на Кубани (точка 3) наблюдается превышение ПДКмр в отношении СО в среднем на 12%, ПДКсс было превышено на 67%. Содержание в атмосферном воздухе взвешенных веществ не превышает ПДКмр и находится на уровне ПДКсс. 8 6 СО 4 пыль 2 0 С1-С5 С6-С12 №1 ул. Красная №2 ул. Красная (трасса) №3 ул. Щорса(парк) Рис. 41. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Тихорецка относительно ПДК 307 Кратность превышения ПДКсс 8 7 СО Пыль С1-С5 С6-С12 6 5 4 3 2 1 0 №1 ул. Красная №2 ул. Красная (трасса) №3 ул. Щорса(парк) Рис. 42. Среднесуточные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе г. Тихорецка относительно ПДК Установлено, что растения более чувствительны, чем люди, к загрязнению воздуха. К сожалению, мы начинаем искать источники загрязнений только после того, как появляются их признаки. На многих площадях повреждена растительность, особенно возле источника загрязнения (ТЭЦ или металлургический завод), где образуется оксид серы. Образующиеся затем в приземном воздухе озон и другие окислители обусловливают гибель растений и снижение количества и качества урожая сельхозкультур (риса, пшеницы, кукурузы и т.д.). В загрязненной среде атмосферы растения значительно меньших размеров, чем в чистом воздухе. На рост растений отрицательное влияние оказывает озон. По данным Hebel (1990) в США повышение урожая зерновых культур без загрязнения воздуха составляет в среднем от 3 (кукуруза) до 30% (арахис). Особенно чувствительны к загрязнению атмосферы дикорастущие растения. Под воздействием озона (даже при норме, безопасной для человека) рост лесных растений снижается на 50%. От озона и кислотных дождей страдают сосны (Веймутова, желтая и др.), снижающие прирост древесины на 40-75%. Ослабленные деревья и кустарники под влиянием фотохимических окислителей больше страдают от вредителей и болезней. Загрязнение атмосферного воздуха отрицательно сказывается на жизнедеятельности многих древесных пород: различные виды сосны, ели, клена и т.д. Гибельное воздействие на деревья оказывают озон и кислотные дожди. Кислотность загрязненных дождей доходит иногда до pH 2,2-2,5. Окислители повреждают листья и хвою деревьев, а из почвы выщелачивают ряд биогенов, важных для роста растений. Озон весьма вреден сосне: проникая в ее хвою, разрушает хлорофилл в клетках, снижает фотосинтез и ослабляет рост растений; озон способствует вымываю из хвои ряда биогенных веществ. 308 Окислители, попадающие на растения с дождевыми осадками, вымывают из почвы, хвои и листьев магний, калий и кальций. Пожелтение хвои - один из признаков нехватки биогенов, вымытых из растений и почвы. Ослабленные деревья более чувствительны к повреждениям вредителями и болезнями, а также к неблагоприятным условиям климата (засуха, низкие температуры, недостаток питательных веществ). Гибель древесных пород нередко приводит к изменению всей экосистемы, которая становится весьма чувствительной к пожарам, резким понижениям температур, недостатку влаги и т.д. Катастрофическая гибель деревьев не наступает сразу при высокой концентрации окислителей, но при дальнейшем, даже небольшом, увеличении концентрации наблюдается отмирание отдельных растений. Если деревья не отмирают, то резко снижается их продуктивность, что сказывается негативно на почвах и в целом на экосистемах. При гибели чувствительных к определенным загрязнителям видов их место занимают более устойчивые. В настоящее время идет перегруппировка видов в отдельных экосистемах, обычно в сторону снижения биоразнообразия. Загрязнение воздуха весьма ощутимо сказывается на эстетике и качестве многих физических строительных материалов - оконных рам, стекла, металла и т.д. Быстро теряют свою эстетику и устойчивость многие краски, поверхность резиновых изделий: они грубеют и образуют трещины под влиянием окислителя. Металлические изделия легче подвергаются коррозии, а кирпичная кладка быстрее разрушается и выветривается. Можно представить, какие затраты несет хозяйство для ремонта и восстановления вышедших из строя конструкций, зданий, техники и т.д. 309 Глава 8. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ОБОСТРЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ В КРАЕ Анализ экологической ситуации, сложившейся за последние десятилетия в Краснодарском крае, на основе оценки риска для здоровья населения и состояния экологических систем позволяет выделить следующие основные экологические проблемы: Деградация ландшафтных систем края. В числе важнейших экологических проблем, характерных для различных территорий края, следует выделить следующие: - для степной неорошаемой зоны – деградация почв, сообществ растений и животных, деградация и загрязнение речных систем; - для бассейна реки Кубань – загрязнение воды и илов пестицидами и тяжелыми металлами, углеводородами, обезлесение берегов и развитие на них обвалов и оползней, разрушение почв и растительных сообществ речных пойм; - для горных районов - деградация экосистем, снижение биоразнообразия и обеднение ресурсов, эрозия берегов рек и горных склонов; - для морских систем – эвтрофикация прибрежных водных анклавов в связи с интенсивным поступлением органических и минеральных биогенных веществ, загрязнение тяжелыми металлами, пестицидами и нефтепродуктами; - для урболандшафтов – загрязнение твердыми промышленными и бытовыми отходами и выбросами токсичных веществ в атмосферу; загрязнение почв экскрементами домашних животных; - в целом для края – деградация и загрязнение ландшафтов пестицидами и тяжелыми металлами в результате выбросов в атмосферу и сбросов в водные системы токсичных веществ от передвижных и стационарных источников и при сжигании органических отходов (сжигание стерни, растительных остатков в агроландшафтах, опавшей листвы и бытового мусора – в городах и станицах); загрязнение ландшафтов отходами производства и потребления в процессе сброса загрязненных бытовых и промышленных (включая аварийные) сточных вод и опасных веществ, загрязнение подземных вод, в том числе питьевого назначения и т.д., отсутствие системного экологического мониторинга состояния окружающей среды. Деградация почв. Последствия негативного воздействия сельского хозяйства на почву проявляются в усилении процессов эрозии, развитии переувлажнения и уплотнения почвогрунтов, засолении и загрязнении почвы химическими и органическими веществами, истощении плодородия почв. Развитию перечисленных выше процессов способствуют несовершенные технологические операции, применяемые в сельскохозяйственном производстве: - обработка пашни вдоль склонов, распашка междурядий в садах и других многолетних насаждениях; 310 - несоблюдение севооборотов, периодов сортосмены и сортообновления сельхозкультур; - нарушение естественной системы дренажа; - орошение участков с высоким стоянием грунтовых вод; - снижение норм внесения органических удобрений. Состояние речных систем края. Учитывая то обстоятельство, что речные бассейны края существенно различаются природными и климатическим условиями, в которых они функционируют, уровнем хозяйственного давления на их водосборные площади, плотностью населения в зоне их распространения и т.д., мы считаем целесообразным выделить три наиболее крупных группы речных систем, приуроченных к трем природно-климатическим и хозяйственным зонам. В связи с этими обстоятельствами считаем целесообразным обозначить основные причины деградации их бассейнов. Для рек степной зоны: в большинстве районов северной зоны в бассейнах степных рек отсутсвуют почвозащитные лесные полосы и распаханы сухие балки, что способствует мощному развитию эрозионных процессов и переносу дождевой водой и ветром верхнего слоя почвы вместе со всеми загрязняющими веществами в речные системы, что постоянно усугубляет ситуацию состояния степных рек и снижает их функциональную активность. Последствия негативного воздействия сельского хозяйства на степные ландшафты проявляются в усилении эрозии, развитии переувлажнения и уплотнения почвогрунтов, засолении и загрязнении почвы химическими и органическими веществами, истощении плодородия почв, загрязнении речных систем. Для степных рек характерно пересыхание летом и осолонение вод, причем летом они настолько высыхают, что разбиваются на отдельные плесы, которые зарастают тростником обыкновенным и осокой. Сегодня их можно отнести к группе «отмирающих» рек. В нижнем течении они незаметно переходят в лиманы. Мокрые балки с едва пробивающимися ныне родниками ранее были покрыты лесами и кустарниками. Исчезновение лесов и распашка прибрежной территории – одна из причин высыхания нынешних степных рек. Характеристика экологического состояния степных рек дается по результатам многолетних экспедиционных исследований, выполненных научноисследовательским институтом прикладной и экспериментальной экологии Кубанского госагроуниверситета. Остановимся на анализе некоторых оценок состояния речных систем степной зоны и изложении наиболее приемлемых на сегодня мероприятий, которые необходимо осуществить для их возрождения. Заиление и зарастание рек. Эта проблема очень актуальна, так как распахивание водосборов привело к сокращению водного стока и увеличению водной и ветровой эрозии почв. В этих условиях транспортирующая способность степных рек оказалась недостаточной, что привело к отложению части твердого стока и наносов в руслах рек. 311 Процессу заиления способствует увеличение числа временных водотоков, появление которых обусловлено распашкой сухих балок и разрушением берегов. При существующей зарегулированности степных рек вынос твердого стока в их устье доходит до 5 %. Например, в составе иловых отложений в бассейне реки Ея отмечено повышенное содержание органических веществ (15-16 %) и солей (20-24 %). Малая глубина водоемов и их насыщенность биогенными веществами способствуют высокой зарастаемости прибрежных частей русел рек водной растительностью. В среднем водной растительностью покрывается 35-40 % суммарной площади зеркала водоемов на степных реках, достигая иногда 50-70 %.В летний период отмечаются вспышки развития водорослей, обилие которых варьирует от 6 до 550 млн. клеток на м2 с биомассой от 2,.1 до 66 мг/л. Преобладают синезеленые, эвгленовые и диатомовые водоросли. В вегетативный период водная растительность выполняет роль биологического фильтра, поглощает из воды и донных отложений биогенные элементы и другие растворенные соединения. При отмирании она становится источником вторичного загрязнения водоема. Разложение остатков растительности сопровождается большим потреблением растворенного кислорода. В застаивающемся водоеме вода темно-бурая с запахом сероводорода. Почти все реки северной зоны края выделяются насыщенностью органическими веществами и воднорастворимыми солями донных отложений. Поэтому степные реки в наибольшей степени подверглись заилению и зарастанию, основными причинами которых являются распахивание водосборных площадей и перегораживание русел плотинами. Обмеление рек. Интенсивное освоение площадей водосбора приводит не только к загрязнению, но и обмелению малых рек. Наличие многочисленных плотин и тоннельных переездов превратило реки в цепочки прудов с низкой проточностью, а поступление в них поверхностного твердого стока привело к заилению водоемов. Слой ила местами достигает 7-10 м, что делает реки малопригодными для нужд народного хозяйства. Так, из 403 прудов на реке Ея только 30 имеют практическое значение (глубина более 1,5 м), на реке Челбас - 39 из 294. Обмеление рек вызывает целый ряд негативных экологических последствий: - прекращение родникового питания; - увеличение испаряемости с поверхности прудов; - тростниковые сообщества в 3 раза увеличивают потери воды; - в результате распаханности водосборов поверхностный сток обогащается мелкоземом и ведет к заилению; - применение минеральных удобрений приводит к загрязнению речных вод биогенными элементами и пестицидами, с поверхностным стоком вымывается 20 % азота, 2-5 % фосфора, 10-20 % калия, вынос пестицидов составляет 1 % с богарных и 4 % - с орошаемых земель; 312 - уменьшение количества кислорода и гибель рыбы в результате эвтрофизации водоемов; - отсутствие очистных сооружений и ливневки и наличие свалок мусора на берегах в населенных пунктах ведет к увеличению стока загрязняющих веществ; - высокое содержание органики (1.5-2.0 тыс. мг/л) и взвешенных веществ (2.03.0 тыс. мг/л) в отсутствие оборудованных навозохранилищ и стоков животноводческих комплексов. Выбросы токсичных веществ в атмосферу от передвижных источников. Основными причинами загрязнения атмосферного воздуха передвижными источниками являются: - завышенные по сравнению с европейскими технические нормативы выбросов загрязняющих веществ в отработавших газов двигателей; - значительная доля транспортных средств, эксплуатирующихся с превышением установленных в стране технических нормативов загрязняющих веществ в отработавших газах двигателей; - низкое качество топлива с повышенным содержанием серы, тетраэтилсвинца, недостаточное использование экологически чистого топлива (в т.ч. газа); - неудовлетворительная организация движения транспорта в крупных городах; - нарушение при проектировании и строительстве режимов санитарнозащитных зон автомагистралей, автозаправочных станций, автостоянок; - отсутствие эффективной системы контроля за состоянием автотранспортных средств; - неэффективная система экономического стимулирования снижения загрязнения атмосферного воздуха автотранспортными средствами. В связи со значительным увеличением транспортных средств и непринятием действенных мер по снижению воздействия автотранспортных средств на окружающую среду в крупных городах края (Краснодар, Армавир, Сочи, Новороссийск и др.), отмечается тенденция ухудшения качества атмосферного воздуха в пределах населенных пунктов. Загрязнение окружающей среды пестицидами. Основными причинами загрязнения окружающей среды пестицидами являются: - нарушение технологических регламентов хранения, подготовки и применения пестицидов; - отсутствие системы сертификации опрыскивающей аппаратуры; - нарушение режимов водоохранных и санитарно-защитных зон; - накопление и ненадлежащее хранение пестицидов, пришедших в негодность; - загрязнение окружающей среды в районе захоронения пестицидов (в станице Варениковской); - низкий уровень применения биологических средств защиты растений; 313 - отсутствие эффективной системы экономического стимулирования охраны окружающей среды при применении химических средств защиты растений; - бесконтрольный ввоз и продажа высокотоксичных химических средств защиты растений, в том числе устаревших. Отсутствие программных средств решения данной проблемы может привести к сверхнормативному загрязнению водоемов рыбохозяйственного и питьевого назначения и, как следствие, ухудшению состояния здоровья населения. Загрязнение окружающей среды отходами производства и потребления. Основными причинами загрязнения окружающей среды являются: - отсутствие в крупных городах и населенных пунктах генеральных схем санитарной очистки; - нарушение при эксплуатации свалок и полигонов бытовых отходов санитарных и природоохранных норм и правил; - отсутствие в крае современных предприятий по утилизации, уничтожению и размещению отходов; - отсутствие эффективной системы экономического стимулирования охраны окружающей среды в сфере обращения с отходами; - недостаточное финансирование мероприятий по обращению с опасными отходами; - хранение промышленных отходов с нарушением установленных норм и правил (Белореченский химзавод, Апшеронский ДОК, Новороссийский завод «Прибой» и др.); - невыполнение мероприятий по рекультивации и санации территорий отработанных свалок и полигонов. Анализ положения дел в сфере обращения с опасными отходами в крае позволяет охарактеризовать его как кризисное, требующее принятия срочных мер. Загрязнение водных объектов рыбохозяйственного и питьевого назначения. Наибольшему загрязнению на территории края подвергаются реки Кубань, Белая, Ея, Челбас, Кирпили, Понура, прибрежная зона Черного и Азовского морей, лиманы. Основными причинами загрязнения водных объектов являются: - недостаточная очистка городских промышленно-бытовых сточных вод ввиду морального и физического износа очистных сооружений; - отсутствие и неудовлетворительное техническое состояние сетей промышленно-бытовой канализации в населенных пунктах (Краснодар, Армавир, Новороссийск и др.); - неэффективная локальная очистка промышленных сточных вод перед сбросом в городскую канализацию; - сброс загрязняющих веществ с ливневыми водами через системы городской ливневой канализации; - сброс загрязняющих веществ с дренажными, сбросными и дождевыми водами с сельскохозяйственных полей; 314 - сброс загрязненных сточных вод с животноводческих объектов; - нарушение режимов водоохранных зон и прибрежных полос рек, водохранилищ, морей; - неудовлетворительное состояние глубоководных выпусков сточных вод в море. Наблюдающаяся тенденция снижения объемов финансирования строительства новых очистных сооружений, сетей канализации, реконструкции действующих водоохранных объектов может привести к кризисной ситуации, при которой станет невозможным дальнейшее развитие городов и населенных пунктов. Особенно опасна эта тенденция для курортных приморских городов, когда из-за чрезмерного загрязнения природной среды может быть утеряна рекреационная привлекательность курортов. Загрязнение водных объектов оказывает существенное негативное воздействие на воспроизводство рыбных запасов. Аварийные выбросы/сбросы и утечки опасных веществ. Основными причинами аварийных ситуаций являются: - нарушения технологических регламентов при строительстве и эксплуатации опасных промышленных объектов, приводящие к аварийным ситуациям и залповым сбросам загрязняющих веществ в окружающую среду; - износ и дефекты технологического оборудования опасных производств; - подверженность опасных производств разрушительному воздействию природных факторов (наводнения, смерчи, оползни, землетрясения, сели и т.п.); - несанкционированные воздействия на опасные промышленные объекты третьими лицами (врезки в нефтепроводы, разрытие и разрушение трубопроводов и т.д.); - недостаточная техническая оснащенность опасных объектов по предупреждению возможных аварий; - неготовность владельцев опасных объектов к ликвидации последствий аварий с целью снижения негативного воздействия на окружающую среду; - отсутствие эффективных региональных планов ликвидации аварийных ситуаций; - отсутствие эффективной системы экологического страхования, направленной на предупреждение аварий и полное восстановление природной среды при ликвидации их последствий. В связи с насыщением в последние годы территории края опасными промышленными объектами, непринятие действенных мер по обеспечению экологической безопасности может привести к увеличению числа аварий, приводящих к масштабному загрязнению окружающей среды. Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ промышленными, коммунальными и сельскохозяйственными объектами. Основными причинами загрязнения атмосферного воздуха стационарными источниками являются: 315 - отсутствие эффективных пылегазоулавливающих установок на промышленных предприятиях; - несоблюдение режимов санитарно-защитных зон промышленных предприятий; - несанкционированное сжигание мусора, растительных остатков на территории населенных пунктов; - горение свалок и полигонов бытового мусора из-за нарушения правил их эксплуатации; - массовое сжигание пожнивных остатков на сельскохозяйственных полях ввиду отсутствия эффективной системы экономического стимулирования использования этих остатков для других целей; - нарушение правил охраны окружающей среды и санитарных норм при проведении авиахимобработок сельскохозяйственных угодий. Загрязнение подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения населения. Основными причинами загрязнения подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения, являются: - несоблюдение режимов санитарных зон; - невыполнение тампонажа вышедших из строя артезианских и нефтяных скважин; - захоронение и складирование опасных веществ без должной гидроизоляции полигонов, шламохранилищ; - некачественное бурение и обустройство артезианских скважин, отсутствие должного контроля за их техническим состоянием; - отсутствие эффективной системы контроля за источниками негативного воздействия на качество подземных вод. Радиация. Основными источниками радиоактивного загрязнения в крае являются следующие: - загрязнение цезием Cs137 и Sr90 отдельных районов края в результате аварии на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 г; - возможное повышение концентрации Rn224 в жилых, административных и промышленных сооружениях, особенно в подвальных и цокольных этажах; - возможные утери на предприятиях источников ионизирующего излучения (геология, стройиндустрия, детектоскопия и др.). 316 Глава 9. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ НЕГАТИВНОГО ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В КРАЕ Ландшафтные системы края. Работы по восстановлению, сохранению и развитию ландшафтов представляют собой комплекс мероприятий и направлены на поддержание биоразнообразия экологических систем, сохранение и повышение почвенного плодородия, создание благоприятного режима для развития всех составляющих ландшафтов. Сохранение и развитие речных ландшафтных систем включает: - постепенное удаление из санитарных зон животноводческих ферм и других объектов хозяйственного назначения, способствующих загрязнению почв, илов, воды, растительных и животных организмов тяжелыми металлами, нитратами и другими отходами их производства; - облесение берегов рек и их притоков в горной и в равнинной зонах края, что будет способствовать подъему грунтовых вод на плакорных территориях и улучшению водообеспечения сельскохозяйственных культур, обогащению ландшафтов энтомофагами, увеличению в ландшафтах видового разнообразия птиц, насекомых, млекопитающих и других групп живых организмов; - строгое регулирование вырубки лесов в поймах горных рек; - прекращение распашки пойменных земель и запрещение использования санитарных зон для выпаса скота; - изучение целесообразности разделения степных рек плотинами; - строгое регулированиеь использования склоновых земель в системе водозабора отдельных рек для выращивания пропашных культур. По результатам оценки современного состояния всех компонентов окружающей среды в бассейнах малых рек степной зоны края было установлено, что на территории сложилась кризисная, а местами очень острая экологическая ситуация, для стабилизации которой и в целях улучшения состояния экосистем рек на всей территории Краснодарского края необходимо: - прекратить сброс в экосистемы рек сточных вод населенных пунктов без их очистки; - совершенствовать развитие очистных сооружений и канализационных сетей; - исключить аварийные ситуации в работе очистных сооружений, совершенствовать водопользование на площадях водосбора и на этой основе снизить поступление в реки загрязняющего поверхностного стока с этих площадей; - завершить паспортизацию всех промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных предприятий, расположенных на территории бассейнов рек; - установить на промышленных предприятиях современного пылеулавливающего и газоочистного оборудования; - паспортизировать малые реки; 317 - сократить количество выбросов в реки промбытовых и ливневых вод с застроенной территории; - реконструировать ливневую канализацию и очистные сооружения; - повысить уровень организации применяемой технологии уборки мусора; - ужесточить контроль за очисткой сбрасываемых вод с рыбопитомников; - соблюдать ширину прибрежных защитных полос: для пашни - 350-550 м, для луга - 25-35 м, для лесонасаждений и кустарников - 35-50м; - соблюдать параметры водоохранных зон для населенных пунктов; - вынести за пределы водоохранных зон объекты-загрязнители водотоков (животноводческие фермы, скотомогильники, свалки мусора, отстойники очистных сооружений, кладбища , склады ядохимикатов и ГСМ, автозаправки); - установить контроль за очисткой сточных вод животноводческих ферм. Для исключения попадания поверхностного стока с территорий животноводческих ферм в речные водотоки необходимо: - обваловывать их площади по периметру; - установить в отстойниках-накопителях и лагунах противофильтрационные покрытия днищ; - утилизировать животноводческие стоки на орошаемых землях; - создать лесонасаждения: по границам всей территории ферм, отделив их от жилого сектора, вдоль путей транспорта и у железных дорог - многорядные лесонасаждения; вдоль шоссейных дорог - трехрядные насаждения из высокорослых пород древесных растений, иногда с примесью кустарников, сочетая при этом клен американский или вяз мелколистный со скумпией, дуб черешчатый со свидиной и бирючиной и т.д. С целью улучшения проточности водотоков, снижения загрязнения воды и в целом для лучшего функционирования речных систем необходимо: - реконструировать существующие ветро- и почвозащитные лесные полосы (вырубка, раскорчёвка, посадка новых саженцев, замена некоторых пород новыми и др. виды работ); - расчистить русла рек, особенно в местах расположения плотин и дамб; - реконструировать дамбы, водопропускные сооружения на плотинах и гидротехнические сооружения для обеспечения максимальной пропускной способности речных вод; - создать лесонасаждения вдоль оросительных каналов, мокрых и сухих откосов плотин; - закрепить берега водотоков водорегулирующими лесополосами; - высаживать по берегам с известным сроком затопления - до 80 дней и более ивы кустарниковые; до 60 дней - ива белая, ольха чёрная; до 40 дней - тополь чёрный и белый, черёмуха обыкновенная; до 30 дней-вяз гладкий;до 20 дней - дуб черешча- 318 тый, ясень пушистый, аморфа обыкновеная; до 15 дней - ясень обыкновенный, клён остролистный, липа мелколистная; - избегать посадки орехоплодных на подтапливаемых водой участках, в узких долинах, балках и западинах, куда стекают холодные воздушные массы и туманы; - восстановить берегозащитные сооружения и водохозяйственный комплекс; - укрепить дамбы; - возобновить работы гидропостов; - вести мониторинг уровня воды в водоемах, запаса снега в период снеготаяния на гидропостах; - запретить или сократить использование естественных угодий под пашни и сенокосы, что приведет к уменьшению оголенных участков и предотвратит развитие эрозии, сократит исчезновение редких видов растений и распространение сорных; - разработать проекты лучшения экологической ситуации прибрежно-водных экосистем, подвергающихся наводнению; - разработать четкую систему природоохранных мероприятий; - прекратить распашку пойм и выжигание стерни, ведущие к увеличению оголенных участков; - сократить или контролировать выпас животных, которые разрушают берега почти в каждом населенном пункте; - сократить мелиоративные и агротехнические мероприятия на прилегающих территориях севооборота (орошение сточными водами, осушение появляющихся озер-стариц, что нарушает равновесие в экосистеме, обработка полей удобрениями и ядохимикатами); - проводить рекультивацию земель, повышая плодородие и не нарушая естественной прибрежно-водной растительности. - производить посев травосмесей в поймах, террасах и склонах, при этом на склоне лучше использовать засухоустойчивые виды (люцерна желтая, костер безостый, житняк ширококолосый,овсяница луговая, пырей южный и т.д.). Для закрепления пойменных, склоновых и береговых учасков предлагаем следующие породы: ива плакучая, клен остролистный, ольха черная, кустарники - форзиция, спирея. Посадка этих растений должна предусматривать ряд кустарников -, на расстоянии 3 м от уреза воды, затем ряд древесных пород - на расстоянии 8 м от русла. Предложенные мероприятия при их выполнении позволят в ближайшие 12-15 лет существенно улучшить состояние и функционирование степных рек края, сохранить плодородие почвы, поддержать видовое разнообразие живых организмов и в целом оздоровить развитие степных ландшафтов. В числе мероприятий для стабилизации ландшафтных систем степной неорошаемой зоны необходимо: 319 - снизить деградацию культивируемых земель и их загрязнение пестицидами, тяжелыми металлами, углеводородами и т.д. за счет внедрения контурноландшафтного земледелия; - выделить в крае территорию со степной растительностью площадью до 20 тыс. га и организовать степной заказник с целью наблюдения за развитием степных ландшафтов, не подвергающихся сельскохозяйственному использованию; - способствовать развитию природных систем в степных ландшафтах, что будет благоприятствовать повышению их устойчивости и саморегулированию. В условиях горных районов в числе мероприятий по поддержанию устойчивости ландшафтов можно выделить следующие: - строгое регулирование вырубки древесных пород при соблюдении всех экологических норм; - ввести строгие ограничения при экологической оценке вырубки деревьев в верховьях рек, на крутых склонах, на заболоченных и переувлажненных территориях и т.д.; - вести учет продуктивности горных систем и численности травоядных животных с целью регулирования численности последних; - обследовать горные территории и выявить зоны с проявлениями осыпей, оползней, обвалов и наметить пути восстановления их ландшафтов. В числе важных направлений для развития морских систем необходимо: - снизить загрязнение биогенами прибрежных систем моря; - строго отслеживать поступление в прибрежные воды тяжелых металлов, нефтепродуктов, пестицидов, минеральных удобрений; - не допускать усиления эвтрофикации прибрежных вод, особенно в районах развития туризма, через снижение поступления в прибрежные воды биогенов. Урболандшафтные системы следует развивать в следующих направлениях: - снижать загрязнение почв промышленными отходами; - снижать выбросы токсичных веществ в атмосферу; - снижать загрязнение почв парков, скверов и других городских территорий экскрементами домашних животных, а также мусором из различного типа упаковок; - просвещать, организовать и поощрять население и службы, занимающиеся сбором мусора, на сортировку бытовых отходов. В числе мероприятий для решения экологических проблем по сохранению, развитию и поддержанию продуктивности ландшафтов в крае в целом необходимо выделить следующие направления: - организовать системный экологический мониторинг состояния окружающей среды в наиболее важных в природно-хозяйственном отношении районах; - снижать, а в будущем совершенно прекратить загрязнение ландшафтов отходами производства и потребления; 320 - разработать и осуществить комплекс мероприятий по повышению качества подземных и поверхностных вод, включая их питьевое назначение; - прекратить сжигание органических отходов и способствовать развитию органического земледелия в сельскохозяйственных районах. Указанные природовосстановительные мероприятия будут способствовать поддержанию функционирования в крае разрушающихся ландшафтов, повышению биоразнообразия и ресурсных резервов, облагораживанию окружающей среды и улучшению состояния здоровья населения. Деградация почв. В основу плана действий по решению проблемы деградации почв Краснодарского края положен принцип ландшафтного земледелия, позволяющий управлять потоками влаги и веществ и защищать почву от эрозии. Основное внимание должно уделяться активизации внутренних механизмов разуплотнения и поддержания на оптимальном уровне физического состояния почвы. Агроландшафт должен стать основой, по которой определяется целесообразное с точки зрения стабилизации агроэкосистемы и обеспечения ее высокой производительности расположение на местности сельхозугодий, водоохранных зон, противоэрозионных гидротехнических сооружений, лесополос, дорог, построек и т.п. С учетом ландшафтных условий должны решаться вопросы о региональной степени распаханности территории, об экологизации севооборотов, о системе обработки почвы, удобрений и защиты растений. Экологизация севооборотов заключается, прежде всего, в таком наборе и чередовании культур, который может обеспечить нулевой, а в некоторых условиях и положительный баланс углерода. Экологизация систем обработки почвы, удобрений и защиты растений заключается, в основном, в их минимализации с максимальным использованием естественных процессов саморегуляции агроэкосистемы. Система мер по снижению процессов ветровой и водной эрозии для степной части края включает: - сокращение степени распаханности территории за счет залужения прибрежных полос по берегам рек, балок и прудов, увеличения площадей полезащитных лесонасаждений (в т.ч. в водоохранных зонах), консервацию деградированных земель и т.д.; - оптимизацию организации севооборотов; - ориентацию при уклонах местности свыше 3,0° длинной стороны поля поперек господствующих ветров, вызывающих дефляцию; короткая сторона поля не должна превышать 500 м; - на участках с уклонами местности свыше 1,5° контурное размещение угодий и полей пашни с контурным размещением лесополос, буферных полос из луговой и кустарниковой растительности; при необходимости - выполнение простейших водопоглощающих и водоотводящих мероприятий для предгорной части края: - залужение и залесение овражно-балочных сетей; 321 - создание водорегулирующей сети между контурами пашни, состоящей из горизонтальных и вертикальных буферных полос из лугово-травянистой растительности, совмещенных с водоотводящими или водопоглощающими канавами, водозадерживающими валами; - посадку лесных полос по контурам полей пашни, сплошное залесение крутосклонных и оползневых участков. Стабилизация содержания органического вещества в почвах должна вестись за счет возмещения потерь углерода растительными остатками культур севооборота. Для введения этого принципа необходимо предусмотреть оптимальные севообороты и состав посевов. Оптимизация содержания гумуса в почвах, доведение содержания органического вещества до оптимальных величин возможно за счет дополнительного (сверх растительных остатков) внесения органических удобрений в виде перегноя. Для минимизации механического воздействия на почву следует использовать комплекс биомелиорации, когда эффект одноразового интенсивного и глубокого механического рыхления закрепляется возделыванием таких культур-рыхлителей, как люцерна, эспарцет, подсолнечник. Биомелиорация заключается в активизации почвенной биоты (микроорганизмов и беспозвоночных). Необходимо широко использовать комбинированные агрегаты, двигающиеся по постоянной технологической колее, а в производстве овощных и некоторых пропашных культур в отдельных случаях переходить на грядовую культуру. Указанные выше природовосстановительные мероприятия будут способствовать улучшению качества почв, их плодородия, что в свою очередь скажется на увеличении количества растениеводческой и животноводческой продукции, их экологической чистоте и, естественно, на улучшении здоровья населения. Выбросы токсичных веществ в атмосферу от передвижных источников. Важнейшими направлениями решения данной проблемы являются следующие: - усиление государственного контроля за состоянием топливной системы двигателей и качеством горючего с применением строгих административноэкономических санкций к организациям и лицам, допускающим эксплуатацию автотранспорта с нарушением установленных норм и правил; - всемерное административно-экономическое поощрение применения технических усовершенствований автотранспортных средств, ведущих к улучшению экологических характеристик двигателя внутреннего сгорания, в том числе перевод на дизельное топливо, установка на автомобилях газобаллонного оборудования, использование антидымовых присадок и т.п.; - рационализация системы дорожного движения в городах, совершенствование дорожного покрытия автомагистралей в городах и вне населенных пунктов для устранения объективных причин работы автомобильных двигателей в неэкологичных режимах; 322 - создание в крупных городах и курортных районах края пешеходных зон с сооружением объездных магистралей и выводом из "спальных" микрорайонов частного легкового транспорта путем строительства крупных гаражных комплексов с контрольно-регулировочными экологическими постами при каждом из них; - постепенное выведение из товарного производства земель вдоль автомагистралей с интенсивным движением, формирование в придорожных зонах лесополос из декоративных пород; - введение системы экономического стимулирования при использовании экологически чистого топлива. Пестицидное загрязнение. Снижение загрязнения окружающей среды пестицидами в процессе защиты растений определяется развитием следующих направлений: - расширение в севообороте ряда культур (люцерна, овес и др.), не требующих применения пестицидов, но дающих ценную товарную продукцию; - внедрение системы экологических мер и способов защиты сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней; - разработка и осуществление мероприятий по ликвидации пришедших в негодность пестицидов; - введение системы экономического стимулирования при снижении использования химических средств защиты растений; - усиление контроля за соблюдением природоохранных требований при использовании химических средств защиты растений; - упорядочение ввоза и продажи высокотоксичных химических средств защиты растений на территории края. Для снижения пестицидного загрязнения ландшафтов предусмотреть: - строгое соблюдение охраны земель с проведением на них ландшафтного обустройства; - разработку новой структуры севооборота с целью контроля фитосанитарного состояния; - проведение структурной реконструкции многолетних насаждений на Черноморском побережье; - внедрение устойчивых к болезням сортов плодовых культур и винограда; - строительство биофабрик для каждой из сельскохозяйственных зон края с целью расширения объемов применения биологических методов защиты растений (взамен химических); - укрепление службы прогноза появления вредителей на базе карантинных служб края; - укрепление токсикологической службы для контроля за остатками пестицидов; 323 - создание микрозаповедников на базе сухих балок и речных пойм для развития биологически полезных связей в агроценозах; - разработку системы страхования посевов от поражения вредителями. Загрязнение окружающей среды отходами производства и потребления. Ограничение неблагоприятного влияния свалок твердых бытовых отходов на здоровье человека и окружающую среду предусматривает следующие направления деятельности для вновь строящихся свалок : - не допускать их строительство в водоохранных зонах рек, озер и водохранилищ, а также на участках, где отсутствуют глины или тяжелые суглинки и при залегании грунтовых вод ближе 2 м глубины; - они должны строго соответствовать "Инструкции по проектированию и эксплуатации полигонов для твердых бытовых отходов" № 128-5/618-4 от 03.08.81. Для существующих свалок: - закрыть и рекультивировать все свалки, находящиеся в водоохранных зонах рек, озер и водохранилищ, а также все несанкционированные свалки; - стимулировать материально и морально жилищно-коммунальную службу и население к раздельному сбору твердых бытовых и пищевых отходов и вторичного сырья; - осуществить мероприятия по обустройству и обеспечению эксплуатации действующих свалок и полигонов в соответствии с природоохранными требованиями; - исключить вывоз на свалки общего пользования химически опасных промышленных отходов; - стимулировать научно-технологические разработки по поиску способов сортировки и переработки отходов в строительные материалы, удобрения, компосты, а также экологически безопасному их размещению и уничтожению. Утилизация промышленных отходов в современном производстве позволит решать не только экологические проблемы, но и получать немалый экономический эффект. В связи с этим в крае планируется организация переработки отходов с целью получения товарной продукции: - фосфогипса - в органо-минеральные удобрения и строительные материалы; - нефтешламов - в товарные нефтепродукты, а остатки использовать в дорожном строительстве; - гальваношламов и других отходов, содержащих соединения тяжелых металлов, - в полиметаллическую лигатуру и строительные материалы; - лигнина гидролизного - в органо-минеральные удобрения или в активированный уголь; - отходов лакокрасочных материалов - в антикоррозийные покрытия; 324 - древесных отходов мебельного производства - в строительные материалы; - отработанных авто- и авиапокрышек (шин) и отходов резино-технических изделий - в асфальтобетонные покрытия и полимерные изделия; - отработанных эмульсоров и растворителей - в товарные продукты; - асбоцементных, строительных отходов, скопа, ила из городских очистных сооружений - в строительные материалы. Реализация указанных технологий переработки отходов в крае позволит свести к минимуму ущерб, наносимый окружающей среде токсичными промышленными отходами. Снижение загрязнения водных объектов рыбохозяйственного и питьевого назначения. Решение данной проблемы заключается в следующем : - совершенствование технологической схемы производства с целью исключения попадания токсичных веществ в сточные воды; - внедрение систем оборотного и повторного водоснабжения на производствах; - строительство новых сооружений очистки, а также усовершенствование существующих на предприятиях установок локальной очистки; - полное исключение сброса неочищенных сточных вод, содержащих токсичные вещества, непосредственно в водоемы или в системы городской ливневой канализации; - строительство сооружений по доочистке сточных вод на городских очистных сооружениях; - соблюдение технологической дисциплины на предприятиях. - интенсификация строительства и реконструкции очистных сооружений в населенных пунктах: - вынос наиболее крупных объектов, оказывающих негативное воздействие на водные ресурсы, из водоохранных зон; - залесение прибрежных полос рек степной зоны. Аварийные выбросы/сбросы и утечки опасных веществ. Решение проблемы аварийных выбросов (сбросов) и утечек химических веществ состоит в постепенном устранении вышеперечисленных причин сверхнормативного загрязнения посредством введения технических усовершенствований, своевременного ремонта и модернизации технологического оборудования, повышения квалификации персонала, обслуживающего производственные процессы, связанные с возможностью аварийных выбросов и утечек. Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных объектов. Для решения проблемы выбросов в атмосфе- 325 ру загрязняющих веществ, вырабатываемых предприятиями, предлагается развитие следующих направлений: - постоянный контроль за состоянием атмосферного воздуха в населенных пунктах, за выбросами всех стационарных источников загрязнения; - применение штрафных санкций к нарушителям норм выбросов; - стимулирование перехода предприятий-загрязнителей на малоотходную и безотходную технологии, применение экологичных источников энергии, введение в строй современных очистных сооружений путем применения региональных поощрений и льгот; - проведение градостроительных мероприятий, направленных на изоляцию источников вредных выбросов от жилых массивов путем расширения и создания зеленых зон и перепланировки кварталов старой застройки; - увязка мероприятий по снижению вреда от выбросов стационарными источниками с системой мероприятий, разработанных для передвижных источников загрязнения; - помощь предприятиям, внедряющим экологически чистые технологии, из средств бюджета края и муниципальных образований; - постепенное перепрофилирование на экологически чистое производство или полное закрытие предприятий-загрязнителей в зонах особого экологического режима (курортные районы), если их деятельность не связана непосредственно с обеспечением жизнедеятельности и функционирования этих зон; - определение объемов излишков соломы и её использование для подготовки органического удобрения. Загрязнение подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения населения. Комплекс мер по охране подземных вод от загрязнения в Краснодарском крае включает в основном профилактические меры, направленные на предотвращение загрязнения (разработка водоохранных мероприятий, ликвидация бесхозных скважин, соблюдение зон санитарной охраны и т.п.) и на оперативное слежение за состоянием подземных вод (мониторинг). Медико-экологическая реабилитация населения. Разработка новых подходов и направлений и совершенствование существующей системы оказания специализированной, профилактической и лечебно-профилактической помощи населению экологически неблагополучных территорий должна предусматривать: - совершенствование форм профилактики заболеваний и оказание помощи населению, особенно детям, при нарушении состояния здоровья в связи с экологическими проблемами района (амбулаторное и стационарное лечение и т.д.); - совершенствование лечебно-диагностического обслуживания населения с использованием клинико-лабораторных методов исследований, различных способов коррекции нарушений состояния здоровья из-за неблагоприятных экологических условий и т.д.; 326 - внедрение лабораторных методов исследования содержания микроэлементов в биосубстратах человека, проведение скрининговых исследований; - разработку региональных рекомендаций и программы по устранению микроэлементных нарушений с использованием соответствующих комплексных препаратов, в частности, разработка и реализация программы по предупреждению флюороза в Тимашевском и Брюховецком районах. В выполнении любых экологических программ и проектов краевого уровня в обязательном порядке необходимо предусматривать влияние окружающей среды изучаемого района или объекта на качество сельскохозяйственной продукции, включая такие важные показатели как содержание в ней витаминов, микроэлементов, белков. Организация системы экологического мониторинга в крае. С целью информационной поддержки принятия управленческих решений по охране окружающей среды необходимо предусмотреть создание действенной системы краевого экологического мониторинга, способного выявить изменения состояния окружающей среды под влиянием человека и природных катаклизмов. Целесообразно осуществить ревизию всех способов оценки состояния окружающей среды в крае, провести инвентаризацию имеющихся пунктов наблюдений за компонентами окружающей среды и оценить уровень статистической достоверности получаемой экологической информации. В числе задач, которые будут решаться в процессе создания и функционирования системы экологического мониторинга в крае, необходимо выделить следующие: - определить потребность населения и административных органов края в экологической информации; - совершенствовать существующую систему наблюдений за окружающей средой и источниками загрязнения;. - определить механизмы координации составляющих мониторинга с целью интеграции поступающей от разных блоков наблюдений экологических данных; -. упорядочить математическое и приборное обеспечение сбора экологической информации и её анализ; - разработать способы включения результатов мониторинга в систему принятия решений. Выделенные задачи можно будет успешно решить при совершенствовании межведомственных отношений, прав создателей и пользователей методик сбора, анализа и передачи экологической информации. Для этого необходимо согласовать стандарты и нормативы на всех этапах исследований; методами статистики минимизировать число наблюдений без снижения их информативности и достоверности (использование параметрических методов контроля, интегральных показателей и т.д.); методы наблюдения и контроля, сбора и анализа данных по-возможности автоматизировать и развивать компьютерное управление экологическим мониторингом. 327 В систему мониторинга в первую очередь необходимо будет включить важнейшие объекты и территории края, имеющие чрезвычайно большое значение для обеспечения жизнедеятельности населения (например, плодородие почв, сохранение плавней, речных систем, леса и т.д.), а также населенные пункты и территории с высокой техногенной нагрузкой (например, Белореченский химзавод, Тихорецкий машиностроительный завод, Новороссийский цементный завод и др.). Экологическое образование и воспитание населения. Развитие у населения понимания значимости влияния человека на природу, формирование личной ответственности за состояние окружающей среды, пропаганда и воспитание природоохранного мышления у всех жителей края. Каждый житель Кубани должен знать и постоянно учитывать специфику конкретных природно-хозяйственных зон, стремиться к уменьшению отходов и к бережному использованию всех природных ресурсов, на примере участия в природоохранных акциях воспитывать молодое поколение. Указанные выше направления экологического воспитания населения Кубани будут достигнуты при решении следующих задач: - формирование непрерывного экологического образования – от дошкольных учреждений до ВУЗа и общественных экологических объединений; - развитие краевого образовательного стандарта в области экологии; - разработка в каждом ВУЗе комплексного экологического образования студентов всех специальностей и включение раздела по охране окружающей среды в отчеты по производственной практике студентов в курсовые и дипломные проекты; - обеспечение образовательного процесса учебно-методическими пособиями для разных уровней образования; - развитие дополнительного экологического образования с использованием летних лагерей, экологических Центров, экспедиций и т.д.; - развитие специализации экологического образования (курсы повышения квалификации специалистов предприятий и органов управления, совершенствование высшей профессиональной ВУЗовской подготовки); - предоставление населению реальной информации о состоянии окружающей среды; - совершенствование и тиражирование информационных материалов, предназначенных для экологического воспитания (книги, видеофильмы, буклеты и т.д.); - внедрение и распространение экологической информации через СМИ и Интернет, развитие краевого общественного экологического движения; - развитие и совершенствование научных исследований в области экологии и особенно экологического мониторинга. Научные проблемы решения экологических задач. Наиболее приоритетными с точки зрения обеспечения экологической безопасности региона необходимо выделить следующие направления научных исследований и разработки производственных технологий: 328 - создание экологически безопасных интегрированных систем защиты сельскохозяйственных культур от болезней и вредителей на основе применения биопрепаратов, сохранение и расширение природных анклавов, обладающих условиями для гнездования птиц и размножения энтомофагов и мелких млекопитающих, использующих в качестве пищевых ресурсов фитофагов – вредителей полевых культур – насекомых, грызунов и т.д., что будет способствовать снижению пестицидного загрязнения; - разработка технологий уничтожения или переработки пришедших в негодность пестицидов; - разработка технологий хранения и вторичного использования отходов; - разработка технологий по улавливанию загрязняющих веществ в сточных водах промышленных предприятий; - разработка систем контроля выбросов и сбросов загрязняющих веществ, источников негативного воздействия на окружающую среду; - разработка методов и технических средств снижения концентрации токсичных веществ в отработанных газах автомобилей; - разработка экономических методов стимулирования охраны окружающей среды; - разработка методов и средств мониторинга состояния окружающей среды; - разработка методов фиторемедиации, фитоиндикации и критериев оценки загрязнения почв потенциальными мутагенами; - изучение мелиорирующего действия сельскохозяйственных культур на воднофизические свойства почвы и разработка почвоохранной структуры посевных площадей на почвах, склонных к переувлажнению и подтоплению. 329 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В двух частях монографии дан анализ материалов многих исследователей, изучавших различные блоки ландшафтных систем Кубани; представлены обобщенные результаты комплексной оценки состояния окружающей среды отдельных районов края, проведенной сотрудниками Научно-исследовательского института прикладной и экспериментальной экологии Кубанского госагроуниверситета. Химические и биологические анализы (а в некоторых случаях и радиологические анализы) образцов различных объектов ландшафтных систем осуществлены в соответствующих лабораториях института. В отдельных главах монографии проанализировано экологическое состояние основных компонентов ландшафтов, включая климат, геологию, почвенный и растительный покров, воздушный бассейн, водные ресурсы (наземные и подземные), уровень загрязнения их некоторыми поллютантами. Отдельно рассматриваются пути снижения деградационных процессов в различных ландшафтах, а также возможные направления в ограничении негативного воздействия на них некоторых видов деятельности человека. На фоне разнообразия природно-климатических характеристик края в монографии дается анализ состояния его различных ландшафтов. Природно-хозяйственные зоны края выделяются спецификой в обеспеченности водными ресурсами и, соответственно, своеобразием почвенного и растительного покрова. Поскольку возможности землепользования в каждой зоне определяются, прежде всего, плодородием почвы и особенностями рельефа, то в оценке земель большое значение отводится экологическим характеристикам всех составляющих ландшафта. Природно-хозяйственные зоны края, обусловленные специфическими режимами климатических, почвенных, растительных и водных условий, рассматриваются в функциональном плане в тесной связи друг с другом. Формированию каждой зоны свойственны преемственность и связь с динамикой развития соседних образований, поскольку их становление шло сопряженно по времени и вследствие близости климатических и геохимических условий. Тенденция в аккумуляции химических элементов в этих зонах, особенно на водоразделах, стала характерной чертой почвообразования, формирования растительного покрова и животного мира. Наблюдаемые изменения реакции почвенной среды, в содержании гумуса и питательных веществ в почвах отдельных природно-климатических зон связаны, безусловно, с особенностями рельефа, удаленностью от морских и горных ландшафтов, типами растительных формаций и т.д. Жизнеобеспечение жителей края и большого числа отдыхающих на его территории гостей в течение длительного времени невозможно без разумного использования природных ресурсов и в целом потенциала окружающей среды, что, безусловно, приводит к нарастающему давлению на отдельные ландшафты и нередко вызывает в их развитии чрезвычайно негативные последствия. Именно усиление антропогенно330 го влияния практически на все системы края обусловило, в первую очередь, давление на почвы и водные системы суши. На основе всестороннего и комплексного изучения экологических систем современное состояние основных ландшафтов края в общем можно оценивать и как относительно устойчивое (в горных районах), так и экологически неустойчивое (в рекреационной зоне). Помимо хозяйственного воздействия (строительство, распашка земель, вырубка лесов и т.д.), ландшафты края, обладающие биологическим и абиотическим разнообразием, подвергаются постоянным сезонным воздействиям (даже без учета крупных природных или природно-техногенных катастроф) с приемлемыми среднестатистическими отклонениями на фоне сильного антропогенного влияния. Как природные, так и антропогенные воздействия на ландшафты края сказываются на функционировании экологических систем, а также отдельных видов организмов на суше и в море, что весьма заметно проявляется уже сегодня. Именно с этим связано выделение проблем разработки научного мониторинга в отдельный небольшой раздел; результаты мониторинга послужат основой для комплексной оценки состояния ландшафтов, что позволит научно подойти к прогнозированию изменения отдельных экологических систем и к управлению их развитием. Организация и проведение мониторинга позволит также определить основные критерии предельно допустимого антропогенного давления на ландшафты края. Современное общество обеспокоено негативным воздействием деятельности человека на состояние окружающей среды и здоровье населения, в частности деградацией природных систем, авариями на промышленных объектах, катастрофическими воздействиями природно-техногенных наводнений, оползней, обвалов, осыпей и т.д. В крае заметно обострились проблемы воспроизводства ценных, редких и находящихся под угрозой вымирания копытных животных, а также птиц, рыб и других представителей фауны. Уничтожение естественных растительных сообществ привело к практически полному исчезновению на территории края крупных животных, редкими стали многие степные и горные птицы (дрофа, сапсан и др.), степные и лесные насекомые. Из 600 видов региональной фауны позвоночных, распространенных очень неоднородно (главным образом на ООПТ), 117 видов занесены в Красные книги, в их числе и эндемичные для Кавказа. Анализ экологической ситуации в крае позволил выявить основные экологические проблемы, в наибольшей степени оказывающие влияние на здоровье населения и устойчивость экологических систем. На основе результатов анализа главных причин существования и обострения приоритетных экологических проблем можно сформулировать основные направления экологической политики в крае. Здоровье человека зависит примерно на 30-40 % от состояния окружающей среды, в которой он живет, трудится и отдыхает. Отрицательное влияние на здоровье 331 оказывает загрязнение атмосферного воздуха выбросами транспорта и промышленных предприятий. Серьезную опасность для здоровья населения представляют содержащиеся в атмосферном воздухе канцерогены, к которым относятся диоксины, полициклические ароматические углеводороды, ароматические амины, бензол и другие соединения, а также ионизирующая радиация, большие дозы ультрафиолетового излучения, продукты распада урана, радона и т.д. Загрязнение питьевой воды приводит к поражению различных систем организма человека. Так, при употреблении воды с высокой концентрацией кадмия развивается почечнокаменная болезнь, заболевания печени, анемия, гипертония, стенокардия, тяжелые формы пневмонии, отек легких, злокачественные новообразования. Марганец, попадая в высоких концентрациях в организм человека, вызывает психические расстройства, пневмонию, нарушение жирового обмена. Попадание в организм ртути приводит к необратимым поражениям нервной системы. Загрязнение почвы также представляет серьезную опасность для здоровья населения: микробные или гельминтозные загрязнения при непосредственном контакте, тяжелые металлы, пестициды и радиоактивные отходы - через грунтовые воды, используемые при водоснабжении населения и при накоплении в растительных, мясных или молочных продуктах питания. Попадая в организм в относительно небольших количествах, загрязнители, не вызывая внешне существенного отклонения в здоровье, оказывают влияние на генотип, что, безусловно, скажется на состоянии здоровья последующих поколений. Многие токсичные вещества, включая пестициды, тяжелые металлы, органические соединения, являются причиной снижения продолжительности жизни людей, способствуют развитию онкологических заболеваний, снижению производственной и умственной активности. До настоящего времени отсутствует научная основа экологической безопасности на региональном уровне. Степень загрязнения окружающей среды остается достаточно высокой и по отдельным ингредиентам превышает допустимые концентрации. Нормативно-правовые акты, принятые соответствующими законодательными органами, используются малоэффективно. Самого серьезного внимания требует защита от загрязнения атмосферного воздуха. Предприятия производят нередко сверхнормативные выбросы и сбросы. Понижены качество и объемы внедряемых воздухоохранных мероприятий, высок процент загрязнения воздуха автотранспортом. Продолжается деградация черноземов, большая половина пашни эродирована. Идет наступательное развитие техногенной эрозии и активизация процессов плоскостной эрозии, от которых ущерб растет с каждым годом, а объемы противоэрозионной мелиорации снижаются. Не решена проблема сбалансированности различных параметров состояния сельскохозяйственных земель. Современное состояние почв может стать причиной массового загрязнения черноземов тяжелыми металлами в течение ближайших 50-100 лет. Резкое снижение экологической культуры земледелия 332 за последние 15-20 лет сопровождается развитием почвоутомления, причиной чего в первую очередь стало нарушение севооборота. По-прежнему встречаются случаи нарушения правил внесения минеральных удобрений. Неэффективно работают многие очистные сооружения. В поверхностных и подземных водах наблюдается превышение ПДК по ряду загрязнителей. Местами формируется техногенная гидрохимическая зональность под влиянием промышленных и сельскохозяйственных загрязнений, особенно в районе крупных водохранилищ, где происходит смешивание химических типов вод. На базе комплексного планирования производства и природоохранных мероприятий с учетом социально-экологических требований к качеству среды и снижению её загрязнения могут быть определены и обоснованы показатели воздействия на природу. Важным инструментом такого комплексного планирования могут служить экономико-математические модели совместного планирования производства и охраны окружающей среды от загрязнения. С помощью таких моделей могут быть определены нормативы предельно допустимых выбросов загрязнителей в атмосферу и сбросов на почву и водные источники и совершен переход к разработке прогнозов последствия загрязнения, отдаленных во времени. К их числу следует отнести возможные нарушения экологического равновесия в силу изменения климата, а также канцерогенные воздействия на человека и его генетические изменения. Для решения экологических проблем необходимы долгосрочный прогноз последствий загрязнения природы и внедрение комплекса мероприятий, снижающих воздействие человека на природные ресурсы. Разумное использование важнейшего компонента биосферы - почвенного покрова и повышение плодородия почв требуют разработать и внедрить контурномелиоративную организацию территории с учетом ресурсов сбережения на основе создания противоэрозионного ландшафта. Углубление взаимосвязей всех систем ведения сельского хозяйства, создание условий для выращивания экологически безопасной продукции для людей и животных, основанной на биологическом земледелии, которое включает: - биологические удобрения; - биологические средства защиты, - разработка новых с высоким коэффициентом использования минеральных удобрений; - разработка рациональной технологии закрепления минерального азота в органической форме (иммобилизация на основе корневого питания); - экологически безопасное использование животноводческих стоков (после механической очистки их количество не должно превышать 20 м3 в сутки на 1 га, а после биологической очистки 50 м3 для свиноводческих стоков и 75 - для стоков МТФ), 333 - внесение в системе удобрений с жидким навозом не более 200 кг общего азота. Использование водных ресурсов в промышленности должно предусматривать строительство головных и локальных очистных сооружений для сточных вод предприятий, разработку ресурсосберегающих технологий для повторного использования сбросных и дренажных вод, улучшения их качества, разработку методов очистки сточных вод и переработки жидких отходов. В сельском хозяйстве необходимы разработка севооборотов с использованием культур на основе учета водообеспеченности территории, внедрение новых способов орошения, проведение лесоохранных мероприятий, выделение водоохранных зон по берегам водоемов. Для охраны воздушного бассейна необходима установка газопылеулавливающих устройств, способных улавливать и обезвреживать вредные вещества из выбросов, строительство опытно-промышленных установок по разработке методов очистки газов от вредных выбросов в атмосферу. Для природоохранного использования отходов потребления и производства необходимо строительство мусороперерабатывающих заводов, типовых полигонов для складирования бытовых и прочих отходов, разработка и внедрение установок, оборудования и машин для переработки, сбора и транспортировки бытовых отходов с территорий городов и поселков, строительство производств для получения сырья или готовой продукции из отходов производств. Научно-исследовательские и конструкторские работы необходимо направить на разработку экспресс-методов определения вредных примесей в воздухе, почве и воде, способов утилизации отходов, высокоэффективных систем для очистки отходящих газов промышленных предприятий и т.д. Представляемая работа является первой попыткой коллектива Научноисследовательского института прикладной и экспериментальной экологии Кубанского государственного аграрного университета выделить наиболее важные экологические проблемы в крае и обосновать важнейшие мероприятия для поддержания стабильности развития его ландшафтных систем, а также с экологических позиций обратить внимание руководителей исполнительной и законодательной власти Краснодарского края, агропромышленного комплекса, промышленных, транспортных и других организаций на многообразие и специфику ландшафтных образований, на различие уровней развития почвенного и растительного покрова и, естественно, на необходимость внимательного отношения к определению интенсивности антропогенного на них давления. Предлагаемая работа, будем надеяться, послужит начальным этапом в развитии научных экологических исследований в крае, окажет важную научнотехническую помощь в организации экологически устойчивого развития края на основе выделения допустимых критериев воздействия хозяйственной деятельности человека на состояние природных и природно-антропогенных ландшафтов. 334 ЛИТЕРАТУРА Авцын А.П. Микроэлементозы человека /А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, М.А. Риш, Л.С. Строчкова. М.: Медицина, 1991. 496 с. Агафонов В.Е. Тяжелые металлы в черноземах Ростовской области /В.Е. Агафонов //Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М.: Изд-во МГУ, 1994. С. 22-27. Агрометеорологический обзор по Краснодарскому краю // Краснодарский краевой центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 1997- 2003. Алексеев Ю.В. Влияние кальция и магния на поступление кадмия и никеля из почвы в растения вики и ячменя / Ю.В.Алексеев, Н.И. Вялушкина //Агрохимия. 2002. № 1. С. 82-84. Алексеев Ю.В. Влияние химической активности карбонатов кальция и магния на транслокацию тяжелых металлов из почвы в растения /Ю.В. Алексеев, Н.И. Вялушкина, А.И. Маслова //Агрохимия. 1999. № 8. С. 79-81. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях /Ю.В. Алексеев. Л.: Агропромиздат. 1987. 141 с. Андреева И.В. Динамика накопления и распределения никеля в растениях овса /И.В. Андреева, В.В. Говорина, Б.А. Ягодин, О.Т. Досимова //Агрохимия. 2001. № 4. С. 68-71. Артюшин А.М. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства /А.М. Артюшин. М.: 1992. 61 с. Атлас Краснодарского края и Республики Адыгея /Под ред. В.И. Чистякова. Минск: Белгеодезия. 1996. 48 с. Ахтырцев Б.П. Содержание микроэлементов в серых лесных почвах центрально-черноземной зоны /Б.П. Ахтырцев //Агрохимия. 1965. № 9. С. 72-80. Ахтырцев Б.П. Тяжелые металлы и радионуклиды в гидроморфных почвах лесостепи Русской равнины и их профильное распределение /Б.П.Ахтырцев, А.Б. Ахтырцев, Л.А. Яблонских //Почвоведение. 1999. № 4. С. 435-444. Бабьева И.П. Изменение численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами /И.П. Бабьева, С.В. Левин, И.С. Решетова //Тяжелые металлы в окружающей среде. М., 1980. С. 115. Баев А.И. Поступление тяжелых металлов в растения в зоне техногенных выбросов Сумгаитского суперфосфатного завода /А.И. Баев, Э.А. Мугалинская, А.А. Халитова //Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. Ч.1. М.: Издво МГУ, 1988. С. 51. Бардина Т.В. О содержании тяжелых металлов в удобрениях из осадков городских сточных вод и факторах снижения их токсичности в почве /Т.В. Бардина //Тр. ВНИИ торфяной промышленности. 1978. Вып. 41. С. 114-118. 335 Басманов А.Е. Экологическое нормирование применения удобрений в современном земледелии /А.Е. Басманов, А.В. Кузнецов //Вестник с-х науки. 1990. № 8. С. 69-78. Батурин И.А. Содержание в растениях и вынос с урожаем полевых культур химических элементов из группы металлов /И.А. Батурин, А.В. Раховский //Агрохимический вестник. 1998. № 5-6. С. 19-20. Башмаков Д.И. Аккумуляция тяжелых металлов некоторыми высшими растениями в разных условиях местообитания /Д.И. Башмаков, А.С. Лукаткин //Агрохимия. 2002. № 9. С. 66-71. Белюченко И.С. Агроландшафтная экология /И.С. Белюченко. Краснодар: Изд-во КГАУ, 1996. 231 с. Белюченко И.С. Антропогенная экология /И.С.Белюченко Краснодар: Печатный двор Кубани. 1998. 190 с. Белюченко И.С. Введение в общую экологию. /И.С. Белюченко. Краснодар:. Изд-во КГАУ. 1997. 543 с. Белюченко И.С. Динамика тяжелых металлов в системе агроландшафта /И.С. Белюченко, Г.А. Гукалов, А.И. Мельченко и др. // Экол. пробл. Кубани. Краснодар. 2001. № 10. 141 с. Белюченко И.С. Загрязнение почв тяжелыми металлами /И.С.Белюченко, В.Н. Двоеглазов, В.Н. Гукалов // Экол. пробл. Кубани. Краснодар. 2002. № 16. 184 с. Белюченко И.С. и др. Антропогенная трансформация прибрежных систем Черного моря // Эколог. пробл. Кубани. Краснодар. 2000. № 5. С. 35-41. Белюченко И.С. Иммунитет живых организмов: Проблемы и перспективы решения // Экол. пробл. Кубани. Краснодар. 2003 а. № 19. С. 3-14. Белюченко И.С. Некоторые проблемы развития и поддержания иммунитета у коров // Экол. пробл. Кубани. Краснодар. 2003 б. № 19. С. 95-146. Белюченко И.С. Сезонная динамика тяжелых металлов по горизонтам почвы. Сообщение I. Динамика различных форм свинца в черноземе обыкновенном. //Экол. пробл. Кубани. Краснодар. 2003. № 20. С. 201-222. Бердяева Е.В. Влияние осадков сточных вод на изменение химических свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы и содержание в ней тяжелых металлов /Е.В. Бердяева, В.А. Касатиков, Л.К. Садовникова //Агрохимия. 2001. № 10. С. 73-79. Березенко Н.С. Состав и особенности распределения водорослей в порту рыбколхоза «Черноморец» и прилегающей к нему акватории // Сб. матер. науч.-практич. конф.: Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистемы Черноморского побережья. Ч.1. Краснодар: Изд-во КГУ, 1991. С. 46-48. Березенко Н.С., Халилова М.Р. Влияние промышленных и бытовых стоков на состояние донной растительности Новороссийской бухты // Сб. матер. науч.-практ. конф.: Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистемы Черноморского побережья. Ч.1. Краснодар: Изд-во КГУ, 1991. С. 76-78. 336 Беспамятнов Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. /Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов. Л.: Химия, 1985. 140 с. Бингам Ф.Т. Токсичность металлов в сельскохозяйственных культурах /Ф.Т. Бингам, Ф.Д. Перьа, У.М. Джерелл //Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. М.: Мир, 1993. С. 101-130. Бобовникова Ц.И. Загрязнение почв и сопредельных сред /Ц.И. Бобовникова, С.Г. Малахов. Серия «Загрязнение природных сред» М.: Московское отделение гидрометеоиздата, 1988. 148 с. Богатырев Л.Г. Микроэлементный состав некоторых почв и почвообразующих пород южной тайги Русской равнины /Л.Г.Богатырев, Д.В.Ладонин, О.В.Семенюк //Почвоведение. 2003. № 5. С. 568-576. Большаков В.А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами /В.А. Большаков //ВНИИ информации и техно-экономических исследований по сельскому хозяйству. М., 1978. 52 с. Большаков В.А. Методы анализа растительных проб на содержание тяжелых металлов /В.А. Большаков, З.Н. Кахнович, С.Е. Сорокин //Агрохимия. 1997. № 9. С. 78-86. Большаков В.А. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах /В.А. Большаков //Почвоведение. 2002. № 7. С. 844-849. Бреус И.П. Миграция тяжелых металлов с инфильтрационными водами в основных типах почв Среднего Поволжья /И.П. Бреус, Г.Р. Садриева //Агрохимия. 1997. № 6. С. 56-64. Булавко Г.И. Влияние различных форм свинца на почвенную микрофлору / Г.И. Булавко //Изв. Сиб. Отд. АН СССР. Сер.биол. 1982. Вып. 1. № 5. С. 79-86. Бутников Г.К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем /Г.К. Бутников //Соросовский образовательный журнал. 1998. № 5. С. 23-29. Бутовский Р.О. Тяжелые металлы в наземных членистоногих /Р.О.Бутовский //Агрохимия. 1993. № 5. С. 104. Важенин Е.А. Неблагоприятное влияние пылегазовых выбросов металлургического предприятия /Е.А. Важенин, Н.М. Фатеева //Химия в сел. хоз-ве. 1987. № 2. С. 54-56. Вайчис М., Рагуотис А., Армолайтис К., Кубертивичене Л. Валовое содержание тяжелых металлов в лесных почвах Литвы // Почвоведение. 1998. №12. С. 14891494. Вальков В.Ф. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на фитотоксичность чернозема /В.Ф. Вальков, С.И. Колесников, К.Ш. Казеев //Агрохимия. 1997. № 6. С. 50-55. Вальков В.Ф. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана / В.Ф. Вальков, Ю.А. Штомпель, И.Т. Трубилин. Ростов на Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 1996. 192 с. 337 Веротченко М.А. Содержание тяжелых металлов в продуктах животноводства в Тульской области / М.А. Веротченко, Ю.П. Фомичев, Т.В. Чомаева //Зоотехния. 2003. № 5. С. 29-31. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах /А.П. Виноградов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 118 с. Виноградов А.П. Закономерности распределения химических элементов в земной коре /А.П. Виноградов //Геохимия. 1956. № 1. С. 24-43. Витковская С.Е. Влияние органических отходов на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы и поступление тяжелых металлов в растения /С.Е. Витковская, В.Ф. Дричко //Агрохимия. 2002. № 7. С. 5-10. Витковская С.Е. Поступление тяжелых металлов в растения при использовании компоста из твердых бытовых отходов в качестве органического удобрения /С.Е. Витковская //Агрохимия. 2000. № 5. С. 78-82. Власюк П.А. Химические элементы и аминокислоты в жизни растений и животных /П.А. Власюк. Киев: Наук. Думка, 1974. 88 с. Волошин Е.И. Аккумуляция кадмия и свинца в почвах и растениях /Е.И. Волошин //Агрохимический вестник. 2000. № 3. С. 23-25. Волошин Е.И. Транслокация кадмия и свинца в почве и растениях /Е.И. Волошин // Химия в сельском хозяйстве. 1997. № 2. С. 34-35. Высоцкая Р.А. Изучение функционирования некоторых ферментных систем у рыб при оценке экологической ситуации в водоеме /Р.А. Высоцкая, Н.И. Шустова, И.А. Волков //Биохим. методы в экол. и токсикол. исслед. 1993. № 11. С. 73. Вяйзенен Г.Н. Концентрация тяжелых металлов в продуктах животноводства /Г.Н. Вяйзенен, Г.А. Вяйзенен, У.Ю. Медведева и др.//Зоотехния. 2002. № 8. С. 2730. Гаврилова И.П. Опыт площадной оценки степени загрязнения почв России тяжелыми металлами /И.П. Гаврилова, М.Д. Богданова, О.А. Симонова //Вестник МГУ. Сер.17. Почвоведение. 1995. № 1. С. 48-53. Галиулин Р.В. Влияние эффекторов фитоэкстракции на ферментативную активность почвы, загрязненной тяжелыми металлами /Р.В. Галиулин, В.Н. Башкин, Р.А. Галиулина //Агрохимия. 1998. № 7. С. 77-86. Галиулин Р.В. Инвентаризация и рекультивация почвенного покрова агроландшафтов, загрязненного различными химическими веществами. Сообщение 1. Тяжелые металлы /Р.В. Галиулин //Агрохимия. 1994. № 7-8. С. 132-143. Галиулин Р.В. Индикация загрязнения почв тяжелыми металлами путем определения активности почвенных ферментов /Р.В. Галиулин //Агрохимия. 1989. № 11. С. 133-142. Галиулин Р.В. Профилактика загрязнений ландшафтов тяжелыми металлами: фиторемедиация сточных вод /Р.В. Галиулин, Р.А. Галиулина //Агрохимия. 1999. № 3. С. 84-91. 338 Галиулин Р.В. Фитоэкстракция тяжелых металлов из загрязненных почв /Р.В. Галиулин, Р.А. Галиулина //Агрохимия. 2003. № 3. С. 77-85. Гамаюрова В.С. Мышьяк в экологии и биологии /В.С. Гамаюрова. М.: Наука. 1993. 204 с. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям /М.А. Глазовская. М.: Изд-во МГУ, 1997. 102 с. Голов В.И. Микроэлементы в СССР/ В.И. Голов, П.В. Елпатьевский, В.С. Аржанова .Москва, 1986. Вып. 28. С. 69. Головатый С.Е. Поступление кадмия в сельскохозяйственные растения /С.Е. Головатый, П.Ф. Жигарев, Л.И. Панкрутская //Агрохимия. 2000. № 1. С. 81-85. Гомонова Н.Ф. Влияние длительного применения агрохимических средств на дерново-подзолистых почвах на трансформацию ТМ в системе почва – растение /Н.Ф. Гомонова //Тяжелые металлы и радионуклиды в агросистемах: Матер. науч.практ. конф. М., 1994. С. 180-186. Гончарова Е.М. Окружающая среда /Е.М. Гончарова //Энциклопедический словарь-справочник. М., 1993. 640 c. Горбатов В.С. Динамика трансформации малорастворимых соединений цинка, свинца и кадмия в почвах /В.С.Горбатов //Почвоведение. 1989. № 6. С. 129-133. Горбунов Н.И. Минералогия и физическая химия почв /Н.И. Горбунов. М.: Наука, 1978. 293 с. Графская Г.А. Эффективность мелиорантов на загрязненных тяжелыми металлами почвах /Г.А. Графская, В.А. Величко //Агрохимический вестник. 1998. № 1. С. 37-39. Григорян К.В. Влияние загрязненных промышленными отходами оросительных вод на содержание тяжелых металлов в почве и в некоторых сельскохозяйственных культурах /К.В. Григорян //Почвоведение. 1989. № 9. С. 97-103. Гришина А.В. Транслокация тяжелых металлов и приемы детоксикации /А.В. Гришина, В.Ф. Иванова //Агрохимический вестник. 1997. № 3. С. 36- 41. Гришина Л.А. Влияние аэрозагрязнения на биологическую активность дерново-подзолистых почв /Л.А. Гришина, И.А. Конорева, Г.Н. Фомина, И.Н. Скворцова //Научн. докл. высш. шк. Биол. науки. 1984. № 12. С. 83-88. Гришина Л.Г. Биологическая активность почв и скорость деструкционных процессов /Л.Г. Гришина, Г.Н. Копцик, И.В. Сапегина //Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв. М.: Изд-во МГУ, 1990. С. 81-94. Гришина Л.Г. Изменение свойств почв в условиях промышленного загрязнения /Л.Г. Гришина, М.И. Макарова, Н.П. Недбаев и др. //Влияние атмосферного загрязнения на свойства почвы. М.: Издательство МГУ, 1990. С. 22-64. Громов Б.В. Экология бактерий. /Б.В. Громов, Г.В. Павленко. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1989. 248 с. 339 Гузев В.С. Тяжелые металлы как фактор воздействия на микробную систему почв /В.С. Гузев, С.В. Левин, И.П. Бабьева //Экологическая роль микробных метаболитов. М., 1986. С. 82-104. Гутиева Н.М. Влияние выбросов промышленных предприятий через атмосферу на содержание и состав гумуса дерново-подзолистых почв /Н.М. Гутиева //Докл. ТСХА. 1980. С. 81-85. Дабахов М.В. Влияние агрохимических средств на подвижность свинца и кадмия в светло-серой лесной почве и поступление их в растения /М.В. Дабахов, Г.А. Соловьев, В.С. Егоров //Агрохимия. 1998. № 8. С. 54-59. Девятова Т.А. Экологическое нормирование содержания тяжелых металлов в черноземах /Т.А. Девятова, Ю.И. Дудкин, Н.В. Стороженко, О.А. Филимонова //Тез. Междунар. симп. «Тяжелые металлы в окружающей среде». Пущино, 1996. С. 109110. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы /В.В. Добровольский //Почвоведение. 1997. № 4. С. 431-441. Добровольский В.В. География микроэлементов: глобальное рассеивание /В.В. Добровольский. М.: Мысль, 1983. С. 22. Добровольский В.В. Геохимия тропических островов /В.В. Добровольский //Природа. 1985. № 11. С. 40-51. Добровольский В.В. Ландшафтно-геохимические критерии оценки загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами /В.В. Добровольский //Почвоведение. 1999. № 5. С. 639-645. Евдокимова Г.А. Биологическая активность почв в условиях аэротехногенного загрязнения на Крайнем Севере /Г.А. Евдокимова, Е.Е. Кислых, Н.П. Мозгова. Л.: Наука, 1984. 120 с. Евдокимова Г.А. Влияние промышленного загрязнения на микрофлору почв /Г.А. Евдокимова, Н.П. Мозгова //Микробиологические методы борьбы с загрязнением окружающей среды. Тезисы докладов конференции. Пущино, 1975. С. 109-111. Елпатьевский П.В. Роль водорастворимых органических веществ в переносе металлов техногенного происхождения по профилю горного бурозема /П.В. Елпатьевский, Т.Н. Луценко //Почвоведение. 1990. № 6. С. 30-42. Еремина О.Ю. Биохимические аспекты влияния тяжелых металлов на беспозвоночных животных /О.Ю. Еремина, Р.О. Бутовский //Агрохимия. 1997. № 6. С. 8091. Еремина О.Ю. Сравнительная активность ферментов членистоногих и червей в связи с загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами /О.Ю. Еремина, Е.И. Баканова, Р.О. Бутовский //Агрохимия. 1998. № 5. С. 91-95. Ефимов В.Н. Влияние длительного применения удобрений на содержание тяжелых металлов в дерново-подзолистой глинистой почве /В.Н. Ефимов, Т.Н. Сергеева, Е.В. Величко //Агрохимия. 2001. № 10. С. 68-72. 340 Ефремов Е.Н. Контроль за содержанием тяжелых металлов в удобрениях и химических мелиорантах почвы /Е.Н. Ефремов, В.В. Носиков //Влияние химизации земледелия на содержание тяжелых металлов в почвах сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства: Сб. науч тр. ЦИНАО. Москва, 1988. С. 18-22. Ефремов Ю.В., Спорыхин Г.В. Современное состояние озерных водоемов на Черноморском побережье Кавказа // Сб. Матер. науч.-практ. конф.: Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистемы Черноморского побережья. Ч II. Краснодар: Изд-во КГУ. 1991. С. 193-195. Ефремов Ю.В., Спорыхин Г.В. Современное состояние озерных водоемов на Черноморском побережье Кавказа // Сб. Матер. науч.-практ. конф.: Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистемы Черноморского побережья. Ч II. Краснодар: Изд-во КГУ. 1991. С. 193-195. Железо в почвах //Тезисы докладов Международного совещания /Яросл. гос.технический ун-т. 1999. 77 с. Жидеева В.А. Загрязнение садовых черноземных почв тяжелыми металлами в зоне воздействия выбросов свинцово-никель-кадмиевого производства /В.А. Жидеева, И.И. Васенев, А.П. Щербаков, Э.Г .Васенева //Агрохимия . 2000. № 11. С. 66-77. Жидеева В.А. Фракционный состав соединений Pb, Cd, Ni, Zn в луговочерноземных почвах, загрязненных выбросами аккумуляторного завода /В.А Жидеева, И.И. Васенев, А.П. Щербаков //Почвоведение. 2002. № 6. С. 725-733. Загуральская Л.М. Воздействие промышленных загрязнителей на микробиологические процессы в почвах бореальных лесов района Костомукши /Л.М. Загуральская, С.С. Зябченко //Почвоведение. 1994. № 5. С. 105-110. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей /Д.Г. Звягинцев //Почвоведение. 1978. № 6. С. 48. Звягинцев Д.Г. Динамика микробной численности, биомассы и продуктивности микробных сообществ в почвах /Д.Г. Звягинцев, В.Е. Голимбет //Успехи микробиологии. 1983. Вып. 18. С. 215-231. Золотарева Б.Н. Тяжелые металлы в почвах Верхнеокского бассейна /Б.Н. Золотарева //Почвоведение. 2003. № 2. С. 173-182. Зырин Н.Г. (ред.) Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. / Н.Г. Зырин (ред.) Издательство Московского университета. 1985. 205 с. Изерская Л.А. Формы соединений тяжелых металлов в аллювиальных почвах Средней Оби /Л.А. Изерская, Т.Е. Воробьева //Почвоведение. 2000. №1. С. 56-62. Ильин В. Б. Элементный химический состав растений /В.Б. Ильин. Новосибирск: Наука, 1985. 129 с. Ильин В.Б. //Изв. СО АН СССР Сер. биол. наук. 1981. № 10. Вып 2. С. 49-63. Ильин В.Б. Буферные свойства почвы и допустимый уровень ее загрязнения тяжелыми металлами /В.Б. Ильин //Агрохимия. 1997. № 11. С. 65-70. Ильин В.Б. К экологии промышленных городов /В.Б. Ильин //Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М.:Изд-во МГУ, 1994. С. 42-48. 341 Ильин В.Б. К экологической обстановке в Новосибирске: тяжелые металлы в местных почвах и огородных культурах /В.Б. Ильин, А.И. Сысо, Г.Л. Конарбаева, Н.Л. Байдина //Агрохимия. 1997. № 3. С. 76-83. Ильин В.Б. Коэкология промышленных городов /В.Б.Ильин //Тяжелые металлы и радионуклеиды в агроэкосистемах: Матер. научно-практической конференции 21-24 декабря 1992 г. М.: Изд-во МГУ, 1994. С. 42-48. Ильин В.Б. Мониторинг тяжелых металлов применительно к крупным промышленным городам /В.Б. Ильин //Агрохимия. 1997. № 4. С. 81-86. Ильин В.Б. Некоторые аспекты загрязнения среды: тяжелые металлы в системе почва - растение /В.Б. Ильин, М.Д. Степанова, Г.А. Гармаш // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. 1980. Вып. 3. С. 89-94. Ильин В.Б. Оценка буферности почв по отношению к тяжелым металлам /В.Б. Ильин //Агрохимия. 1995. №10. С.109-113. Ильин В.Б. Оценка существующих экологических нормативов содержания тяжелых металлов в почве /В.Б. Ильин //Агрохимия. 2000. № 9. С. 74-79. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в окружающей среде /В.Б. Ильин, М.Д. Степанова. М.: Изд-во МГУ, 1980. 80 с. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение /В.Б. Ильин. Новосибирск: Наука, СО. 1991. 151 с. Ильин В.Б.Фоновое количество тяжелых металлов в почвах юга Западной Сибири. /В.Б. Ильин, А.И. Сысо, Н.Л. Байдина, Г.А. Конарбаев, А.С. Черевко //Почвоведение. 2003. № 5. С. 550-556. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях /А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. М.: Мир, 1989. 439 с. Казаченко В.И. Биологические науки /В.И. Казаченко, Ю.В. Пашин, Л.С. Соболева, Л.Е. Сальникова. 1987. № 11. С. 102. Каиров В.Р. Повышение доз витамина А в рационах поросят с высокой концентрацией кадмия /В.Р. Каиров //Зоотехния. 2000. № 6. С. 29-31. Каракис К.Д. Устойчивость сельскохозяйственных культур к загрязнению среды тяжелыми металлами /К.Д. Каракис, Э.В. Рудакова. //Тез. докл. IХ Всесоюз. конф. по пробл. микроэлементов в биологии. Кишинев, 1981. С. 27-28. Карпова Е,А. Кадмий в почвах, растениях, удобрениях: Контроль загрязнений /Е.А.Карпова, Ю.А.Потатуева // Химизация сельского хозяйства. 1990. № 2. С. 44-47. Карташов С.В. Содержание тяжелых металлов в молоке коров Новгородской области /С.В Карташов //Зоотехния. 1997. № 10. С. 30. Касатиков В.А. Влияние осадков городских сточных вод на микроэлементный состав дерново-подзолистой супесчаной почвы /В.А. Касатиков, В.Е. Руник, С.М. Касатикова, Н.П. Шабардина //Агрохимия. 1992. № 4. С. 85-89. 342 Касатиков В.А. Поведение тяжелых металлов в системе почва-растение при внесении осадков городских сточных вод /В.А. Касатиков, С.М. Касатикова, Н.М. Султанов и др. //Агрохимия. 1999. № 3. С. 56-60. Каталымов М.В. Микроэлементы и микроудобрения /М.В. Каталымов. М., Л., 1965. 318 с. Кахнович З.Н. Анализ суспендированного растительного материала на содержание тяжелых металлов методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии /З.Н. Кахнович //Агрохимия. 1998. № 1. С. 78-83. Кахнович З.Н. Электротермический атомно-абсорбционный анализ суспензий золы растений на содержание тяжелых металлов /З.Н. Кахнович, Л.П. Орлова //Почвоведение. 1998. № 6. С. 748-752. Кашин В.К. Свинец в растительности Забайкалья / В.К. Кашин, Г.М. Иванов //Агрохимия. 1997. № 8. С. 61-67. Клевенская И.Л. Влияние тяжелых металлов (Cd, Zn, Pb) на биологическую активность почв и процесс азотфиксации /И.Л. Клевенская //Микробоценозы почв при антропогенном воздействии. Новосибирск: Наука. Сиб. отд. 1985. С. 73-93. Кобзев В.А. Взаимодействие загрязняющих почву тяжелых металлов и почвенных микроорганизмов /В.А. Кобзев //Тр. Ин-та экспер. метеорологии. М.: Гидрометеоиздат, 1980. Вып. 10. С. 51. Коваль В.Т. Биология и агротехника полевых культур в условиях интенсивного сельскохозяйственного производства /В.Т. Коваль, 3.Е. Захариева, Г.А. Швец. Одесса: ОСХИ, 1985. С. 93. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова /В.А. Ковда. М.:Наука, 1995. 248 с. Ковда В.А. Микроэлементы в почвах Советского Союза /В.А. Ковда, Н.Г. Зырин. М.: Изд-во МГУ, 1973. 281 с. Ковда В.А. О биологической реакции растений на тяжелые металлы в среде /В.А Ковда, Б.Н. Золотарева, И.Н. Скрипниченко //ДАН СССР. Т.247. 1979. № 3. С. 766-768. Ковда В.А. Проблемы защиты почвенного покрова и биосферы планеты /В.А. Ковда. //Институт почвоведения и фотосинтеза. Пущино, 1989. 155 с. Козлов М.В. Влияние антропогенных факторов на популяции наземных насекомых /М.В.Козлов //Итоги науки и техники. Сер. Энтомология. Т.13. М.: ВИНИТИ, 1990. 191 с. Колесников С.И. Биологические принципы мониторинга и нормирования загрязнения почв на примере тяжелых металлов /С.И. Колесников, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков. Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2001. 63 с. Колесников С.И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на микробную систему чернозема /С.И. Колесников, К.Ш. Казеев, В.Ф.Вальков //Почвоведение. 1999. № 4. С. 505-511 343 Колесников С.И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на содержание в черноземе обыкновенном подвижных форм азота и фосфора /С.И. Колесников, В.Д. Коваленко, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков //Агрохимия.1999. № 2. С. 73-78. Колесников С.И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на щелочнокислотные и окислительно-восстановительные условия в черноземе обыкновенном /С.И. Колесников, К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков //Агрохимия. 2001. № 9. С. 54-59. Колесников С.И. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на экологобиологические свойства чернозема обыкновенного /С.И. Колесников К.Ш. Казеев, В.Ф. Вальков //Экология. 2000. № 3. С. 193-201. Колесникова Т.В. О влиянии свинца на рост и развитие растений /Т.В. Колесникова //Свинец в окружающей среде. Гигиенические аспекты. М.: Наука, 1978. С. 17-21. Комарова Н.А. Качество сельскохозяйственной продукции /Н.А.Комарова, В.А. Люботина, А.Р. Тужилина //Агрохимический вестник. 1997. № 3. С. 20-21. Конореева И.А. Гумусное состояние дерново-подзолистых почв фоновых и техногенных ландшафтов: Автореф. дис. канд. биол. наук /И.А. Конорева. М. 1984. 24 c. Косицин А.В. Микроэлементы в биологии и их применение в медицине и в сельском хозяйстве /А.В. Косицин. Чебоксары, 1986. С. 79. Кошелева Н.Е. Регрессионные модели поведения тяжелых металлов в почвах Смоленско-Московской возвышенности /Н.Е. Кошелева, Н.С. Касимов, О.А. Самонова //Почвоведение. 2002. № 8. С. 954-966. Красная книга Краснодарского края /Сост. В.Я. Нагалевский. Краснодар: Кн. изд-во, 1994. 285 с. Краснянский Ф.Г. К вопросу проблемы экологии курортной зоны Большого Сочи //Сб. Матер. науч.-практ. конф.: Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистемы Черноморского побережья. Ч II. Краснодар: Изд-во КГУ. 1991. С. 254-255. Криночкин Л.А. Формы концентрации токсичных элементов - важный фактор в оценке техногенного загрязнения /Л.А. Криночкин, В.М. Тюленева, В.Т. Дубинчук //Разведка и охрана недр. 1995. № 6. С. 28 -32. Кроль М.Ю. Содержание тяжелых металлов в кормах и продукции птицеводства / М.Ю. Кроль, М.Х. Гаруни //Ветеринария. 1999. № 6. С. 47. Кудашкин М.И. Динамика подвижной меди в почвах Мордовии и эффективность медных удобрений /М.И. Кудашкин //Агрохимия. 2001. № 9. С. 26-29. Кузнецов А.В. Контроль техногенного загрязнения почв и растений /А.В.Кузнецов // Агрохимический вестник. 1997. № 5. C. 7-9. Лабораторные исследования в ветеринарии. Химико-токсикологические методы: Справочник/ Под редакцией Б.И. Антонова. М.: Агропромиздат, 1989. 320 с. 344 Ладонин В.Ф. Влияние комплексного применения средств химизации на содержание тяжелых металлов в почве и растениях /В.Ф. Ладонин //Химия в сел. хозве. 1995. № 4. С. 32-35. Ладонин Д.В. Конкурентные взаимоотношения ионов при загрязнении почвы тяжелыми металлами /Д.В. Ладонин //Почвоведение. 2000. № 10. С. 1285-1293. Лебедева Л.А. Биологические свойства дерново-подзолистой почвы, загрязненной тяжелыми металлами /Л.А. Лебедева, О.А. Амельянчик, С.Н. Лебедев и др. // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М.: Изд-во МГУ, 1994. С. 202210. Левин С.В. Тяжелые металлы как фактор антропогенного воздействия на почвенную микробиоту /С.В. Левин, В.С. Гузев, И.В. Асеева и др. //Микроорганизмы и охрана почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. С. 5-46. Лепнева О.М. Экологические последствия влияния урбанизации на состояние почв Москвы /О.М. Лепнева, А.И. Обухов //Экология и охрана природы Москвы. М.: Изд-во МГУ, 1990. 236 с. Литвинович А.В. Содержание и особенности распределения валовых и кислоторастворимых форм соединений тяжелых металлов в профиле сероземно-оазисных почв в зоне химического завода /А.В. Литвинович, О.Ю. Павлова // Агрохимия. 1999. № 8. С. 68-78. Литвинович А.В. Содержание и распределение свинца в почвах в зоне деятельности завода туковой промышленности /А.В. Литвинович, О.Ю. Павлова //Агрохимия. 1996. № 3. С. 92. Лукин С.В. Закономерности накопления цинка в сельскохозяйственных растениях /С.В. Лукин, И.Е. Солдат, Е.А. Пендюрин //Агрохимия. 1999. № 2. С. 79-82. Лукин С.В. Мониторинг содержания тяжелых металлов в почвах Белгородской области /С.В .Лукин, Ю.В. Мирошникова, П.М. Авраменко //Агрохимия. 2002. № 8. С. 86-91. Лукин С.В. Накопление кадмия в сельскохозяйственных культурах в зависимости от уровня загрязнения почвы /С.В. Лукин, В.Е. Явтушенко, И.Е. Солдат //Агрохимия 2000. № 2. С. 73-77. Лукина Н.В. Уровень загрязнения донных отложений нефтепродуктами в районе рыбколхоза «Черноморец» // Сб. Матер. науч.-практ. конф.: Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистемы Черноморского побережья. Ч II. Краснодар: Изд-во КГУ, 1991. С. 294-296. Лучицкая О.А. Международный симпозиум «Тяжелые металлы в окружающей среде» /О.А. Лучицкая, В.П. Учватов //Агрохимия. 1997. № 6. С. 94-96. Майстренко В.Н. Экологический мониторинг суперэкотоксикантов /В.Н. Майстренко, Р.З. Хамитов, Г.К. Бутников. М.: Химия, 1996. 320 с. 345 Малюкова Л.С. Особенности поведения металлов (Мп, Zn, Сu) в бурой лесной кислой почве под чайной плантацией в условиях влажных субтропиков России /Л.С. Малюкова, М.С. Малинина //Агрохимия. 2001.№ 3. С. 62-68. Малярова М.А. Пути снижения кадмийсодержащих соединений при производстве мясопродуктов / М.А. Малярова, В.Н. Жуленко // Ветеринария. 1989. № 7. С. 64. Мартин Р. Бионеорганическая химия токсичных ионов металлов /Р.Мартин //Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. М.: Мир, 1993. С. 25. Марфенина О.Е. Реакция комплекса микроскопических грибов на загрязнение почв тяжелыми металлами /О.Е. Марфенина //Вест. Моск. Ун-та. Сер. Почвоведение 1985. № 2. С. 46-50. Матвеев Ю.М. Проблемы нормирования содержания химических элементов в почвах /Ю.М. Матвеев, И.В. Попова, О.В. Чернова /Агрохимия. 2001. № 12. С. 54-60. Матыченков В.В. Определение доступного растениям кремния в почвах /В.В. Матыченков, Е.А. Бочарникова, Я.М. Аммосова .//Агрохимия. 1997. № 1. С. 76-80. МДУ 123-41281-87-87. Временный максимально-допустимый уровень (МДУ) некоторых химических элементов в кормах для сельскохозяйственных животных. № 123-41281-87 ; введен 16.07.87. 1982. 4 с. Мельничук Ю.П. Микроэлементы в обмене веществ и продуктивности растений /Ю.П. Мельничук. Киев, 1984. С. 67. Мерзлая Г.Е. Агроэкологическая оценка использования осадка сточных вод /Г.Е.Мерзлая, Г.А. Зябкина, И.А. Нестерович, Т.П. Фомкина //Агрохимия. 1995. № 5. С. 102-108. Меркушева М.Г. Тяжелые металлы в почвах и фитомассе кормовых угодий Западного Забайкалья /М.Г. Меркушева, В.Л. Убугунов, И.Н. Лаврентьева //Агрохимия. 2001. № 8. С. 63-73. Методика выполнения измерений массовой доли свинца и кадмия в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом электротермической аттомноабсрбционной спектрометрии. Методические указания. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. 2000. 32 с. Методика выполнения измерений массовых концентраций берилияя, ванадия, висмута, кадмия, кобальта, меди, молибдена, мышьяка, никеля, олова, свинца, селена, серебра, сурьмы, хрома в питьевых, природных и сточных водах методом атомно-абсорбционной спектрометрии //ПНДФ 14.1:2:4.140-98 Москва. 1998. Методики выполнения измерений массовых концентраций кадмия, свинца, никеля и цинка в крови атомно-абсорбционным методом. С.-П., 1996. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. Издание 2-е, переработанное и дополненное. Москва. 1992. 62 с. 346 Минеев В.Г. Баланс меди, цинка и марганца в дерново-подзолистых почвах с разными уровнями содержания подвижного фосфора /В.Г. Минеев, В.С. Егоров //Агрохимия. 1997. № 8. С. 5-9. Минеев В.Г. Баланс тяжелых металлов в дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности при систематическом применении различных уровней доз минеральных удобрений /В.Г. Минеев, Е.А. Парамонова, Г.А. Соловьев // Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине. Самарканд: Наука, 1990. С. 192-194. Минеев В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения /В.Г. Минеев, Б. Дебрецени, Т. Мазур. М.: Колос, 1993. 415 с. Минеев В.Г. Проблема тяжелых металлов в современном земледелии /В.Г.Минеев //Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах. М.: РАСХН; Агроэколас, 1994. С. 5-11. Минеев В.Г. Распределение кадмия и свинца в профиле дерново – подзолистой почвы при длительном удобрении ее осадками сточных вод /В.Г.Минеев, Е.Ю. Анциферова, Т.Н. Болышева, В.А. Касатиков //Агрохимия. 2003. № 1. С. 45-49. Минеев В.Г. Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной химизации. Сообщение 2. Свинец. /В.Г. Минеев, А.А. Алексеева, Т.А. Тришина //Агрохимия. 1982. № 9. С. 126-140. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда /В.Г. Минеев. М.: Агропромиздат, 1990. 287 с. Мур Дж. В. Тяжелые металлы в природных водах / Дж.В. Мур, С. Рамамурти. М.: Мир, 1987. 488 с. Мур Дж. В. Тяжелые металлы в природных водах. Контроль и оценка влияния /Дж.В. Мур, С. Рамамурти. М.: Мир, 1987. 288 с. Муравьев Е.И. Влияние Белореченского химзавода на концентрацию загрязнителей в окружающих его ландшафтах //Экол. вестник Северного Кавказа. 2005. №1. С. 90-93. Муравьев Е.И. Гидрохимия поверхностных водных источников, окуржающих Белореченских химзавод //Экология речных бассейнов. III Международная научнопрактическая конференция. Владимир. 2005. С. 441-443. Муравьев Е.И. К вопросу о влиянии Белореченского химкомбината на ландшафты реки Белой //Экол. пробл. Кубани. 2004. № 24. С. 28-38. Муравьев Е.И. Оценка влияния химического производства на состав тяжелых металлов в окружающих ландшафтах //Экол. вестник Северного Кавказа. 2005. № 2. С. 51-79. Муравьев Е.И. Оценка загрязнения радионуклидами почв ландшафтов, окружающих Белореченский химзавод // Экол. вестник Северного Кавказа. 2005. № 2. С. 147-149. 347 Муравьев Е.И. Содержание тяжелых металлов в растениях в зоне влияния Белореченского химкомбината //Экол. пробл. Кубани. 2004. № 24. С. 39-42. Муравьев Е.И. Экологическое состояние воздушного бассейна города Белореченска // Экол. вестник Северного Кавказа. 2005. № 2. С. 138-140. Мусаев Ф.А. Концентрация токсичных веществ в молочных продуктах /Ф.А. Мусаев //Зоотехния. 2003. № 12. С. 26-27. Муха В.Д. Соотношение содержания тяжелых металлов в почве и почвообразующей породе как критерий оценки загрязненности почв /В.Д. Муха, А.Ф. Сулима, Т.В. Карпинец, Л.В. Левшаков //Почвоведение. 1998. № 10. С. 1265-1270. Мэннинг У.Дж. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений. /У.Дж. Мэннинг, У.А. Фэдер /Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 142 с. Нагдалиев Ф.А. Получение экологически безопасной продукции /Ф.А. Нагдалиев, Л.А. Рабинович, В.А. Попов //Зоотехния. 1999. № 7. С. 27-29. Никаноров А.М. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах / А.М. Никаноров, А.В. Жулидов. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 312 с. Носовская И.И. Влияние длительного систематического применения различных форм минеральных удобрений и навоза на накопление в почве и хозяйственный баланс кадмия, свинца, никеля и хрома /И.И. Носовская, Г.А. Соловьев, В.С. Егоров //Агрохимия. 2001. № 1. С. 82-91. Обухов А.И. Атомно-абсорбционнный анализ в почвенно-биологических исследованиях /А.И. Обухов, И.О. Плеханова. М.: Изд-во МГУ, 1991. 184 с. Обухов А.И. Баланс тяжелых металлов в агроценозах дерново-подзолистых почв и проблемы мониторинга /А.И.Обухов, А.Л.Попова //Вестн. МГУ. Серия 17, Почвоведение. 1992. № 3. С. 31-39. Обухов А.И. Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами: теоретические и практические аспекты /А.И.Обухов, И.О.Плеханова //Агрохимия. 1995. № 2. С. 108-116. Обухов А.И. Научные основы разработки предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в почвах /А.И. Обухов, И.П. Бабьева, А.В. Гринь и др. //Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1980. С. 20-28. Овчаренко М.М. Почвенное плодородие и содержание тяжелых металлов в растениях /М.М. Овчаренко, Г.А. Графская, И.А. Шильников //Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 5. С. 40-43. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва – растения - удобрения /М.М.Овчаренко //Химия в сел. хоз-ве. 1995. № 4. С. 8-16. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение /М.М. Овчаренко. М.: 1997. 287 c. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение / М.М. Овчаренко // ЦИНАО. Москва, 1997. 290 с. 348 Овчаренко М.М. Факторы почвенного плодородия и загрязнение продукции тяжелыми металлами /М.М. Овчаренко //Агрохимический вестник. 1998. № 3. С 3135. Орлов Д.С. Почвенно-химические условия, ограничивающие уровни показателей химического состояния почв при их загрязнении /Д.С.Орлов, Л.А.Воробьева, Г.В.Мотузова //Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5-го Всесоюзн.совещ. Обнинск. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. С. 243-248. Осикина Р.В. Тяжелые металлы в молочных продуктах /Р.В. Осикина, Т.К. Тезиев //Зоотехния. 1999. № 12. С. 23-24. Осипов А.И. Биологические приемы снижения загрязнения растений тяжелыми металлами /А.И.Осипов, Ю.В.Алексеев //Химия в сел. хоз-ве. 1996. № 4. С. 7. Паникова Е.Л. Схема гигиенического нормирования тяжелых металлов в почве /Е.Л.Паникова, А.Ф.Перцовская. //Химия в сел. хоз-ве. 1982. № 3. С. 12. Парасюта А.Н. Влияние многолетнего применения удобрений на накопление тяжелых металлов в черноземе выщелоченном /А.Н. Парасюта, А.И. Столяров, В.П. Суетов и др. //Агрохимия. 2000. № 11. С. 62-65. Переверзев В.Н. Динамика легкорастворимого и обменного кальция в окультуренных подзолистых почвах Мурманской области /В.Н.Переверзев, Е.А.Кошлева, М.М.Логвинова //Агрохимия. 1997. № 5. С. 28-31. Переломов Л.В. Формы Mn, Pb, Zn в серых лесных почвах Среднерусской возвышенности /Л.В.Переломов, Д.Л. Пинский //Почвоведение. 2003. № 6. С. 682-691. Печуркова Е.А. Определение токсических элементов продукции животноводства /Е.А.Печуркова, О.Н.Новикова //Зоотехния. 1997. № 12. С. 27-28. Пинский Д.Л. Коэффициенты селективности и величины максимальной адсорбции Cd2+ и Pb2+ почвами /Д.Л. Пинский //Почвоведение. 1995. № 4. С. 420-428. Пинский Д.Л. Тяжелые металлы в окружающей среде. Экспериментальная экология /Д.Л. Пинский, В.Н. Орешкин. М.: Наука, 1991. 230 с. Плотников Г.К. Животный мир./Г.К. Плотников. Краснодар: Изд-во книжное, 1996. 453 с. Покровская С.Ф. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и его влияние на сельскохозяйственное производство /С.Ф. Покровская //Достижения сельскохозяйственной науки и практики. М., 1981. С. l9-28. Помазкина Л.В. Мониторинг загрязнения пахотных почв и полевых культур в зоне выбросов Иркутского алюминиевого завода /Л.В. Помазкина, Е.В. Лубнина //Агрохимия. 2002. № 2. С. 59-65. Понизовский А.А. Закономерности поглощения свинца (II) почвами при рН от 4 до 6 /А.А. Понизовский, Е.В. Мироненко, Л.П. Кондакова //Почвоведение.2001. № 7. С. 817-822. 349 Понизовский А.А. Использование цеолита для детоксикации загрязненных свинцом почв /А.А. Понизовский, Д.Д. Димоянис, К.Д. Тсадилас //Почвоведение. 2003. № 4. С. 487-492. Понизовский А.А. Механизмы поглощения свинца (II) почвами /А.А. Понизовский, Е.В. Мироненко //Почвоведение. 2001. № 4. С. 700-743. Пономарева Ю.В. Влияние фосфогипса на свойства почвы и прорастание семян озимой пшеницы /Ю.В. Пономарева, И.С. Белюченко //Экол. пробл. Кубани. 2005. № 27. С. 184-192. Попов В.В. Контроль загрязнения почв тяжелыми металлами /В.В. Попов, Г.А. Соловьев //Химизация сельского хозяйства. 1991. № 11. С. 80-82. Попов В.В. Новый стандарт на сено / В.В. Попов //Зоотехния. 2000. № 9. С. 2729. Попова А.А. Влияние минеральных и органических удобрений на состояние тяжелых металлов в почвах /А.А. Попова // Агрохимия. 1991. № 3. С. 62-67. Попович Л.Л. Поступление, содержание и перераспределение загрязняющих веществ в почве /Л.Л. Попович //Международный сельскохозяйственный журнал. 1993. № 1. С. 48-53. Потатуева Ю.А. Агроэкологическое значение примесей тяжелых металлов и токсичных элементов в удобрениях /Ю.А. Потатуева, Н.К. Сидоренкова, Е.Г. Прищеп //Агрохимия. 2002. № 1. С. 85-95. Потатуева Ю.А. Влияние длительного применения фосфорных удобрений на накопление в почвах и растениях тяжелых металлов и токсичных элементов /Ю.А. Потатуева, Ю.И. Касицкий, А.Д. Хлыстовский и др. //Агрохимия. 1994. № 11. С. 98113. Потатуева Ю.А. Влияние кадмия на урожай сельскохозяйственных культур и накопление этого элемента в почвах и растениях /Ю.А. Потатуева, Н.В. Русаков, Е.Г. Прищеп и др. //Агрохимия. 1998. № 3. С. 53-61. Потатуева Ю.А. Влияние кадмия на урожай сельскохозяйственных культур и накопление этого элемента в почвах и растениях /Ю.А. Потатуева, Н.В. Русаков, Е.Г. Прищеп, Н.К. Сидоренкова, Т.В. Леонидова, Т.И. Григорьева //Агрохимия, 1998. № 3. С. 53-61. Потатуева Ю.А. Распределение подвижных форм тяжелых металлов, токсичных элементов и микроэлементов по профилю дерново–подзолистой тяжелосуглинистой почвы при длительном систематическом применении удобрений /Ю.А. Потатуева, Н.К. Касицкий, Н.К. Сидоренкова, А.Д. Хлыстовский, В.Г. Игнатов, Е.Г. Прищеп //Агрохимия, 2001. № 4. С. 61-66. Потатуева Ю.А. Распределение подвижных форм тяжелых металлов, токсичных элементов и микроэлементов по профилю дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы при длительном систематическом применении удобрений /Ю.А. Потатуева, Ю.И. Касицкий, Н.К.Сидоренкова и др. //Агрохимия. 2001. № 4. С. 61-66. 350 Приваленко В.В. Пояснительная записка к эколого-геохимическому атласу г.Курска /В.В. Приваленко, А.Н. Попонин. Курск, 1994. 286 с. Прокопович Е.В. Трансформация гумусового состояния почв под действием выбросов Среднеуральского медеплавильного завода /Е.В. Прокопович, С.Ю. Кайгородова //Экология. 1999. № 5. С. 375-378. Протасова Н.А. Редкие и рассеянные элементы в почвах Центрального Черноземья /Н.А. Протасова, А.П. Щербаков, М.Т. Копаева. Воронеж: Изд-во Воронеж. унта, 1992. 169 с. Пуховский А.В. Рентгенофлуоресцентное определение тяжелых металлов и мышьяка в стандартных почвенных образцах /А.В. Пуховский //Агрохимия. 1997. № 11. С. 71-77. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения:Учебное пособие /Б.А. Ревич. М.: МНЭПУ, 2001. 262 с. Родынюк И.С. Влияние тяжелых металлов (Cd и Pb) на процесс симбиотической фиксации азота /И.С. Родынюк //Микробоценозы почв при антропогенном воздействии. Новосибирск: Наука. СО РАН, 1985. С. 60-72. Розанов А.В. Экологические последствия антропогенных изменений почв./ А.В.Розанов, В.Г. Розанов //Итоги науки и техники. Почвоведение и агрохимия. М. 1990. Т. 7. 154 с. Рудакова Э.В. Физиолого-биохимические подходы при изучении загрязнения сельскохозяйственных растений тяжелыми металлами /Э.В. Рудакова, К.Д. Каракис //Микроэлементы в окружающей среде. Киев: Наукова думка, АН Укр. ССР. 1980. С. 20-25. Рэуце К. Борьба с загрязнением почвы / К. Рэуце, С. Кыстя. М.: Агропромиздат, 1986. 221 с. Савичев А.Т. Рентгенофлуоресцентный анализ содержания микроэлементов и тяжелых металлов в почвах /А.Т. Савичев, С.Е. Сорокин //Агрохимия. 2000. № 12. С. 71-74. Садовникова Л.К., Зырин Н.Г. //Почвоведение. 1985. № 10. С. 84. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды /Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. М.: Недра, 1990. 334 с. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы. Геохимия, повышение плодородия и охрана почв /Ф.Я.Сапрыкин. Л.: Недра, 1984. 231 с. Серебренникова Л.Н. Тяжелые металлы в окружающей среде /Л.Н. Серебренникова, В.С. Горбатов, Е.Ф. Старцева. М.: Изд- во МГУ, 1980. С. 132. Скворцова И.Н. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах /И.Н. Скворцова, М.Н. Леонова //Труды III Всесоюз. Совещания. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 147. 351 Скрипниченко И.И. Оценка токсического действия тяжелых металлов (свинца) на растения овса /И.И. Скрипниченко, Б.Н. Золотарева //Агрохимия. 1981. № 1. С. 103-109. Смирнов А.М. Животноводству – безопасные корма /А.М. Смирнов, Г.А. Таланов, Г.П. Кононенко //Ветеринария. 1999. №1. С. 3-6. Соболев А.С. Регуляторные механизмы физиологических процессов у растений / А.С.Соболев. Киев.: Наук. Думка, 1985. С. 39. Соборникова И.Г. Химическое и радиоактивное загрязнение почв /И.Г. Соборникова, В.Ф. Вальков //Охрана почв. Ростов на Дону, 1983. С. 109-124. Содержание тяжелых металлов в почвах и растениях Новосибирска /В.Б. Ильин, Н.Л. Байдина, Г.А. Конарбаева, А.С. Черевко //Агрохимия. 2000. № 1. С. 66-73. Степанова М.Д. Подходы к оценке загрязнения почв и растений тяжелыми металлами / М.Д.Степанова// Химические элементы в системе почва-растения. Новосибирск:СО Наука, 1998. С. 92-105. Степанок В.В. Влияние бактеризации семян ассоциативными диазотрофами на поступление свинца и кадмия в растения ячменя /В.В. Степанок, Л.Ю. Юдкин, Р.М. Рабинович //Агрохимия. 2003. № 5. С. 69-80. Степанок В.В. Влияние высоких доз свинца на элементный состав растений /В.В. Степанок //Агрохимия. 1998. № 7. С. 69-76. Степанок В.В. Влияние соединений кадмия на урожай и элементный состав сельскохозяйственных культур /В.В. Степанок //Агрохимия. 1998. № 6. С. 78-79. Степанок В.В. Влияние сочетания соединений тяжелых металлов на урожай сельскохозяйственных культур и поступление тяжелых металлов в растения /В.В. Степанок //Агрохимия. 2000. № 1. С. 74-80. Степанок В.В.. Влияние мышьяка на урожайность и элементный состав сельскохозяйственных культур /В.В. Степанок //Агрохимия. 1998. № 12. С. 57-63. Стефурак В.П. Биологическая активность почв в условиях антропогенного воздействия /В.П. Стефурак, А.С. Усатая, Н.И. Фрунзе, Э.А. Катрук. Кишинев: Штиинца, 1990. 215 с. Стриад В. Взаимодействие фульватных комплексов свинца, кадмия, меди и цинка с минералами и почвами /В. Стриад, В. Золотарева //Экол. Кооп. 1988. № 1. С. 53-55. Сухопарова В.П. Поведение ксенобиотиков и тяжелых металлов при их комплексном введении в овощной севооборот /В.П. Сухопарова, Б.П. Стрекозов, О.А. Соколов, Н.В. Перфилова //Агрохимия. 1999. № 11. С. 72-79. Тарабрин В.П. Интродукция и акклиматизация растений /В.П. Тарабрин, Р.И.Пельтихина. 1985. Вып 3. С. 55 Титов А.Ф. Влияние высоких концентраций кадмия на рост и развитие ячменя и овса на ранних этапах онтогенеза /А.Ф. Титов, Г.Ф. Лайдинец, Н.М. Казнина //Агрохимия . 2002. № 9. С. 61-65. 352 Торшин С.П. Микроэлементы, экология и здоровье человека /С.П. Торшин, Т.М. Удельянова, Б.А. Ягодин //Успехи современной биологии. 1990. Т. 109. Вып.2. С. 279-292. Тютюнник Ю.Г. О зависимости содержания тяжелых металлов в городских почвах от уровня загрязнения атмосферы /Ю.Г. Тютюнник //Агрохимия. 1992. № 7. С. 115-117. Умаров М.М. Некоторые биохимические показатели загрязнения почв тяжелыми металлами /М.М. Умаров, Е.Е. Азиева //Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1980. С. 109-115. Файза Салама Али Салама. Влияние органических удобрений на подвижность свинца в почве и поступление его в растения / Файза Салама Али Салама, Мустафа Моавад Абузид, А.И.Обухов //Вестн. МГУ. Сер.17. Почвоведение. 1993. № 4. С. 4551. Файза Салама Али Салама. Влияние органических удобрений на поступление в растения и подвижность тяжелых металлов в почвах, загрязненных осадками сточных вод / Файза Салама Али Салама, Мустафа Моавад Абузид //Агрохимия. 1997. № 4. С. 70-73. Фатеев А.И. Миграция, транслокация и фитотоксичность тяжелых металлов при полиэлементном загрязнении почвы /А.И. Фатеев, Н.Н. Мирошниченко, В.Л. Самохвалова //Агрохимия, 2001. № 3. С. 57-61. Филипчук О.Д. Экотоксикологическая оценка агроландшафтов южнопредгорной зоны табаководства России /О.Д. Филипчук //Агрохимия. 1999. № 10. С. 82-86. Фоновое количество тяжелых металлов в почвах юга Западной Сибири /В.Б. Ильин, А.И. Сысо, Н.Л. Байдина и др. //Почвоведение. 2003. № 5. С. 550-556. Хазиев Ф.Х. Контроль содержания тяжелых металлов в почвах республики Башкортостан / Ф.Х. Хазиев, С.Г. Зиннатуллин //Агрохимический вестник. 2001. № 5. С. 9 -11. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь-справочник. /Д.С. Орлов, М.С. Малинина и др. М.: Агропромиздат, 1991. 303 с. Черных Н.А. Влияние тяжелых металлов на ферментативную активность почв /Н.А. Черных //Химизация сельского хозяйства. 1991. № 1. С. 40-42. Черных Н.А. Влияние урбанизации на содержание тяжелых металлов в экосистемах юга Московской области /Н.А. Черных, Л.Л. Поповичева //Агрохимия. 2000. № 10. С. 62-67. Черных Н.А. Закономерности поведения тяжелых металлов в системе почва растения при различной антропогенной нагрузке: Автореф. дис. докт.биол. наук /Н.А. Черных, М.: ВИУА, 1995. 38 с. Шафронов О.Д. Экологические аспекты внесения фосфорных удобрений /О.Д. Шафронов, В.И. Титова, Л.Д. Варламова //Химия в сел.хоз-ве. 1997. № 4. С. 42-43. 353 Шахов А.Г. Защита продуктивного здоровья животных в условиях техногенных загрязнений /А.Г. Шахов, М.Н. Аргунов, В.С. Бузлама //Зоотехния, 2003. № 2. С. 21-25. Шеуджен А.Х. Биогеохимия /А.Х. Шеуджен. Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2003. 1028 с. Шильников И.А. Миграция кадмия, цинка, свинца и стронция из корнеобитаемого слоя дерново–подзолистых почв /И.А. Шильников, М.М. Овчаренко, М.В. Никифорова, Н.И. Аканова. //Агрохимический вестник. 1998. № 5-6. С. 43-44. Шильников И.А. Факторы, влияющие на поступление тяжелых металлов в растения /И.А. Шильников, Л.А. Лебедева, С.Н. Лебедев и др. //Агрохимия. 1994. № 10. С. 94-101. Шильников И.Ф. Миграция тяжелых металлов из корнеобитаемого слоя дерново – подзолистых пахотных почв /И.Ф. Шильников, М.В. Никифорова, М.М. Овчаренко //Агрохимия. 1997. № 8. С. 56-60. Шустов С.Б. Химические основы экологии /С.Б. Шустов, Л.В. Шустова. М.: Просвещение, 1995. 240 с. Щербаков А.П. Агроэкологическое состояние почв ЦЧО /А.П. Щербаков, И.И. Васенев. Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1996. С. 263. Экологическая химия /Под редакцией Ф. Корте. М.: Мир, 1996. 395 с. Экологические проблемы Кубани // Сб. научных трудов НИИ прикладной и экспериментальной экологии. Краснодар: КГАУ, 2002. № 16. 186 с. Экологические проблемы Кубани //Сб. научных трудов НИИ прикладной и экспериментальной экологии. Краснодар: КГАУ, 2000. № 8. 87 с. Ягодин Б.А. Кадмий в системе почва–удобрения–растения–человек / Б.А. Ягодин, С.Б. Виноградова, В.В. Говорина //Агрохимия. 1989. № 5. С. 118-129. Ягодин Б.А. Применение удобрений и охрана окружающей среды: Учебник для вузов. Агрохимия. /Б.А. Ягодин. М.: Агропромиздат, 1989. С. 626-649. Ягодин Б.А. Тяжелые металлы в системе почва растение /Б.А. Ягодин // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 5. С. 43-45. Яппаров А.Х., Ежкова А.М., Набиев Р.Ф. Коррекция содержания тяжелых металлов в системе “Почва–растение–животное” /А.Х. Яппаров, А.М. Ежкова, Р.Ф. Набиев // Агрохимический вестник. 2003. № 4. С. 39. Alloway В.J., Morgan H. //Contam. Soil 1-st Int. TNO Conf. Utrecht. 11-15 Nov. 1985. 1986. P. 101. Augustinsson K.B. Multiple forms of esterase in vertebrate blood plasma //Ann. NY. Acad. Sci. 1961. – V.94. – P.844. Badura L., Galimska-Stypa R., Gorska B., Smylla A. Wplyw emisji huta cynku na mikroorganizmy glebowe //Pr.nauk. USI Katowicach: Acta boil. 1984. - V. 15. - P.112127. 354 Baran S. Mozliwosci organiczenia migracji metalii ciezkich w warunkach roliczego wykorzystania osadovw sciekowych // Ann. Univ. Mariae Curie – Sklodowska. Sect. E. 1999. V. 54. P. 135 –143. Barcelo J., Poschenrieder Ch., Cabot С.// Z. Pflanzenernahr. und Bodenk. 1985. В. 148.H.3.S. 278. Benjamin M.M. Effects of complexation by Cl, SO, and SO on adsorption behaviour of Cd on oxide surfaces//Environ. Sci. Technol. 1982. - V.16. – Р. 162–170. Bingham F.T. Bioayailability of Cd to food crops in relation to heavy metal content of sludge – amended soil //Environ. Health Persped. 1979. - V.28. – P.39-43. Bingham Frank Т., Peryea Frank J., Jarrell Wesley M.//Metal Ions Biol. Syst. 1986.V. 20. P. 119. Blaylock M.J., Salt D.E., Dushenkov S. et. Al. Enhanced accumulation of Pb in Indian mustard by soil-applied chelating agents //Environ. Sci. Technol. 1997. –V.31. - № 3. – Р.860-865. Bohmer B.M. Zur Auswasshung von Cadmium und Nikel aus dem pflanzenwirksamen Bodenkorper unbelasteter Askerboden //Arch. Asker. Pflanz. Bodenkd. Berlin: 1989. Bd. 33. № 8. – Р. 475. Bowen H.J.M. Trace element in biochemistry. London;N.Y.: Acad. Press, 1966. – Р. 230. Brune H. //Angewandte Botanik. 1984. В. 58. H. 1. S. 11. Bublinec E. Intoxikation des Born im Bereich von magnesitwerten Acta Inst/ Forect zvolenensis,1973. №4 s.41-61. Buijtas Cl., Cseh E. //Plant and Soil. 1981. V. 63.№ 1. P. 97 Clarсson T.W. Metal toxicity in the central nervous system //Environ. Health Perspeet. 1988. № 75. – Р. 59. Cotescu L.M., Hutchinson T.S. The ekological consequences of soil pollution bu mettallic dust from the Sudbury smelters. Inst. Environ. Sci. Proc. 18th Annu. Techn. Meet.: environ., Progr. Sci. and Educ., New york, 1972.S.I.P. 540-545. Criteria and recommendation for land application of sludges in the North East.Pennsylvania St. Univ. Bull. 1985. № 851. P. 94. Demuth N., Lorieri D., Menzel L. Zur Dynamik der Sickerwasserbewegung in einem Lysimeter – Ergebniss eines Tracerversuches // Mitt. der Deutsch. Bodenk. Ges. 1993. Bd. 71. S.119. Depledge M. The rational basis for detection of early effects of marine pollutants using physiological indicators //Ambio. 1989. V.18. P.301. Di Giulio R.T., Scanlon P.F. // Archives Environ. Contaminat. Toxicology. 1984. V. 13. № 6. Р. 765. Dudka S., Adriano D.C. Environmental impacts of metal ore mining and processing: A review //J. Environ. Quality. 1997. V.26. № 3. Р.590-602. 355 Gadde R.R., Laitinen H.A. Studies of heavy metal adsorption by hydrous iron and manganes oxides //Anal. Chem. 1974. V.16. P.1023-1026. Girling C.A., Peterson P.J. //J. Plant Nutr. 1981.V.3. № 1-4. P.707. Greter-Domergue F.L., Veby J.C. Entranement gravitaire de Cd, Cu, Zn dans des sols reconstitues aves des boues compostees // Sci. du Sol. 1989. V. 27. №3. P. 227. Grossmann G. // Agrar Praxis. 1987. B.4. S. 35. Grreger Maria, Lindberg Sylvia //Physiol. Plantarum. 1987. V.69. №1. P. 81. Hapke H.J.Chemische Veranreinigungen in Lebensmitteln tiersher Herkunft als Folge der Klarschammanwendung // Schweiz. Arch Tierhellk.1983.Bd. 125.H.10. S. 685 – 693. Hardiman R.T., Jaccoby B., Banin A. //Plant and Soil. 1984. V. 81. № 1. P. 17. Hinesly Т. D., Alexander D. E., Redborg K. E., Liegler E. L. Differential Accumulations of Cd and Zn by Corn Hybrids Grown on Soil Amended with Sewage Sludge // Agronomy Journal. 1982. Vol. 74. P. 469-474. Huang J.W., Chen J., Berti V.R., Cunningham S.D. Phytoremediation of leadcontaminated soils: role of synthetic chelates in lead phytoextraction //Environ. Sci. Technol. 1997. V. 31. № 3. – Р. 800-805. Huschenbeth E. // Landwirtschaft Agewandte Wiss. 186. B. 335. S.107. In Grunkohl manchmal viel Blei und Cadmium. Taspo. 1986. В. 120. H.18.S.8 Iskandar I.K. Environmental restoration of metals – contaminated soil. 2001. 304 p. Kampe W. Schwermetallkontamination bei Pflanzen //Landwirt. Forsch. 1980. № 36. – Р. 322 – 335. Kloke A. Das “Drei-Bereiche-System” fur die Bewertung von Boden mit Schadstoffbelastung //VDLUFA-Schriftreihe. 1988. Bd. 28/ H.2. –Р. 1117 – 1127. Krieger R.I., Feeney P.P., Wilkinson C.F. Detoxication enzymes in the guts of caterpillars: an evolutionary answer to plant defenses//Science. 1971. - V.172. – P.579. Kuboi Т., Noguchi A., Yazaki J.//Plant and Soil. 1986. V. 92. № 3. P. 405. Mansell R.S., Bloom S.A., Aulmore L.A.G. Simulating cation Transport during unsteady, unsaturated water flow in sandy soil // Soil Sci. 1990. V. 150. № 4.Р.730. Miles L.J., Parker G.R. Effekt of Soil Cd Addition on Germination of Native Plant Species // Plant and Soil. 1980. Vol. 54, N 27. P. 243-247. Moore M.K. Haematological effect of lead //Sci. Total Environ. 1988. -V. 71. -№ 3. – Р. 419. Muller P. //Z. Lagdwiss. 1985. B. 31. H. 3. S. 146. Nuorteva Rekka//Аnn. Bot. Fennici. 1986. V. 23. № 4. P. 333. Pacyna D.M., Hanssen D.E. Emission and long-range transport of trace-elements in Europe. Tllus.1984.V. 36. № 3. P. 163-178. Peakall D. Animal biomarkers as pollution indicators. London, - 1992. - 264 p. 356 Petruzzelli G., Guidi G., Lubrano L. Organic metter as an influencing factor on copper and cadmium adsorption by soils //Water, Air, and Soil Pollut. 1978. V.9. – Р. 263 – 269. Petruzzelli G., Lubrano L., Petronio B.M. et. al. Soil sorption of heavy metals as influenced by sewagesludge addition //J. Environ. Sci. and Health. Part a environ. sci. and engineering/ 1994. V. 29. – Р.31 – 50. Pilegaard K. Heavy metal uptake from the soil in four seed plants //Bot. tidsskr. 1978. V. 13. № 3-4. – Р. 167-170. Regius A., Anke M., Kroneman H., Szetminalyi S. // New results in the research of hardly known trece elements. Budapest. 1985.P. 152. Salt D.E., Blaylock M., Kumar N.P.B.A. et. al. Phytoremediation: a novel strategy for the removal of toxic metals from the environment using plants //Biotechnology. 1995, V.13. № 5. – Р. 468 – 476. Schirado T., Vergara I., Schalscha E.B., Praatt P.F. Evidence for movement of heavy metals in a soil irrigated with untreated wastewater // J. Environ. Qual. 1986.V. 15.№ 1.Р. 9. Shuman L.M. Effect of organic waste amendments on cadmium and lead in soil fractions of two soils // Communic. In Soil Sc. Plant Analysis. 1998. V.29. № 19/20. Р. 2939 – 2952. Shuman L.M. The effect of Soil Properties on Zinc Adsorption by Soils //Soil Sci. Soc.Am. J. 1975. V.39. № 3. – Р. 454-458. Skokart P.O. et al, 1985 Influence of the soil properties on the physico-chemical behaviour of Cd, Zn, Cu and Pb in polluted soils. Contain. Soil. 1st int. TNO Conf, Utrecht 11-15 Not., 1985. Dordrecht e. a.. 1986. 129-131. Smilde К. //Plant and Soil. 1981. V.62. № 1. P. 3. Swaine D.I. The trace element of soils //Techn. Comm. 1961. № 48. – Р. 799-805. Swaine D.I., Mitchell R.L. Trace-element distribution on soil profiles//J. Soil. Sci. 1961. V.12. – Р. 119. Tiller K.G., Gerth J., Brummer G. The relative affinities of Cd, Ni, and Zn for different soil clay fractions and goethite //Geoderma, 1984. V.34.- Р. 17 – 35. Tjell J.C., Hovmand M.F., Mosbaek H. Atmospheric lead pollution of grass grown in a background area in Denmark //Nature. 1979. V. 280. № 5721. – Р. 425-426. Tuler G. Heavy metal pollution and mineralization of nitrogen forest soils //Nature. 1975. V.255. № 5511. – Р. 701-702. Tuler G., Mornsjob B., Nilsson B. Effects of cadmium, lead and sodium salts on nitrification in a mull soil //Plant Soil. 1974. V.40. № 1. – Р.237-242. Tyler L.D., Mobride M.B. Influnce of Ca, pH and Humic Asid on Cd Uptake //Plant and Soil. 1982. Vol.64, n 2. P. 259-262. Utilisation of sewage sludge on land: rates of application and long-term effect of metals. D. Reidel Publishing Company. 1984. 229 p. 357 Van Straalen N.M. Biodiversity of ecotoxicological responses in animals //Netherlands J. of Zoology. 1994. V.44. № 1-2. Р.112. Veitiene R. Varis ir cinkas – zemes ukio augalu maisto medziagos // Zemes ukio mokslai.1998. № 190. Р. 3-6. Vesper S.I., Weidensaul T.S. Effect of cadmium, nickel, copper and zinc nitrogen fixation by soybeans //Water, Air, Soil Pollut. 1978. V.9. P.413-422. Wainwright M. Effect of exposure to atmospheric pollution on microbial activity in soil //Plant Soil. 1980. V.55. P.199-204. Weinstein L.H., Kaur-Sawhney R., Rajam M.V. //Plant Physiol. 1986. V. 82. № 3. P. 641. Wolterbeek H.Th., Bruin M. de, Gerrevink-Hoolboorn M. van//Heavy Metals Environ. Int. Conf., Athens, Sept. 1985. №1. Р. 521 Zimdahl R.L., McCreary D.T., Gwynn P.R. Lead uptake by plant – the influence of lead source //Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1978. V. 19. № 4. – Р.431 – 435. 358 ПРИЛОЖЕНИЯ 359 Приложение 1 Таблица 1. Содержание валовой формы цинка в верхнем слое почв в различных зонах и геохимических ландшафтах, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 30 33Q 3Q 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 5Q 8N 9P 40N 42N 45K 47Q 4N 52N 53P 54K 5Q 7Q Среднее арифметическое 76,045 74,977 138,557 80,461 74,164 57,261 67,153 52,018 71,729 86,159 81,657 39,817 61,133 61,887 72,785 81,342 88,780 63,191 70,045 62,441 69,816 57,035 72,981 59,673 54,463 65,011 51,118 69,045 59,036 49,030 70,028 48,515 62,237 47,662 69,084 66,158 62,998 54,463 71,511 67,172 360 Минимум Максимум 73,180 12,540 39,570 72,180 8,280 39,500 58,600 27,420 24,580 68,360 24,750 2,840 8,160 26,420 35,220 57,640 81,260 38,270 12,170 35,220 37,430 42,760 40,220 44,520 49,430 28,850 32,740 44,320 33,150 34,330 43,720 27,420 33,750 18,810 22,730 36,420 26,350 23,820 57,440 42,870 79,440 178,520 347,350 102,270 234,560 69,720 77,250 66,450 128,320 117,520 442,780 100,380 107,350 94,420 142,600 102,470 100,380 77,530 124,840 107,330 94,520 84,840 157,320 73,220 64,210 97,510 80,450 92,160 136,120 62,830 118,340 71,270 112,370 63,450 196,340 212,620 104,560 89,340 103,560 82,440 Зона 6 7 Ландшафт 24P 25P 26K 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 49J 4N 54K 55K 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 75F 7Q 44P Среднее арифметическое 66,216 63,730 56,788 60,621 62,813 58,048 64,582 60,179 62,497 58,901 71,610 65,537 65,013 65,929 68,020 65,000 65,757 89,896 64,833 58,970 59,126 66,055 72,915 361 Минимум Максимум 44,620 57,820 52,660 32,550 38,780 50,640 41,270 28,320 37,850 44,270 57,800 27,620 31,240 29,670 57,400 62,650 28,780 57,440 61,250 38,640 51,470 38,240 57,320 77,350 75,140 60,370 134,260 118,660 63,670 82,380 89,630 107,350 78,320 127,470 118,720 87,170 86,450 82,320 69,670 101,620 268,300 67,840 87,310 67,430 84,560 109,400 Таблица 2. Содержание валовой формы цинка в верхнем слое почв в различных районах и геохимических ландшафтах, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Гулькевичский Динской Ландшафт 13Q 42N 54K 5Q 6Q 7Q 19N 20K 7Q 8N 9P 42N 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 55K 41Q 51N 52N 53P 54K 5Q 7Q 5Q 6Q Среднее арифметическое 53,266 43,120 37,348 43,274 35,353 50,133 52,168 52,470 57,710 56,149 49,030 51,793 55,678 50,025 63,270 50,688 67,574 64,833 76,861 80,636 77,304 83,425 77,524 58,700 56,740 67,858 96,055 98,655 62,017 66,649 66,398 59,825 64,859 57,783 51,530 92,738 66,517 69,146 73,684 74,451 73,721 91,748 362 Минимум Максимум 35,220 27,420 23,820 24,580 12,170 24,750 17,520 42,210 36,740 38,720 34,330 36,480 44,270 36,420 38,450 29,670 57,440 61,250 69,400 70,350 68,450 68,930 72,140 43,720 55,440 42,770 74,280 84,400 55,260 56,280 52,300 35,520 47,560 39,500 27,420 41,740 48,360 34,630 51,420 68,330 58,420 68,360 79,320 62,420 57,210 81,120 45,160 84,550 73,220 64,210 85,220 80,140 62,830 71,270 67,320 60,220 96,780 65,420 72,560 67,840 87,620 101,740 106,270 128,320 83,470 74,220 58,440 122,400 112,640 108,760 68,550 83,520 74,370 83,420 87,170 69,720 66,450 212,620 87,850 118,720 81,540 84,370 104,520 117,520 Район Ейский Кавказский Калининский Каневский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Крымский Курганинский Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовский Ландшафт 7Q 1Q 3Q 1Q 3Q 7Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 39F 40N Среднее арифметическое 66,995 72,681 73,720 83,861 81,533 104,963 72,809 74,939 83,803 71,725 78,621 84,944 88,908 70,626 141,758 81,648 83,065 77,683 84,463 77,373 82,735 77,360 79,717 83,500 58,075 49,130 58,752 72,961 74,240 70,694 72,027 63,379 67,906 76,848 60,680 74,470 72,183 64,793 55,823 66,613 60,420 70,953 62,813 76,216 363 Минимум Максимум 58,450 61,450 8,280 67,540 71,460 68,920 65,470 63,800 72,460 48,700 70,420 77,260 65,120 62,450 61,300 68,330 68,340 70,150 72,570 69,700 71,670 68,320 75,560 67,470 33,750 37,550 33,150 62,560 63,750 61,320 53,780 48,740 46,220 75,180 44,550 54,300 63,570 38,240 49,320 49,570 44,250 45,680 38,780 57,520 78,640 94,150 234,560 134,250 87,370 272,250 83,520 94,420 90,240 82,360 87,560 88,350 178,520 90,320 442,780 95,270 96,320 86,600 98,480 89,400 102,350 85,450 84,800 112,380 67,160 62,330 136,120 79,440 84,350 87,560 94,230 83,250 132,400 80,360 89,150 196,340 103,560 74,270 62,380 84,180 69,620 134,260 118,660 118,340 Район Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Павловский ПриморскоАхтарский Северский Славянский Сочи Ландшафт 42N 49J 5Q 63J 67T 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 35J 44P 45K 47Q 59J 64J 65J Среднее арифметическое 58,048 69,328 65,573 65,501 58,970 59,126 77,778 70,114 67,263 64,123 68,614 68,277 67,056 59,748 47,785 59,399 66,378 63,730 56,788 53,350 72,641 70,210 70,483 73,306 82,853 76,438 68,784 29,259 76,938 76,258 58,268 70,219 67,524 78,470 82,722 86,800 57,802 50,290 68,386 65,796 60,258 73,425 68,290 116,630 364 Минимум Максимум 50,640 55,750 61,480 28,780 38,640 51,470 70,420 52,400 55,480 54,360 59,820 61,320 65,700 40,370 31,280 32,740 44,620 57,820 52,660 46,360 59,620 57,400 60,060 67,420 66,570 70,620 12,540 3,070 58,630 62,440 22,730 55,760 60,700 63,720 44,240 69,280 2,840 32,550 41,270 47,240 37,850 58,420 57,700 58,340 63,670 78,320 68,240 101,620 87,310 67,430 84,560 82,220 102,340 78,620 81,240 76,620 68,540 74,420 64,280 112,370 77,350 75,140 60,370 58,450 127,470 82,320 79,470 77,570 187,450 82,360 128,320 71,820 102,270 91,560 77,250 98,420 76,480 91,500 142,600 102,470 100,380 57,360 109,400 93,260 78,220 85,450 78,720 268,300 Район Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 69,498 66,550 72,470 77,922 74,734 75,233 72,790 69,816 57,035 69,309 67,597 69,536 63,676 85,220 68,001 71,356 66,913 71,155 70,012 108,138 60,575 75,112 71,984 75,378 62,976 66,078 80,868 80,136 124,327 81,963 84,426 365 Минимум Максимум 64,820 61,760 66,420 74,360 69,270 68,540 68,260 37,430 42,760 35,450 28,850 44,320 37,450 67,460 57,800 62,720 57,340 65,560 18,730 65,380 38,720 56,240 62,540 67,240 41,700 57,240 73,450 70,620 75,260 71,420 66,420 73,640 71,280 91,570 83,420 82,520 79,830 78,530 94,520 84,840 157,320 97,510 92,160 107,330 127,440 75,680 76,330 77,420 75,800 91,250 223,400 74,860 113,620 78,420 86,450 75,560 82,440 89,320 87,260 238,620 88,270 98,350 Таблица 3. Содержание валовой формы цинка, превышающее ПДК, в ландшафтах отдельных зон края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Ландшафт 1Q 30 33Q 3Q 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 13Q 14Q 30 31Q 6Q 7Q 17Q 8N 40N 45K 4N 52N 53P 5Q 30 35J 39F 47Q 4N 54K 63J 65J 30 44P Среднее арифметическое 129,024 287,375 102,270 132,903 114,950 110,095 185,643 100,380 107,350 142,600 102,470 165,180 100,380 124,840 104,395 157,320 136,120 115,550 112,370 196,340 212,620 104,560 102,950 338,660 134,260 118,660 107,350 127,470 116,170 101,620 185,500 196,410 109,400 366 Минимум Максимум 101,740 227,400 102,270 102,730 104,520 102,670 102,350 100,380 107,350 142,600 102,470 165,180 100,380 124,840 101,460 157,320 136,120 112,760 112,370 196,340 212,620 104,560 102,340 338,660 134,260 118,660 107,350 127,470 113,620 101,620 102,700 128,520 109,400 178,520 347,350 102,270 234,560 128,320 117,520 442,780 100,380 107,350 142,600 102,470 165,180 100,380 124,840 107,330 157,320 136,120 118,340 112,370 196,340 212,620 104,560 103,560 338,660 134,260 118,660 107,350 127,470 118,720 101,620 268,300 264,300 109,400 Таблица 4. Содержание валовой формы цинка, превышающее ПДК, в ладшафтах районов, мг/кг Район Апшеронский Белоглинский Белореченский Брюховецкий Горячий Ключ Динской Ейский Кавказский Кореновский Краснодар Крыловский Крымский Кущевский Лабинский Мостовский Новокубанский Новороссийск Отрадненский Павловский Приморско- Ахтарский Славянский Ландшафт 40N 47Q 53P 1Q 3Q 5Q 5Q 7Q 1Q 33Q 3Q 5Q 7Q 52N 54K 5Q 6Q 30 3Q 1Q 7Q 1Q 7Q 30 7Q 7Q 8N 3Q 4N 5Q 35J 39F 40N 63J 5Q 30 45K 4N 3Q 1Q 33Q 13Q Среднее арифметическое 112,760 107,350 104,560 101,740 106,270 128,320 122,400 131,520 116,450 107,350 107,090 104,560 107,980 212,620 118,720 104,520 110,095 347,350 234,560 134,250 272,250 178,520 442,780 227,400 102,350 112,380 136,120 132,400 196,340 103,560 134,260 118,660 118,340 101,620 102,340 338,660 112,370 127,470 187,450 128,320 102,270 142,600 367 Минимум Максимум 112,760 107,350 104,560 101,740 106,270 128,320 122,400 131,520 110,470 107,350 102,730 104,560 107,200 212,620 118,720 104,520 102,670 347,350 234,560 134,250 272,250 178,520 442,780 227,400 102,350 112,380 136,120 132,400 196,340 103,560 134,260 118,660 118,340 101,620 102,340 338,660 112,370 127,470 187,450 128,320 102,270 142,600 112,760 107,350 104,560 101,740 106,270 128,320 122,400 131,520 122,430 107,350 112,640 104,560 108,760 212,620 118,720 104,520 117,520 347,350 234,560 134,250 272,250 178,520 442,780 227,400 102,350 112,380 136,120 132,400 196,340 103,560 134,260 118,660 118,340 101,620 102,340 338,660 112,370 127,470 187,450 128,320 102,270 142,600 Район Сочи Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Усть-Лабинский Ландшафт 14Q 30 31Q 6Q 30 44P 65J 17Q 7Q 1Q 7Q 30 54K 7Q Среднее арифметическое 102,470 165,180 100,380 124,840 264,300 109,400 185,500 157,320 104,395 127,440 223,400 128,520 113,620 181,768 368 Минимум Максимум 102,470 165,180 100,380 124,840 264,300 109,400 102,700 157,320 101,460 127,440 223,400 128,520 113,620 115,360 102,470 165,180 100,380 124,840 264,300 109,400 268,300 157,320 107,330 127,440 223,400 128,520 113,620 238,620 Таблица 5. Содержание цинка валового, превышающее ПДК, в почвах различных районов, мг/кг Район Среднее арифметическое Минимум Максимум Апшеронский 108,223 104,560 112,760 Белоглинский 112,110 101,740 128,320 Белореченский 126,960 122,400 131,520 Брюховецкий Горячий Ключ 108,747 165,670 102,730 118,720 122,430 212,620 Динской Ейский 108,237 290,955 102,670 234,560 117,520 347,350 Кавказский 203,250 134,250 272,250 Кореновский 310,650 178,520 442,780 Краснодар Крыловский 164,875 112,380 102,350 112,380 227,400 112,380 Крымский Кущевский 136,120 132,400 136,120 132,400 136,120 132,400 Лабинский 149,950 103,560 196,340 Мостовский 118,220 101,620 134,260 Новокубанский Новороссийск 102,340 225,515 102,340 112,370 102,340 338,660 Отрадненский Павловский 127,470 187,450 127,470 187,450 127,470 187,450 Приморско-Ахтарский Славянский 115,295 122,642 102,270 100,380 128,320 165,180 Сочи 186,175 102,700 268,300 Темрюкский 122,037 101,460 157,320 Тимашевский Тихорецкий 127,440 223,400 127,440 223,400 127,440 223,400 Туапсинский 121,070 113,620 128,520 Усть-Лабинский 181,768 115,360 238,620 369 Таблица 6. Содержание подвижной формы цинка в верхнем слое почв в различных зонах и геохимических ландшафтах, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 23Q 30 33Q 3Q 40N 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 7Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 11K 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 5Q 7Q 8N 9P 12Q 40N 42N 44P 45K 47Q 4N Среднее Арифметическое 6,388 10,234 16,724 41,181 5,386 10,748 7,942 9,405 1,798 9,468 10,776 9,483 13,029 4,615 15,386 11,082 7,753 5,009 16,389 10,290 5,077 11,125 3,344 7,999 6,672 1,984 6,332 6,582 6,162 3,617 2,290 4,808 5,678 3,659 1,968 1,775 9,925 5,562 5,990 2,756 7,136 6,274 370 Минимум Максимум 0,320 0,130 5,470 2,690 0,920 0,038 3,078 6,482 0,710 0,730 0,034 0,630 0,083 0,220 0,430 1,546 2,480 0,270 0,780 1,320 0,660 0,440 0,480 2,290 0,970 0,630 0,320 0,310 2,250 0,310 0,620 0,450 3,120 0,310 0,240 0,420 2,172 0,400 0,840 0,330 1,220 0,260 20,700 98,980 27,040 89,110 13,170 96,750 10,216 14,627 5,220 15,252 226,480 38,060 132,250 23,580 61,580 38,280 20,350 13,620 186,670 40,110 18,880 102,570 12,130 20,110 11,960 4,460 14,350 26,320 14,570 8,270 4,600 12,190 10,550 13,620 4,090 3,660 27,342 13,110 13,160 5,580 17,430 27,360 6 7 52N 53P 54K 5Q 7Q 8N 10N 24P 25P 26K 27K 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 48J 49J 4N 50T 54K 55K 56J 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 74C 75F 7Q 8N 44P 45K 7,196 5,371 3,664 7,758 5,422 2,708 7,428 7,369 6,209 5,659 6,699 4,214 9,398 5,833 5,179 5,187 7,571 1,954 7,150 7,265 10,595 4,663 5,391 3,594 5,216 6,244 5,119 9,147 10,926 7,264 9,316 11,286 7,263 7,821 9,095 8,524 3,550 371 0,210 0,648 0,380 0,430 0,760 1,730 0,320 2,710 4,576 1,812 5,673 0,250 3,616 0,974 0,180 0,120 0,150 0,150 0,352 0,670 6,833 0,340 0,320 0,210 0,240 1,820 0,970 3,653 0,250 3,000 7,417 7,832 0,486 0,210 6,512 3,050 0,740 13,610 10,902 16,130 21,920 16,340 4,150 10,772 13,660 7,224 8,372 7,425 8,244 12,622 9,655 14,420 18,217 15,513 5,250 20,512 18,190 15,715 22,130 16,240 10,300 20,820 12,456 13,387 18,176 132,500 12,120 15,244 14,126 13,362 13,352 11,542 18,370 8,230 Таблица 7. Содержание подвижной формы цинка в верхнем слое почв геохимических ландшафтов различных районов, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Ландшафт 13Q 42N 54K 5Q 6Q 7Q 19N 20K 8N 9P 42N 47Q 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 20K 45K 55K 40N 41Q 51N 52N 53P 54K 60J 7Q Среднее арифметическое 5,366 2,280 1,275 2,528 3,348 4,492 7,872 7,055 6,623 1,968 7,291 8,394 8,270 6,988 8,230 11,279 8,899 7,264 5,010 5,436 21,547 16,039 17,083 16,061 10,992 9,616 10,119 12,612 11,224 20,291 32,536 9,363 14,114 13,742 7,124 5,114 9,604 7,360 9,140 10,472 8,287 5,951 7,865 6,028 8,303 372 Минимум Максимум 2,180 0,530 0,340 0,650 1,240 0,640 0,310 0,420 2,870 0,240 0,400 3,070 4,980 0,210 0,550 5,970 0,610 3,000 0,940 1,270 2,820 1,740 9,940 8,410 7,734 6,482 2,126 3,156 2,020 0,850 9,550 1,000 0,370 3,290 2,800 0,220 3,630 3,078 7,560 3,716 5,916 0,648 2,720 1,430 5,284 8,540 4,180 2,270 5,740 4,860 15,410 26,320 14,570 13,620 4,090 13,110 17,430 12,630 13,610 22,130 20,820 24,770 12,120 22,130 16,340 48,000 60,180 22,090 23,590 16,126 14,627 20,362 21,344 27,860 48,070 51,280 21,960 41,680 39,920 11,820 14,030 16,240 9,412 12,484 15,252 13,068 10,902 14,886 13,387 10,514 Район Гулькевичский Динской Ейский Кавказский Калининский Каневский Кореновский Красноармейс кий Краснодар Крыловский Крымский Курганинский Кущевский Лабинский Ландшафт 5Q 7Q 3Q 5Q 6Q 7Q 1Q 3Q 1Q 3Q 7Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 23Q 30 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 19N 45K 5Q 6Q 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 49J 4N 5Q Среднее арифметическое 10,953 11,310 4,705 10,090 9,500 7,115 9,171 6,093 11,418 13,896 12,224 20,202 22,899 6,257 6,337 8,759 5,806 5,231 4,935 19,058 5,254 21,010 5,072 5,748 19,538 48,193 15,092 13,726 12,066 14,065 9,921 2,450 3,843 2,344 1,891 3,199 1,969 5,070 5,009 8,551 3,264 2,510 2,798 2,348 2,759 3,682 7,922 7,612 373 Минимум Максимум 0,350 0,098 1,090 0,420 1,420 4,600 0,310 0,690 0,130 2,110 2,480 0,958 0,950 0,570 0,430 0,110 0,360 0,720 0,470 0,490 0,370 1,260 0,620 1,920 8,780 22,180 2,040 5,220 0,569 0,570 0,522 1,040 0,930 0,580 0,440 0,480 0,310 0,320 0,450 0,320 0,420 0,169 0,038 0,034 0,716 0,980 0,670 1,820 65,270 33,210 8,790 71,120 22,840 12,300 38,190 33,870 27,350 21,340 30,120 133,000 102,570 14,030 25,940 96,750 20,350 15,650 18,980 132,250 13,620 186,670 18,880 14,340 27,040 75,040 51,540 25,280 31,717 61,827 31,026 4,090 11,420 3,420 4,900 12,130 4,150 20,700 14,350 21,412 8,260 8,055 9,054 7,097 12,648 7,420 20,180 22,800 Район Ленинградский Мостовский Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Павловский Приморско- Ахтарский Северский Ландшафт 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 39F 40N 42N 45K 49J 4N 50T 5Q 63J 67T 74C 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 27K 49J 4N 5Q 7Q 8N 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 53P 54K 5Q 7Q Среднее арифметическое 6,398 16,651 12,725 16,342 6,024 9,398 8,008 6,397 15,543 8,802 9,362 10,595 6,380 9,268 9,316 11,286 7,263 8,886 8,213 7,770 4,968 9,347 8,141 7,991 4,494 3,738 2,428 7,165 6,209 5,659 6,699 6,601 7,276 7,923 8,380 9,095 11,986 6,498 6,786 10,420 3,822 7,312 6,977 1,650 3,953 2,564 5,550 5,416 374 Минимум Максимум 0,210 3,650 0,240 1,190 2,875 3,616 2,172 0,974 7,835 0,352 6,325 6,833 1,942 3,653 7,417 7,832 0,486 4,544 1,130 0,430 0,820 0,460 0,450 1,780 0,240 0,980 0,330 3,336 4,576 1,812 5,673 2,475 1,523 3,574 6,242 6,512 0,765 0,263 0,425 0,310 0,220 0,520 0,630 0,710 1,000 0,370 2,540 1,650 9,750 31,280 42,840 30,000 8,244 12,622 27,342 9,655 18,217 20,512 14,226 15,715 9,182 18,176 15,244 14,126 13,362 13,212 27,360 27,030 7,620 29,110 32,170 16,300 15,050 5,720 5,580 10,710 7,224 8,372 7,425 10,374 12,732 12,456 13,352 11,542 28,987 23,253 16,764 79,410 15,210 29,340 28,220 5,220 7,030 9,610 13,510 14,520 Район Славянский Сочи Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 13Q 14Q 31Q 35J 44P 45K 47Q 56J 59J 64J 65J 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 48J 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 6Q Среднее арифметическое 4,550 6,948 5,895 3,208 5,866 4,809 4,122 3,594 4,026 3,753 14,660 4,226 4,591 7,990 14,647 28,122 18,891 16,168 6,672 1,984 5,848 4,245 5,168 2,891 5,695 5,271 8,339 8,168 23,500 20,453 23,420 1,626 1,130 1,936 2,584 3,456 3,102 4,434 12,672 8,750 21,350 30,961 9,268 9,257 11,482 375 Минимум Максимум 0,270 0,780 0,330 0,250 0,180 0,120 0,150 0,210 0,320 2,190 0,250 1,365 1,680 3,226 5,560 3,587 12,236 7,582 0,970 0,630 0,320 0,310 0,450 0,640 1,200 0,110 1,840 1,540 4,689 1,216 0,083 0,620 0,150 0,350 0,320 0,240 0,260 0,760 1,620 0,670 3,620 9,040 0,233 0,623 1,250 12,820 22,160 40,110 7,220 18,370 14,620 8,630 10,300 9,490 6,420 132,500 7,940 11,040 15,800 23,000 61,001 32,700 23,081 11,960 4,460 14,350 9,800 12,190 4,610 10,000 15,280 31,450 19,150 59,877 75,589 74,233 5,220 2,910 7,160 9,130 6,220 10,090 5,660 21,520 18,050 226,480 118,220 98,980 38,772 38,060 Таблица 8. Содержание подвижной формы цинка, превышающее ПДК, в почвах геохимических ландшафтов различных районов, мг/кг Район Анапский Апшеронский Белоглинский Брюховецкий Выселковский Гулькевичский Динской Ейский Кавказский Калининский Каневский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Ленинградский Мостовский Новокубанский Новопокровский Ландшафт 19N 65J 1Q 3Q 7Q 1Q 33Q 3Q 5Q 7Q 3Q 7Q 5Q 7Q 5Q 1Q 30 3Q 1Q 7Q 14Q 31Q 5Q 6Q 33Q 3Q 7Q 14Q 23Q 30 5Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 40N 4N 5Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 26,320 24,770 30,892 34,390 23,590 25,765 47,303 31,315 33,250 35,409 29,840 39,920 33,829 28,483 49,200 32,054 89,110 33,870 27,350 30,120 31,230 24,650 88,183 43,470 25,940 63,355 66,600 186,670 27,040 56,863 35,457 28,714 25,355 30,130 32,756 27,026 28,855 27,342 27,360 27,030 29,110 27,973 376 Минимум Максимум 26,320 24,770 23,000 23,890 23,590 23,670 25,840 23,050 33,250 23,010 23,000 39,920 24,260 24,620 27,280 24,680 89,110 33,870 27,350 30,120 30,510 23,580 23,320 23,940 25,940 29,960 30,310 186,670 27,040 27,730 27,280 23,450 23,090 28,544 23,001 23,026 26,430 27,342 27,360 27,030 29,110 24,220 26,320 24,770 48,000 60,180 23,590 27,860 61,580 48,070 33,250 51,280 41,680 39,920 65,270 33,210 71,120 38,190 89,110 33,870 27,350 30,120 31,950 25,720 133,000 102,570 25,940 96,750 132,250 186,670 27,040 75,040 51,540 42,840 30,000 31,717 61,827 31,026 31,280 27,342 27,360 27,030 29,110 32,170 Район Павловский ПриморскоАхтарский Славянский Сочи Тбилисский Тимашевский Тихорецкий Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 1Q 3Q 1Q 33Q 34Q 5Q 31Q 30 65J 1Q 21Q 3Q 5Q 7Q 5Q 1Q 21Q 30 3Q 7Q 5Q 7Q 1Q 3Q 6Q 7Q Среднее арифметическое 26,117 23,253 79,410 26,220 39,380 28,220 40,110 68,250 132,500 23,000 59,001 40,849 27,850 23,081 31,450 34,278 23,745 36,717 36,589 36,839 75,575 64,334 98,980 38, 772 38,060 25,280 377 Минимум Максимум 23,247 23,253 79,410 23,100 39,380 28,220 40,110 68,250 132,500 23,000 59,001 30,025 23,000 23,081 31,450 23,000 23,745 36,717 23,021 24,311 23,820 24,440 98,980 38,772 38,060 25,280 28,987 23,253 79,410 29,340 39,380 28,220 40,110 68,250 132,500 23,000 59,001 61,001 32,700 23,081 31,450 59,877 23,745 36,717 75,589 74,233 226,480 118,220 98,980 38,772 38,060 25,280 Таблица 9. Содержание валовой и подвижной форм цинка по горизонтам почвы в различных частях рельефа (весна 2001) , мг/кг ID НN 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 3 3 3 3 3 3 3 0 20 40 60 80 100 120 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Н0 Форма подвижная Водораздел (северный) 20 4,68 40 3,45 60 2,74 80 3,37 100 3,25 120 4,53 140 2,25 160 2,42 180 7,53 200 3,13 Склон (южный) 20 6,17 40 3,48 60 2,66 80 8,42 100 3,45 120 2,58 140 8,22 160 2,57 180 2,50 200 2,40 Балка 20 5,83 40 4,45 60 3.53 80 3,56 100 3,24 120 3,47 140 3,52 Склон (северный) 20 5,86 40 3,05 60 4,22 80 6,78 100 3,15 120 4,27 140 3,65 160 3,12 180 3,07 200 2,73 378 валовая 76,24 68,77 66,54 67,40 61,87 67,43 62,58 60,24 68,27 56,71 74,42 68,56 64,35 69,60 71,84 65.32 68,56 61,25 60,34 58,32 75,30 67,52 67,44 66,23 42,80 40,75 47,35 76,72 71,54 70,48 74,57 63,74 65,80 64,32 62,45 60,27 53,72 ID 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 НN 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Н0 Форма подвижная Водораздел (южный) 20 6,26 40 4,14 60 4,27 80 5,08 100 3,22 120 2,65 140 2,47 160 8,56 180 9,42 200 5,14 379 валовая 78,25 79,47 74,24 75,38 70,52 64,42 66,65 67,70 68,33 66,40 Таблица 10. Содержание валовой и подвижной форм цинка по горизонтам почвы в различных частях рельефа (лето 2001) , мг/кг ID НN 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 3 3 3 3 3 3 3 0 20 40 60 80 100 120 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Н0 Форма подвижная Водораздел (северный) 20 4,52 40 4,65 60 3,56 80 3,74 100 3,42 120 2,94 140 3,08 160 2,75 180 2,84 200 3,27 Склон (южный) 20 5,16 40 5,77 60 3,82 80 2,94 100 3,66 120 2,84 140 3,05 160 2,72 180 2,86 200 2,60 Балка 20 6,76 40 5,84 60 7,22 80 4,86 100 4,26 120 3,55 140 3,74 Склон (северный) 20 5,66 40 4,47 60 80 3,77 100 3,48 120 3,16 140 2,92 160 3,05 180 2,74 200 3,17 380 валовая 79,42 75,82 77,35 69,14 74,26 67,53 72,44 70,16 61,22 62,44 77,14 84,27 79,58 85,33 145,28 68.76 71,12 64,40 58,32 60.54 84,50 76,48 80,37 75,52 83,12 75,37 72,25 79,22 75,54 72,28 74,35 75,42 68,63 71,56 62,48 63,45 61,24 ID 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 НN 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Н0 Форма подвижная Водораздел (южный) 20 4,67 40 4,07 60 4,27 80 3,86 100 3,68 120 3,05 140 2,92 160 3,47 180 3,75 200 3,73 381 валовая 75,54 78,41 80,52 82,34 74,40 76,18 79,35 73,84 82,56 63,42 Таблица 11. Содержание валовой и подвижной форм цинка по горизонтам почвы в различных частях рельефа (осень, 2001) , мг/кг ID НN 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 3 3 3 3 3 3 3 0 20 40 60 80 100 120 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Н0 Форма подвижная Водораздел (северный) 20 4,84 40 5,76 60 5,32 80 3,14 100 3,07 120 2,74 140 2,65 160 2,62 180 2,52 200 2,67 Склон (южный) 20 4,47 40 3,25 60 3,07 80 2,75 100 5,22 120 2,73 140 2,45 160 3,87 180 2,55 200 1,68 Балка 20 10,24 40 6,37 60 6,72 80 6,65 100 9,72 120 6,52 140 4,48 Склон (северный) 20 3,92 40 3,77 60 3,84 80 3,50 100 5,07 120 2,83 140 3,27 160 4,42 180 3,65 200 2,38 382 валовая 74,23 74,82 72,35 70,44 69,70 61,55 61,42 59,38 60,57 61,72 74,56 72,83 72,45 70,52 78.84 69.27 69,46 61,58 62,70 56,35 79,47 72,50 72,75 70,64 78,26 70,57 54,80 74,85 74,62 70,46 64,57 68,42 66,35 62,70 59,85 56,40 51,64 ID 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 НN 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Н0 Форма подвижная Водораздел (южный) 20 4,05 40 3,74 60 3,66 80 2,82 100 2,65 120 2,74 140 2,85 160 2,62 180 2,54 200 2,38 383 валовая 75,18 75,56 75,20 71,44 63,58 66,80 63,62 62,75 62,23 Таблица 12. Содержание цинка в почвах по сезонам года и элементов рельефа (2001-2002), мг/кг Склон (северный) Балка Склон (южный) Водораздел (северный) ID Н N Н 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 20 40 60 80 100 120 140 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Подвижная форма Весна Лето Осень Зима За год 4,68 4,68 3,45 4,62 2,74 3,87 3,37 3,42 3,25 3,25 4,53 3,40 2,25 2,66 2,42 2,60 7,53 4,30 3,13 3,02 6,17 5,27 3,48 4,17 2,66 3,18 8,42 4,70 3,45 4,11 2,58 2,72 8,22 4,57 2,57 3,05 2,50 2,64 2,40 2,14 5,83 5,47 7,07 4,45 4,16 5,20 3.53 3,98 6,36 3,56 3,85 4,73 3,24 3,42 4,41 3,47 3,84 4,64 3,35 3,85 4,11 5,86 6,74 5,54 3,05 5,26 4,14 4,22 3,45 3,84 6,78 3,47 4,38 3,15 2,98 3,67 4,27 3,14 3,35 3,65 2,67 3,13 3,12 2,62 3,30 3,07 2,65 3,03 2,73 2,25 2,63 384 Валовая форма Весна Лето Осень Зима За год 76,24 76,63 68,77 73,14 66,54 72,08 67,40 68,99 61,87 68,61 67,43 65,50 62,58 65,48 60,24 63,26 68,27 63,35 56,71 60,29 74,42 75,37 68,56 75,22 64,35 72,13 69,60 75,15 71,84 98,65 65.32 67,78 68,56 69,71 61,25 62,41 60,34 60,45 58,32 58,44 75,30 77,84 79,28 67,52 72,62 72,28 67,44 69,45 82,50 66,23 64,92 69,33 42,80 64,37 67,14 40,75 62,56 69,50 47,35 68,73 63,52 76,72 73,85 76,16 71,54 74,67 74,09 70,48 69,74 70,74 74,57 67,37 70,22 63,74 67,72 68,82 65,80 68,46 67,31 64,32 66,05 66,16 62,45 68,17 63,24 60,27 61,35 60,37 53,72 62,74 57,34 Водораздел (южный) ID Н N Н 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Подвижная форма Весна Лето Осень Зима За год 6,26 4,99 4,14 3,98 4,27 4,07 5,08 3,92 3,22 3,18 2,65 2,81 2,47 2,75 8,56 4,88 9,42 4,90 5,14 3,76 385 Валовая форма Весна Лето Осень Зима За год 78,25 76,32 79,47 77,81 74,24 76,65 75,38 76,39 70,52 69,50 64,42 69,13 66,65 69,87 67,70 68,10 68,33 71,04 66,40 60,67 63,50 Таблица 13. Содержание валовой формы свинца в верхнем слое почв в различных зонах и геохимических ландшафтах, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 Ландшафт 12Q 1Q 30 33Q 3Q 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 5Q 8N 9P 40N 42N 45K 47Q 4N 52N 53P 54K 5Q 7Q 24P 25P Среднее арифметическое 18,275 20,328 36,823 19,171 20,328 21,689 25,875 29,123 19,628 21,130 22,148 10,030 14,368 16,754 17,674 22,256 21,370 17,144 17,745 17,666 35,184 14,005 18,827 14,030 14,915 31,288 14,960 27,765 16,223 15,933 23,815 17,295 21,328 20,266 19,041 26,654 20,038 16,484 18,457 18,716 18,236 16,948 386 Минимум Максимум 17,840 2,640 9,720 17,860 3,680 17,740 19,220 22,840 6,800 18,250 8,480 0,840 6,560 14,180 5,440 16,250 18,670 10,830 8,970 7,520 13,520 7,460 13,270 10,620 13,420 9,840 11,800 15,720 12,220 12,840 16,650 10,620 13,550 6,780 11,830 18,380 7,830 6,420 15,840 13,520 13,450 15,560 18,650 54,880 104,380 21,840 82,260 24,720 31,270 32,360 39,400 31,740 68,820 24,350 23,540 21,170 44,270 44,270 23,460 20,170 24,840 38,250 114,460 18,320 28,230 16,420 17,440 148,360 20,460 58,620 21,840 22,330 42,460 26,380 33,540 31,370 27,830 33,520 34,240 28,160 27,520 22,340 20,660 19,840 Зона Ландшафт 7 26K 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 49J 4N 54K 55K 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 75F 7Q 44P Среднее арифметическое 14,848 19,591 14,138 19,310 21,997 19,889 19,940 17,460 18,663 19,399 18,415 23,298 17,499 22,682 19,928 27,478 21,370 18,245 15,077 17,400 20,730 387 Минимум Максимум 13,180 9,250 9,860 14,500 10,630 3,670 5,730 12,670 15,270 5,160 9,840 17,570 12,640 17,560 8,300 14,460 17,060 15,030 12,650 8,850 11,630 15,730 44,620 20,250 24,050 30,460 48,120 32,750 33,250 23,160 35,340 28,420 32,840 23,530 25,850 25,450 68,220 27,540 20,470 18,070 34,700 29,850 Таблица 14. Содержание свинца валового, превышающее ПДК, в почвах геохимических ландшафтов природно-хозяйственных зон края, мг/кг Зона 1 3 4 5 6 7 Ландшафт 1Q 30 3Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 13Q 14Q 30 7Q 15N 2N 32Q 5Q 40N 43P 45K 47Q 52N 53P 30 35J 44P 45K 47Q 49J 54K 59J 64J 65J 7Q 30 45K 47Q Среднее арифметическое 42,787 57,353 45,224 31,270 31,950 33,250 31,740 51,203 44,270 44,270 73,470 34,285 114,460 148,360 34,360 58,620 42,460 54,370 31,995 31,370 32,190 34,240 43,260 44,620 30,460 39,145 32,750 33,250 33,015 32,840 32,540 47,700 34,700 86,300 54,530 34,720 388 Минимум Максимум 36,220 32,460 31,470 31,270 31,540 30,520 31,740 38,420 44,270 44,270 73,470 30,320 114,460 148,360 34,360 58,620 42,460 54,370 30,450 31,370 30,860 34,240 43,260 44,620 30,460 30,170 32,750 33,250 30,140 32,840 32,540 36,520 34,700 86,300 43,440 34,720 54,880 104,380 82,260 31,270 32,360 39,400 31,740 68,820 44,270 44,270 73,470 38,250 114,460 148,360 34,360 58,620 42,460 54,370 33,540 31,370 33,520 34,240 43,260 44,620 30,460 48,120 32,750 33,250 35,340 32,840 32,540 68,220 34,700 86,300 65,620 34,720 Таблица 15. Содержание валовой формы свинца в верхнем слое почв различных ландшафтов края, мг/кг Ландшафт Среднее арифметическое Минимум Максимум 11K 17,21 12,46 25,83 12Q 18,13 16,42 19,63 13Q 16,96 5,44 26,75 14Q 20,56 16,25 24,74 15N 35,18 13,52 114,46 16N 14,01 7,46 18,32 17Q 18,01 6,62 28,23 19N 14,02 10,62 17,32 1Q 19,79 2,64 27,22 20K 14,66 10,63 18,84 24P 18,24 13,45 20,66 25P 16,95 15,56 19,84 26K 14,85 13,18 15,73 2N 15,71 9,84 19,73 30 22,75 9,72 43,26 31Q 11,50 0,84 24,35 33Q 16,47 6,56 23,54 35J 19,59 9,25 44,62 39F 14,14 9,86 20,25 3Q 19,63 3,68 27,54 40N 21,66 16,65 27,46 41Q 21,69 17,74 24,72 42N 18,04 10,62 26,38 43P 26,32 17,47 54,37 44P 19,55 8,56 30,46 45K 18,82 3,67 33,54 47Q 20,54 5,73 34,72 49J 16,19 12,67 23,72 4N 18,82 11,83 25,43 51N 26,32 19,06 32,36 52N 26,65 18,38 33,52 53P 20,04 7,83 34,24 54K 18,44 5,16 35,34 55K 18,42 9,84 28,42 59J 23,30 17,57 32,84 5Q 19,03 6,80 30,52 60J 22,68 17,56 25,85 63J 19,93 8,30 25,45 64J 29,67 25,32 34,50 65J 23,77 14,46 38,36 66J 21,37 17,06 27,54 67T 18,25 15,03 20,47 6Q 17,83 8,97 24,84 75F 15,08 12,65 18,07 7Q 18,66 3,18 30,32 8N 16,23 11,82 21,84 9P 15,93 12,84 22,33 389 Таблица 16. Содержание валового свинца, превышающее ПДК, в почвах административных районов края, мг/кг Район Апшеронский Белоглинский Белореченский Брюховецкий Горячий Ключ Динской Ейский Кавказский Кореновский Краснодар Крыловский Крымский Кущевский Лабинский Мостовский Новокубанский Новороссийск Отрадненский Павловский Приморско-Ахтарский Славянский Сочи Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Усть-Лабинский Среднее арифметическое 108,223 112,110 126,960 108,747 165,670 108,237 290,955 203,250 310,650 164,875 112,380 136,120 132,400 149,950 118,220 102,340 225,515 127,470 187,450 115,295 122,642 186,175 122,037 127,440 223,400 121,070 181,768 390 Минимум Максимум 104,560 101,740 122,400 102,730 118,720 102,670 234,560 134,250 178,520 102,350 112,380 136,120 132,400 103,560 101,620 102,340 112,370 127,470 187,450 102,270 100,380 102,700 101,460 127,440 223,400 113,620 115,360 112,760 128,320 131,520 122,430 212,620 117,520 347,350 272,250 442,780 227,400 112,380 136,120 132,400 196,340 134,260 102,340 338,660 127,470 187,450 128,320 165,180 268,300 157,320 127,440 223,400 128,520 238,620 Таблица 17. Содержание валовой формы свинца в верхнем слое почвы геохимических ландшафтов отдельных районов, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Гулькевичский Динской Ландшафт 13Q 42N 54K 5Q 6Q 7Q 19N 20K 7Q 8N 9P 42N 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 55K 41Q 51N 52N 53P 54K 5Q 7Q 5Q 6Q Среднее арифметическое 10,220 12,048 9,807 11,288 10,213 9,418 13,779 14,633 10,390 16,019 15,933 20,003 22,650 28,900 19,501 20,274 19,666 21,370 21,694 19,320 19,446 18,147 18,837 21,886 20,085 23,639 19,856 19,428 18,416 20,248 19,647 16,956 17,497 23,293 26,318 24,438 24,110 17,488 18,540 20,030 18,221 22,363 391 Минимум Максимум 5,440 10,620 6,420 6,800 8,970 7,520 10,620 13,420 3,180 12,270 12,840 15,270 15,850 26,620 5,160 17,570 16,850 17,060 19,660 17,840 18,170 17,380 17,950 17,940 17,740 15,660 18,740 18,760 16,270 16,880 16,940 13,620 12,450 19,470 19,060 18,380 15,070 9,240 8,770 17,820 15,480 18,250 13,520 12,950 11,880 13,540 12,660 12,820 17,320 17,440 19,470 21,840 22,330 26,380 33,250 33,520 35,340 25,070 24,850 27,540 25,430 21,370 22,560 18,700 20,470 27,420 23,620 39,400 22,450 20,550 20,120 27,540 23,850 21,470 21,160 24,720 32,360 28,650 34,240 30,140 21,740 26,570 21,560 31,740 Район Ейский Кавказский Калининский Каневский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Крымский Курганинский Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовский Ландшафт 7Q 1Q 3Q 1Q 3Q 7Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 39F 40N Среднее арифметическое 18,268 20,990 26,227 21,841 18,267 24,708 20,164 19,214 20,746 18,210 19,822 20,924 24,463 20,305 27,324 21,954 21,288 19,133 20,075 27,065 35,230 20,033 19,073 26,066 15,693 18,041 16,295 18,130 20,970 18,746 21,271 22,066 21,712 23,513 22,528 20,271 20,393 17,393 17,890 18,115 17,166 15,005 14,138 21,924 392 Минимум Максимум 15,650 18,360 3,680 17,250 17,750 18,050 17,840 17,760 17,820 11,730 16,740 18,260 17,850 17,520 17,870 17,450 18,750 18,040 17,730 21,060 22,740 17,820 17,450 18,270 13,550 13,430 11,820 16,420 18,670 16,150 16,080 18,540 18,460 20,620 20,240 17,850 16,540 14,480 17,130 15,120 14,940 11,320 9,860 19,220 20,750 24,540 82,260 36,220 18,640 47,560 21,420 21,170 22,850 21,840 22,560 22,750 54,880 34,470 56,750 44,270 23,540 20,350 24,840 31,540 67,460 24,560 20,840 68,820 18,430 24,120 21,420 19,630 22,620 23,750 40,560 29,150 27,240 26,340 25,460 27,830 27,520 20,250 18,420 21,140 18,380 24,160 20,250 27,460 Район Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Павловский Приморско- Ахтарский Северский Славянский Сочи Ландшафт 42N 49J 5Q 63J 67T 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 35J 44P 45K 47Q 59J 64J 65J Среднее арифметическое 19,310 18,012 18,853 19,688 18,245 15,077 18,678 18,533 16,790 16,180 19,954 18,698 21,084 18,278 12,958 18,393 17,708 16,948 14,848 13,548 17,213 15,315 19,910 18,770 22,313 19,143 14,365 7,074 16,854 17,366 23,066 21,572 21,568 29,917 18,904 21,056 14,551 24,178 23,335 28,832 26,980 29,793 29,670 36,982 393 Минимум Максимум 14,500 13,480 14,670 8,300 15,030 12,650 15,620 16,480 15,460 15,070 17,340 17,140 18,940 12,460 11,240 3,670 13,450 15,560 13,180 12,670 15,270 12,640 16,180 18,050 18,060 18,250 2,640 0,840 14,520 15,720 11,830 16,540 18,540 19,140 16,070 17,940 1,550 9,250 10,630 17,740 23,450 28,240 25,320 14,460 24,050 23,720 23,530 25,450 20,470 18,070 20,240 21,070 18,160 17,560 24,670 20,620 23,160 25,830 17,140 33,540 20,660 19,840 15,730 14,170 21,270 18,300 34,700 19,740 39,470 20,860 20,240 17,560 18,560 20,070 31,270 28,160 27,830 61,370 23,850 24,740 24,350 44,620 30,460 65,620 34,720 32,840 34,500 68,220 Район Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 19,250 18,282 18,810 19,453 21,160 19,813 19,235 35,184 14,005 18,015 28,914 26,284 20,709 24,165 21,167 21,143 21,390 18,900 19,539 23,493 22,183 24,066 21,416 21,495 17,722 20,583 18,128 18,562 26,739 21,280 21,715 394 Минимум Максимум 17,750 17,060 17,520 18,080 18,250 17,860 17,440 13,520 7,460 6,620 9,840 17,260 12,280 18,830 18,450 18,920 17,350 18,070 15,250 18,260 12,220 16,270 15,420 18,240 12,870 18,720 17,060 16,560 17,070 19,740 19,360 20,160 19,280 20,460 20,730 23,740 24,530 22,450 114,460 18,320 28,230 148,360 58,620 38,250 37,260 24,040 22,700 41,360 19,850 31,470 38,420 27,630 34,820 28,420 24,620 21,220 21,830 19,250 19,830 67,540 23,140 23,670 Таблица 18. Содержание валового свинца, превышающее ПДК, в почвах геохимических ландшафтов административных районов, мг/кг Район Апшеронский Белореченский Горячий Ключ Динской Ейский Кавказский Калининский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Курганинский Мостовский Новороссийск Отрадненский Павловский Северский Славянский Сочи Ландшафт 40N 43P 47Q 49J 52N 54K 5Q 7Q 51N 53P 54K 7Q 6Q 30 3Q 1Q 7Q 14Q 1Q 3Q 7Q 13Q 30 5Q 7Q 7Q 7Q 45K 30 45K 7Q 3Q 4N 7Q 30 30 35J 44P 45K 47Q 59J Среднее арифметическое 42,460 54,370 32,060 33,250 32,190 35,340 36,470 41,620 31,950 34,240 30,140 44,350 31,740 104,380 82,260 36,220 43,090 44,270 54,880 34,470 56,750 44,270 33,840 31,103 67,460 68,820 40,560 30,170 43,260 31,995 34,700 38,960 31,270 45,845 73,470 86,300 44,620 30,460 52,393 34,720 32,840 395 Минимум Максимум 42,460 54,370 31,370 33,250 30,860 35,340 33,540 41,620 31,540 34,240 30,140 44,350 31,740 104,380 82,260 36,220 38,620 44,270 54,880 34,470 56,750 44,270 32,460 30,520 67,460 68,820 40,560 30,170 43,260 30,450 34,700 38,450 31,270 30,320 73,470 86,300 44,620 30,460 43,440 34,720 32,840 42,460 54,370 32,750 33,250 33,520 35,340 39,400 41,620 32,360 34,240 30,140 44,350 31,740 104,380 82,260 36,220 47,560 44,270 54,880 34,470 56,750 44,270 35,220 31,540 67,460 68,820 40,560 30,170 43,260 33,540 34,700 39,470 31,270 61,370 73,470 86,300 44,620 30,460 65,620 34,720 32,840 Район Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Усть-Лабинский Ландшафт 64J 65J 15N 2N 32Q 5Q 7Q 1Q 7Q 3Q 7Q 54K 7Q Среднее арифметическое 33,520 47,700 114,460 148,360 34,360 58,620 38,250 37,260 41,360 31,470 38,420 33,290 67,540 396 Минимум Максимум 32,540 36,520 114,460 148,360 34,360 58,620 38,250 37,260 41,360 31,470 38,420 31,760 67,540 34,500 68,220 114,460 148,360 34,360 58,620 38,250 37,260 41,360 31,470 38,420 34,820 67,540 Таблица 19. Содержание подвижной формы свинца в верхнем слое почвы геохимических ландшафтов в различных зонах края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 23Q 30 33Q 3Q 40N 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 7Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 11K 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 5Q 7Q 8N 9P 12Q 40N 42N 44P 45K 47Q Среднее арифметическое 0,988 2,682 3,854 6,075 1,712 2,565 2,064 2,219 1,296 2,392 2,274 2,423 2,920 1,339 1,675 3,254 1,845 2,371 2,539 2,093 2,185 1,917 1,735 0,954 2,514 1,417 1,901 1,641 1,374 2,632 0,703 2,848 1,803 1,619 1,555 0,495 2,302 2,165 1,066 1,461 2,535 397 Минимум Максимум 0,710 0,120 2,040 0,820 0,720 0,055 1,272 1,082 0,640 1,656 0,070 0,230 0,230 0,010 0,100 1,520 0,560 0,160 1,020 0,080 0,850 0,180 0,240 0,390 0,270 0,230 0,110 0,980 0,720 0,970 0,210 1,330 0,660 0,750 0,460 0,120 1,262 0,290 0,360 0,650 1,290 1,260 8,846 7,640 12,250 3,240 8,610 4,072 3,114 2,950 3,745 11,040 10,526 34,450 3,900 3,540 6,804 2,980 6,510 5,570 3,380 4,120 3,440 4,390 1,920 5,060 3,120 4,120 2,540 1,820 4,250 1,250 4,020 2,520 3,760 2,810 0,800 4,290 4,360 1,660 2,550 4,840 Зона 5 6 7 Ландшафт 4N 52N 53P 54K 5Q 7Q 8N 10N 24P 25P 26K 27K 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 48J 49J 4N 50T 54K 55K 56J 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 74C 75F 7Q 8N 44P 45K Среднее арифметическое 2,037 1,945 1,890 1,816 1,981 1,848 1,533 2,042 2,138 2,067 2,179 2,137 1,610 1,986 2,022 1,490 1,395 1,653 1,422 1,958 1,797 2,280 1,844 1,382 1,143 2,149 2,100 1,822 2,056 3,623 2,000 1,847 2,072 1,787 1,746 2,158 2,036 5,007 398 Минимум Максимум 0,240 1,010 0,650 0,150 0,820 0,170 1,120 0,980 1,020 1,154 1,826 1,572 0,530 1,564 1,645 0,700 0,210 0,320 1,080 0,390 0,680 1,534 0,380 0,560 0,710 0,840 1,276 1,290 0,785 0,720 1,430 1,377 1,582 0,962 0,580 1,774 0,390 0,430 4,926 3,112 3,046 3,120 3,330 3,610 1,900 2,826 2,828 2,756 2,544 2,826 3,750 2,342 2,238 2,332 3,050 2,644 2,040 3,542 3,076 3,216 5,836 2,430 1,810 8,460 4,342 2,734 2,834 30,450 3,090 2,234 2,452 2,315 2,712 2,414 6,820 18,370 Таблица 20. Содержание подвижной формы свинца в верхнем слое почв геохимических ландшафтов по районам края, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Ландшафт 13Q 42N 54K 5Q 6Q 7Q 19N 20K 8N 9P 42N 47Q 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 20K 45K 55K Среднее арифметическое 2,442 1,948 1,905 3,418 2,520 2,000 1,645 1,133 1,748 1,555 2,371 2,332 1,855 2,015 2,115 2,020 1,774 2,000 2,690 3,017 2,984 2,266 3,023 2,730 2,004 2,144 1,971 2,184 1,765 1,563 1,780 2,435 2,386 2,391 0,844 1,038 1,006 399 Минимум Максимум 0,160 0,630 0,380 2,220 0,180 0,330 0,540 0,480 1,150 0,460 1,550 1,130 1,230 1,210 0,550 1,160 0,720 1,430 1,050 2,750 1,500 0,730 1,180 1,200 1,262 1,825 0,736 1,532 0,120 0,350 0,540 1,200 1,040 1,230 0,470 0,210 0,560 3,860 2,480 2,520 4,320 3,440 4,110 2,540 1,820 3,760 2,810 4,360 4,840 2,850 2,520 4,630 3,130 2,930 3,090 4,926 3,610 6,060 6,600 5,000 4,930 2,413 2,522 3,028 3,820 2,650 3,180 3,360 3,688 4,344 2,950 1,250 2,110 1,840 Район Ландшафт 40N 41Q 51N 52N Горячий Ключ 53P 54K 60J 7Q 5Q Гулькевичский 7Q 3Q 5Q Динской 6Q 7Q 1Q Ейский 3Q 1Q Кавказский 3Q 7Q 5Q Калининский 6Q 1Q 33Q Каневский 3Q 7Q 1Q Кореновский 3Q 7Q 13Q 14Q Красноармейский 5Q 6Q 23Q 30 Краснодар 5Q 7Q 1Q Крыловский 3Q 7Q Среднее арифметическое 2,303 2,313 2,203 1,999 1,940 1,972 1,973 2,812 1,970 1,789 2,162 2,396 2,368 1,763 1,947 2,017 1,885 1,738 2,218 1,468 1,594 1,578 1,157 1,253 1,003 2,125 1,881 4,091 2,123 2,409 1,754 1,714 4,255 7,570 5,047 10,350 3,199 3,244 2,956 400 Минимум Максимум 1,272 1,082 0,846 1,022 1,314 0,970 1,380 2,116 0,320 0,360 1,250 0,720 1,100 0,630 0,740 0,390 1,010 0,730 0,840 0,144 0,300 0,910 0,460 0,230 0,450 1,120 0,620 0,920 0,680 1,020 0,130 1,170 2,040 3,220 1,210 2,930 0,565 0,483 0,244 4,072 3,114 3,745 3,112 2,912 5,836 2,734 3,528 5,120 4,060 2,640 4,460 3,020 2,220 3,640 8,610 4,210 4,168 6,080 2,910 2,820 5,129 2,410 4,240 1,680 4,290 4,510 34,450 6,510 5,570 3,280 2,180 7,640 12,250 11,040 28,640 5,685 6,000 5,399 Район Крымский Курганинский Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовский Новокубанский Ландшафт 19N 45K 5Q 6Q 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 39F 40N 42N 45K 49J 4N 50T 5Q 63J 67T 74C 75F 7Q 4N 5Q 7Q Среднее арифметическое 1,560 1,425 1,636 1,876 1,693 1,583 0,847 0,671 1,241 1,168 4,361 3,378 2,431 4,340 1,295 1,573 1,554 1,410 3,134 2,669 3,863 1,754 1,986 2,355 2,070 2,163 2,167 2,185 2,280 2,538 2,040 1,847 2,072 1,787 1,898 2,187 2,125 2,003 401 Минимум Максимум 1,340 0,660 1,260 1,210 0,490 0,750 0,120 0,240 0,070 0,170 1,410 0,020 1,037 0,323 0,390 0,680 0,500 0,580 2,020 0,430 1,300 1,372 1,564 1,756 1,645 1,825 0,884 1,846 1,534 1,276 0,785 1,377 1,582 0,962 0,868 0,990 0,990 0,790 1,890 2,550 2,220 2,920 2,520 2,320 1,260 1,240 4,372 4,003 7,400 6,445 4,365 7,625 2,215 2,890 3,130 1,950 4,560 5,800 6,000 2,324 2,342 2,935 2,262 2,422 3,542 2,326 3,216 4,342 2,834 2,234 2,452 2,315 2,433 3,610 3,330 3,110 Район Новопокровский Новороссийск Отрадненский Павловский ПриморскоАхтарский Северский Славянский Сочи Ландшафт 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 27K 49J 4N 5Q 7Q 8N 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 53P 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 6Q 35J 44P 45K 47Q 56J 59J 64J 65J Среднее арифметическое 2,247 2,053 1,824 1,273 0,803 1,024 2,297 2,067 2,179 2,137 2,173 2,131 2,043 2,164 2,158 3,374 3,504 2,835 1,927 0,868 1,929 1,877 1,438 1,405 1,554 1,733 2,063 2,742 2,948 1,983 3,325 1,530 1,596 2,244 2,666 1,143 2,708 5,388 5,518 402 Минимум Максимум 0,950 0,970 1,240 0,390 0,390 0,210 1,432 1,154 1,826 1,572 1,928 1,242 1,364 1,612 1,774 0,352 1,370 1,609 1,420 0,035 0,100 1,260 0,640 0,650 0,150 0,590 0,490 1,190 1,520 0,010 3,120 0,530 0,700 0,570 0,850 0,710 0,990 1,130 0,890 4,164 4,472 3,430 3,020 1,220 1,980 2,828 2,756 2,544 2,826 2,626 3,076 2,956 2,712 2,414 6,400 8,167 4,647 2,950 2,140 3,540 3,110 2,950 2,320 3,280 2,940 3,110 3,520 4,040 3,900 3,430 3,750 6,820 18,370 8,220 1,810 8,460 11,340 30,450 Район Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 48J 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 6Q Среднее арифметическое 3,283 3,476 3,272 3,345 4,651 3,295 3,372 2,514 1,417 1,847 2,639 3,458 2,147 1,480 1,407 1,288 1,989 4,024 3,541 4,455 1,691 1,405 1,796 1,543 1,761 2,124 1,954 2,095 3,003 2,904 2,924 3,700 3,533 5,058 403 Минимум Максимум 0,940 1,074 1,762 1,290 3,219 2,439 0,806 0,270 0,230 0,110 0,970 2,230 0,240 0,910 0,100 0,300 0,230 2,161 1,284 0,722 0,840 1,080 0,780 0,760 0,840 0,450 1,170 0,620 2,520 0,630 1,110 0,826 0,287 1,970 8,846 5,063 4,726 5,693 7,218 4,129 5,446 5,060 3,120 4,120 4,250 4,020 4,390 2,110 2,490 2,230 9,160 6,430 5,769 19,360 2,420 2,040 2,810 2,430 3,210 4,130 3,430 3,250 3,350 4,570 4,080 7,018 6,684 10,526 Таблица 21. Содержание подвижной формы кадмия в верхнем слое почвы геохимических ландшафтов в различных зонах края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 23Q 30 33Q 3Q 40N 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 7Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 11K 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 5Q 7Q 8N 9P 12Q 40N 42N 44P 45K 47Q Среднее арифметическое 0,017 0,043 0,049 0,075 0,051 0,037 0,025 0,026 0,013 0,024 0,035 0,040 0,034 0,023 0,041 0,037 0,017 0,029 0,036 0,028 0,022 0,025 0,016 0,018 0,015 0,012 0,010 0,025 0,035 0,011 0,021 0,015 0,017 0,030 0,050 0,025 0,027 0,020 0,024 0,021 0,019 404 Минимум Максимум 0,004 0,004 0,022 0,024 0,031 0,002 0,019 0,018 0,003 0,016 0,002 0,008 0,001 0,002 0,007 0,015 0,004 0,007 0,017 0,003 0,010 0,008 0,006 0,005 0,004 0,004 0,003 0,007 0,004 0,004 0,006 0,005 0,007 0,008 0,011 0,006 0,015 0,005 0,004 0,005 0,006 0,029 0,225 0,092 0,204 0,079 0,080 0,029 0,038 0,033 0,032 0,390 0,061 0,214 0,065 0,065 0,063 0,042 0,056 0,079 0,048 0,042 0,058 0,035 0,041 0,039 0,015 0,018 0,058 0,071 0,018 0,048 0,028 0,037 0,105 0,071 0,048 0,035 0,034 0,043 0,042 0,029 Зона 5 6 7 Ландшафт 4N 52N 53P 54K 5Q 7Q 8N 10N 24P 25P 26K 27K 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 48J 49J 4N 50T 54K 55K 56J 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 74C 75F 7Q 8N 44P 45K Среднее арифметическое 0,031 0,019 0,017 0,014 0,031 0,027 0,020 0,022 0,029 0,057 0,029 0,023 0,016 0,029 0,031 0,034 0,025 0,028 0,008 0,025 0,022 0,024 0,014 0,012 0,007 0,014 0,025 0,015 0,025 0,013 0,020 0,025 0,030 0,032 0,026 0,021 0,028 0,017 405 Минимум Максимум 0,003 0,006 0,004 0,006 0,005 0,008 0,009 0,010 0,007 0,017 0,021 0,017 0,004 0,017 0,022 0,003 0,002 0,003 0,003 0,007 0,009 0,018 0,002 0,002 0,003 0,003 0,011 0,007 0,017 0,004 0,013 0,015 0,021 0,023 0,008 0,013 0,003 0,009 0,099 0,034 0,033 0,026 0,068 0,075 0,030 0,032 0,045 0,202 0,041 0,033 0,051 0,042 0,041 0,432 0,654 0,174 0,011 0,057 0,064 0,030 0,036 0,036 0,010 0,154 0,066 0,024 0,036 0,035 0,025 0,042 0,044 0,044 0,053 0,032 0,098 0,029 Таблица 22. Содержание подвижной формы кадмия в верхнем слое почвы геохимических ландшафтов различных зон края, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Ландшафт 13Q 42N 54K 5Q 6Q 7Q 19N 20K 8N 9P 42N 47Q 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 20K 45K 55K 40N 41Q 51N 52N 53P Среднее арифметическое 0,026 0,024 0,018 0,021 0,019 0,013 0,026 0,043 0,047 0,050 0,020 0,017 0,018 0,021 0,018 0,016 0,015 0,020 0,052 0,040 0,039 0,029 0,028 0,029 0,024 0,021 0,025 0,027 0,014 0,018 0,017 0,042 0,043 0,046 0,010 0,010 0,009 0,026 0,032 0,024 0,019 0,021 406 Минимум Максимум 0,012 0,005 0,006 0,006 0,008 0,006 0,004 0,017 0,015 0,011 0,013 0,009 0,012 0,009 0,012 0,010 0,010 0,013 0,005 0,019 0,025 0,001 0,022 0,008 0,017 0,018 0,013 0,019 0,001 0,004 0,001 0,016 0,026 0,034 0,004 0,003 0,002 0,019 0,027 0,017 0,009 0,010 0,042 0,033 0,034 0,045 0,033 0,025 0,058 0,071 0,105 0,071 0,028 0,028 0,026 0,034 0,036 0,036 0,020 0,025 0,099 0,063 0,066 0,050 0,038 0,049 0,033 0,025 0,040 0,039 0,038 0,039 0,050 0,061 0,061 0,056 0,015 0,028 0,019 0,029 0,038 0,032 0,024 0,033 Район Горячий Ключ Гулькевичский Динской Ейский Кавказский Калининский Каневский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Крымский Курганинский Ландшафт 54K 60J 7Q 5Q 7Q 3Q 5Q 6Q 7Q 1Q 3Q 1Q 3Q 7Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 23Q 30 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 19N 45K 5Q 6Q 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q Среднее арифметическое 0,017 0,017 0,025 0,029 0,021 0,033 0,038 0,044 0,030 0,051 0,053 0,025 0,025 0,025 0,047 0,027 0,039 0,038 0,035 0,043 0,042 0,044 0,045 0,026 0,034 0,019 0,028 0,050 0,097 0,056 0,066 0,041 0,037 0,033 0,013 0,025 0,015 0,013 0,015 0,019 0,019 0,016 0,016 0,022 407 Минимум Максимум 0,008 0,007 0,019 0,003 0,004 0,004 0,002 0,031 0,002 0,022 0,020 0,017 0,007 0,013 0,013 0,008 0,019 0,001 0,003 0,012 0,023 0,017 0,013 0,007 0,017 0,003 0,022 0,022 0,046 0,034 0,038 0,021 0,015 0,008 0,007 0,007 0,006 0,008 0,006 0,008 0,004 0,004 0,002 0,010 0,024 0,024 0,034 0,080 0,055 0,066 0,084 0,052 0,048 0,076 0,064 0,036 0,043 0,045 0,390 0,058 0,067 0,050 0,067 0,144 0,058 0,062 0,214 0,056 0,079 0,042 0,041 0,092 0,204 0,079 0,083 0,060 0,059 0,048 0,027 0,049 0,025 0,019 0,035 0,036 0,048 0,032 0,041 0,049 Район Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовский Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Ландшафт 1Q 3Q 5Q 7Q 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 39F 40N 42N 45K 49J 4N 50T 5Q 63J 67T 74C 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 27K 49J 4N 5Q 7Q 8N Среднее арифметическое 0,052 0,043 0,045 0,042 0,015 0,020 0,018 0,021 0,041 0,039 0,035 0,034 0,029 0,031 0,031 0,040 0,032 0,027 0,024 0,034 0,025 0,025 0,030 0,032 0,034 0,039 0,034 0,017 0,039 0,035 0,033 0,017 0,019 0,020 0,033 0,057 0,029 0,023 0,026 0,029 0,020 0,027 0,021 408 Минимум Максимум 0,015 0,019 0,029 0,019 0,007 0,009 0,009 0,008 0,029 0,008 0,006 0,025 0,017 0,027 0,022 0,029 0,022 0,021 0,018 0,020 0,017 0,015 0,021 0,023 0,027 0,008 0,004 0,012 0,010 0,021 0,024 0,004 0,004 0,005 0,019 0,017 0,021 0,017 0,019 0,011 0,011 0,015 0,013 0,225 0,066 0,054 0,059 0,024 0,038 0,040 0,037 0,052 0,080 0,052 0,051 0,042 0,035 0,041 0,055 0,057 0,035 0,030 0,066 0,036 0,042 0,044 0,044 0,053 0,088 0,077 0,023 0,084 0,071 0,041 0,042 0,043 0,048 0,045 0,202 0,041 0,033 0,033 0,064 0,029 0,045 0,032 Район Павловский Приморско- Ахтарский Северский Славянский Сочи Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Ландшафт 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 53P 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 6Q 35J 44P 45K 47Q 56J 59J 64J 65J 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q Среднее арифметическое 0,048 0,049 0,047 0,058 0,020 0,047 0,055 0,012 0,009 0,011 0,011 0,013 0,035 0,041 0,025 0,036 0,006 0,033 0,036 0,051 0,007 0,023 0,008 0,010 0,044 0,039 0,030 0,032 0,033 0,034 0,032 0,015 0,012 0,010 0,016 0,015 0,014 0,037 0,033 0,036 0,037 0,036 0,030 0,039 409 Минимум Максимум 0,016 0,024 0,017 0,008 0,000 0,000 0,013 0,003 0,004 0,005 0,003 0,003 0,021 0,032 0,003 0,030 0,004 0,001 0,002 0,003 0,003 0,003 0,007 0,004 0,034 0,021 0,001 0,010 0,016 0,023 0,018 0,004 0,004 0,003 0,004 0,005 0,004 0,025 0,010 0,019 0,021 0,015 0,001 0,018 0,077 0,078 0,100 0,096 0,065 0,069 0,094 0,033 0,017 0,022 0,022 0,028 0,049 0,053 0,049 0,049 0,010 0,432 0,654 0,174 0,010 0,154 0,010 0,021 0,070 0,062 0,045 0,051 0,043 0,056 0,050 0,039 0,015 0,018 0,061 0,028 0,023 0,057 0,054 0,055 0,058 0,054 0,060 0,071 Район Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 45K 48J 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 6Q Среднее арифметическое 0,016 0,007 0,010 0,012 0,008 0,023 0,030 0,059 0,061 0,047 0,052 0,032 0,104 0,039 410 Минимум Максимум 0,004 0,003 0,002 0,003 0,003 0,003 0,008 0,033 0,056 0,016 0,037 0,020 0,006 0,015 0,029 0,009 0,030 0,036 0,013 0,078 0,075 0,072 0,065 0,074 0,070 0,056 2,029 0,059 Таблица 23. Содержание валовой формы кадмия в верхнем слое почвы геохимических ландшафтов в различных зонах края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 30 33Q 3Q 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 5Q 8N 9P 40N 42N 45K 47Q 4N 52N Среднее арифметическое 0,167 0,148 0,236 0,139 0,136 0,102 0,096 0,113 0,125 0,140 0,137 0,095 0,137 0,121 0,145 0,132 0,147 0,144 0,181 0,197 0,147 0,132 0,127 0,167 0,172 0,140 0,209 0,141 0,241 0,201 0,128 0,109 0,259 0,131 0,118 0,106 411 Минимум Максимум 0,116 0,042 0,126 0,091 0,092 0,048 0,084 0,106 0,064 0,106 0,077 0,023 0,064 0,086 0,113 0,115 0,135 0,111 0,098 0,094 0,086 0,108 0,094 0,102 0,136 0,087 0,178 0,116 0,112 0,175 0,092 0,046 0,118 0,088 0,036 0,066 0,286 0,603 0,446 0,227 0,267 0,131 0,106 0,123 0,237 0,194 0,354 0,193 0,267 0,168 0,265 0,167 0,172 0,197 1,164 0,775 0,248 0,172 0,176 0,232 0,208 0,178 0,276 0,166 0,784 0,226 0,162 0,192 0,364 0,186 0,161 0,246 Зона 5 6 7 Ландшафт 53P 54K 5Q 7Q 24P 25P 26K 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 49J 4N 54K 55K 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 75F 7Q 44P Среднее арифметическое 0,308 0,110 0,124 0,126 0,148 0,189 0,158 0,116 0,136 0,125 0,198 0,204 0,194 0,157 0,150 0,101 0,139 0,117 0,236 0,120 0,086 0,081 0,104 0,132 0,096 0,136 0,148 412 Минимум Максимум 0,048 0,049 0,096 0,088 0,094 0,113 0,148 0,048 0,050 0,094 0,016 0,065 0,032 0,047 0,113 0,041 0,077 0,042 0,084 0,063 0,034 0,032 0,094 0,052 0,064 0,048 0,051 2,472 0,168 0,142 0,197 0,232 0,386 0,174 0,285 0,344 0,152 0,794 1,446 0,750 0,672 0,238 0,204 0,292 0,415 1,140 0,193 0,133 0,187 0,133 0,213 0,137 0,214 0,246 Таблица 24. Содержание валовой формы кадмия в верхнем слое почвы геохимических ландшафтов в различных районах края, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Гулькевичский Ландшафт 13Q 42N 54K 5Q 6Q 7Q 19N 20K 7Q 8N 9P 42N 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 55K 41Q 51N 52N 53P 54K 5Q 7Q Среднее арифметическое 0,180 0,153 0,155 0,164 0,165 0,147 0,169 0,178 0,113 0,292 0,201 0,070 0,251 0,099 0,074 0,100 0,063 0,104 0,112 0,114 0,113 0,105 0,107 0,117 0,091 0,121 0,121 0,116 0,127 0,136 0,135 0,136 0,121 0,112 0,103 0,121 0,106 0,102 0,120 0,117 413 Минимум Максимум 0,132 0,102 0,126 0,118 0,136 0,132 0,144 0,136 0,041 0,163 0,175 0,046 0,047 0,066 0,041 0,042 0,038 0,094 0,103 0,108 0,103 0,100 0,102 0,092 0,048 0,064 0,116 0,107 0,112 0,121 0,107 0,078 0,077 0,084 0,055 0,066 0,071 0,058 0,074 0,103 0,265 0,188 0,198 0,206 0,194 0,173 0,232 0,208 0,186 0,784 0,226 0,107 0,672 0,164 0,153 0,286 0,114 0,133 0,123 0,128 0,127 0,109 0,115 0,146 0,112 0,192 0,134 0,126 0,152 0,156 0,152 0,344 0,194 0,131 0,123 0,246 0,186 0,204 0,134 0,132 Район Динской Ейский Кавказский Калининский Каневский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Крымский Курганинский Кущевский Лабинский Ленинградский Ландшафт 5Q 6Q 7Q 1Q 3Q 1Q 3Q 7Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q Среднее арифметическое 0,111 0,136 0,118 0,190 0,162 0,130 0,130 0,138 0,125 0,122 0,161 0,127 0,144 0,150 0,143 0,126 0,171 0,119 0,125 0,126 0,119 0,202 0,191 0,164 0,167 0,165 0,232 0,225 0,162 0,145 0,128 0,124 0,129 0,149 0,142 0,144 0,139 0,141 0,115 0,122 0,139 0,137 0,134 414 Минимум Максимум 0,089 0,106 0,092 0,134 0,093 0,112 0,118 0,110 0,112 0,108 0,148 0,064 0,134 0,132 0,122 0,112 0,122 0,113 0,115 0,111 0,112 0,177 0,173 0,146 0,146 0,147 0,118 0,094 0,112 0,105 0,106 0,105 0,107 0,125 0,120 0,134 0,118 0,121 0,084 0,048 0,124 0,102 0,126 0,132 0,194 0,160 0,603 0,267 0,152 0,152 0,238 0,137 0,147 0,184 0,155 0,156 0,174 0,234 0,136 0,354 0,128 0,136 0,148 0,134 0,237 0,202 0,182 0,178 0,184 0,296 0,775 0,242 0,286 0,154 0,148 0,164 0,186 0,237 0,154 0,174 0,161 0,142 0,214 0,167 0,212 0,142 Район Мостовский Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Павловский Приморско- Ахтарский Северский Славянский Сочи Ландшафт 35J 39F 40N 42N 49J 5Q 63J 67T 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 35J 44P 45K 47Q Среднее арифметическое 0,155 0,136 0,148 0,125 0,159 0,379 0,087 0,132 0,096 0,152 0,121 0,119 0,116 0,136 0,131 0,144 0,172 0,127 0,253 0,160 0,189 0,158 0,105 0,153 0,135 0,136 0,130 0,135 0,124 0,140 0,084 0,144 0,119 0,098 0,091 0,100 0,116 0,139 0,140 0,111 0,078 0,190 0,279 0,163 415 Минимум Максимум 0,062 0,050 0,128 0,094 0,094 0,104 0,034 0,052 0,064 0,121 0,097 0,102 0,102 0,119 0,120 0,122 0,108 0,113 0,178 0,094 0,113 0,148 0,084 0,113 0,102 0,103 0,120 0,117 0,117 0,042 0,023 0,091 0,104 0,084 0,045 0,081 0,082 0,122 0,127 0,057 0,048 0,016 0,065 0,052 0,285 0,344 0,162 0,152 0,374 1,140 0,133 0,213 0,137 0,197 0,139 0,139 0,140 0,164 0,153 0,172 0,212 0,147 0,364 0,232 0,386 0,174 0,132 0,238 0,182 0,165 0,157 0,193 0,142 0,235 0,193 0,267 0,143 0,107 0,137 0,112 0,173 0,168 0,167 0,164 0,118 0,794 1,446 0,322 Район Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 59J 64J 65J 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 0,171 0,098 0,098 0,133 0,131 0,143 0,122 0,121 0,115 0,114 0,147 0,132 0,120 0,152 0,147 0,166 0,143 0,124 0,121 0,121 0,129 0,129 0,141 0,156 0,109 0,153 0,098 0,099 0,124 0,116 0,120 0,145 0,177 0,177 416 Минимум Максимум 0,056 0,062 0,032 0,119 0,118 0,127 0,112 0,092 0,104 0,077 0,086 0,108 0,056 0,087 0,104 0,117 0,112 0,109 0,108 0,107 0,126 0,112 0,110 0,071 0,078 0,091 0,067 0,036 0,098 0,112 0,107 0,111 0,162 0,158 0,415 0,184 0,187 0,141 0,143 0,194 0,133 0,143 0,128 0,148 0,248 0,172 0,176 0,265 0,184 0,302 0,213 0,147 0,128 0,142 0,131 0,154 0,197 0,272 0,157 0,292 0,161 0,131 0,172 0,118 0,128 0,257 0,191 0,204 Таблица 25. Содержание валовой формы кобальта в почвах природно-хозяйственных зон и геохимических ландшафтов, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 30 33Q 3Q 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 5Q 8N 9P 40N 42N 45K 47Q 4N 52N 53P 54K 5Q 7Q Среднее арифметическое 11,355 12,466 10,120 11,801 12,327 12,175 12,150 15,435 11,568 12,511 11,613 5,424 8,521 10,631 8,906 11,642 11,120 9,801 8,883 7,604 7,262 10,813 10,425 5,620 5,385 11,252 8,445 9,518 6,409 9,225 11,221 7,647 8,183 9,954 10,506 15,251 10,655 8,319 9,995 9,947 417 Минимум Максимум 10,570 1,760 3,870 8,140 2,770 8,250 10,250 12,360 1,430 10,070 2,320 0,580 2,960 6,170 1,920 9,330 8,240 2,840 1,940 1,920 4,270 5,820 6,850 3,240 3,920 7,420 4,870 4,920 2,720 4,840 7,820 1,770 3,170 2,110 1,130 10,060 1,460 1,350 8,170 6,170 11,820 18,470 16,360 13,870 20,240 15,160 14,290 17,840 120,800 19,330 19,650 12,070 10,720 13,820 14,480 14,360 12,460 15,180 12,070 15,340 8,980 15,370 15,820 8,940 7,940 15,530 16,850 14,870 14,320 14,940 15,650 15,420 17,440 14,720 14,750 20,440 18,760 13,750 12,040 13,250 Зона 6 7 Ландшафт 24P 25P 26K 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 49J 4N 54K 55K 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 75F 7Q 44P 45К Среднее арифметическое 10,246 9,702 8,810 14,205 8,880 12,095 12,494 10,576 11,016 10,291 11,819 9,461 9,661 11,943 10,636 12,752 10,694 11,773 12,475 11,113 13,027 9,400 11,955 7,413 418 Минимум Максимум 8,250 8,460 8,250 8,480 5,070 8,830 6,070 1,820 4,450 6,920 8,720 1,140 1,320 0,140 8,260 11,060 7,250 8,820 9,750 9,260 7,630 4,520 6,340 4,270 12,060 11,250 9,220 22,760 15,140 16,840 21,240 32,460 18,510 23,640 15,560 20,150 15,270 16,550 12,550 15,340 14,170 15,460 16,920 12,850 17,650 13,250 18,520 17,480 Таблица 26. Содержание подвижной формы кобальта в верхнем слое почв по зонам и геохимическим ландшафтам, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 23Q 30 33Q 3Q 40N 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 7Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 11K 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 5Q 7Q 8N 9P 12Q 40N 42N 44P 45K 47Q 4N Среднее арифметическое 0,665 0,651 0,542 0,497 1,253 0,719 0,821 0,879 1,028 0,718 0,714 0,639 0,751 0,498 1,073 0,672 0,625 0,628 0,675 0,531 0,576 0,464 0,705 1,046 2,066 1,333 1,268 0,821 0,840 1,188 0,593 0,628 0,590 0,932 0,750 0,515 1,251 0,909 0,504 0,853 0,968 1,004 419 Минимум Максимум 0,280 0,000 0,440 0,150 0,276 0,000 0,434 0,386 0,290 0,355 0,000 0,220 0,000 0,000 0,080 0,097 0,290 0,140 0,140 0,130 0,310 0,170 0,170 0,135 0,570 0,410 0,410 0,078 0,170 0,230 0,130 0,270 0,200 0,113 0,280 0,160 0,544 0,410 0,130 0,380 0,368 0,220 1,040 3,826 0,590 1,083 1,700 3,925 1,082 1,627 2,110 1,830 2,433 1,450 6,570 1,850 1,910 1,840 1,090 1,340 1,870 1,150 1,680 1,720 1,890 1,480 4,520 3,580 4,110 2,250 2,560 3,530 1,110 1,480 1,140 2,450 2,080 0,770 2,117 1,824 0,810 1,470 1,990 2,220 Зона 5 6 7 Ландшафт 52N 53P 54K 5Q 7Q 8N 10N 24Р 25Р 26К 27К 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 48J 49J 4N 50T 54K 55K 56J 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 74C 75F 7Q 8N 44P 45K Среднее арифметическое 0,972 0,735 0,999 0,916 1,049 0,735 0,925 0,850 1,156 0,849 0,612 0,531 0,327 1,057 0,827 0,626 0,507 0,562 0,777 0,950 0,620 0,726 0,541 0,543 0,805 0,920 0,697 0,565 0,687 1,246 0,575 0,501 0,452 0,792 0,747 0.859 0.543 420 Минимум Максимум 0,388 0,156 0,090 0,220 0,220 0,180 0,714 0,450 0,427 0,458 0,484 0,194 0,156 0,913 0,160 0,040 0,020 0,340 0,180 0,180 0,484 0,160 0,040 0,410 0,290 0,420 0,260 0,376 0,300 0,740 0,427 0,326 0,232 0,457 0,534 0,140 0,280 1,820 1,330 1,910 1,530 2,225 1,290 1,128 1,615 2,215 1,315 0,734 1,711 0,512 1,324 6,170 6,270 0,772 0,760 1,812 2,732 0,756 1,320 1,420 0,840 4,830 1,833 1,254 0,930 1,600 1,820 0,842 0,625 0,815 1,345 1,114 3,370 0,920 Таблица 27. Содержание валовой формы кобальта, превышающее ПДК по районам и ландшафтам, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Гулькевичский Ландшафт 13Q 42N 54K 5Q 6Q 7Q 19N 20K 7Q 8N 9P 42N 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 55K 41Q 51N 52N 53P 54K 5Q 7Q Среднее арифметическое 3,062 2,328 1,838 2,383 2,175 2,411 6,519 5,674 6,295 7,399 9,225 9,521 13,308 16,803 11,256 10,724 10,748 12,475 13,206 11,957 11,862 29,818 11,406 11,572 12,593 12,299 12,732 11,618 13,190 13,081 13,158 8,152 9,487 11,758 13,667 14,510 13,482 10,524 11,089 11,096 421 Минимум Максимум 1,920 1,770 1,140 1,430 1,940 1,920 2,340 3,480 0,670 2,720 4,840 6,840 7,040 13,250 5,740 0,140 8,820 9,750 11,930 11,250 10,640 11,070 10,470 10,630 8,250 10,070 11,840 9,880 11,830 10,870 11,220 5,170 4,840 9,750 9,740 10,060 10,250 4,320 8,230 9,570 4,520 2,880 2,660 3,860 2,460 2,950 15,830 7,940 13,540 14,320 14,940 15,420 23,640 19,460 16,670 16,140 12,460 16,920 14,750 12,470 13,670 120,800 12,050 12,570 15,160 15,720 14,070 12,570 15,270 16,860 17,360 11,540 12,620 14,050 17,840 20,440 18,760 20,150 12,360 12,660 Район Динской Ейский Кавказский Калининский Каневский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Крымский Курганинский Кущевский Лабинский Ленинградский Ландшафт 5Q 6Q 7Q 1Q 3Q 1Q 3Q 7Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q Среднее арифметическое 11,000 12,778 11,735 13,530 10,291 11,017 11,014 11,051 10,580 10,843 12,709 12,040 12,943 13,328 12,210 12,425 12,626 12,456 12,047 12,165 11,557 14,580 14,945 13,958 12,965 14,135 4,420 5,146 4,605 10,434 11,040 11,000 10,219 12,617 13,672 13,235 14,134 12,565 10,553 9,895 12,125 12,452 12,716 422 Минимум Максимум 9,870 10,070 10,840 8,850 2,770 9,740 10,250 10,160 9,280 9,450 11,560 9,670 11,240 12,720 11,060 11,720 11,940 10,630 9,330 11,830 11,040 14,060 11,520 12,640 12,170 12,640 3,170 4,270 1,370 8,150 10,560 10,060 7,920 11,650 12,050 12,150 12,860 10,350 8,170 8,160 11,280 10,920 11,270 13,470 19,330 12,870 18,470 13,850 12,630 11,650 12,360 12,640 13,820 13,460 13,420 14,180 13,840 13,180 13,340 13,220 14,480 14,360 12,420 12,070 15,240 18,350 14,750 13,570 14,920 6,420 6,170 8,540 11,820 11,580 12,130 11,840 13,840 20,240 14,570 15,370 15,560 12,550 12,340 12,520 13,450 14,460 Район Мостовский Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Павловский Приморско- Ахтарский Северский Славянский Сочи Ландшафт 35J 39F 40N 42N 49J 5Q 63J 67T 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 35J 44P 45K 47Q 59J Среднее арифметическое 11,478 8,880 11,508 12,095 10,296 11,143 10,826 11,113 13,027 10,650 10,579 9,553 9,505 12,303 12,178 12,842 11,990 5,990 10,625 9,793 9,702 8,810 7,768 10,193 9,375 10,070 11,144 11,354 11,593 10,244 4,400 10,480 11,141 10,288 11,134 11,191 11,228 10,443 11,850 6,973 16,933 13,387 14,330 14,540 14,685 423 Минимум Максимум 8,480 5,070 9,090 8,830 9,070 9,450 7,250 9,260 7,630 9,260 9,070 8,650 8,540 11,070 10,930 11,550 7,520 5,650 4,870 8,250 8,460 8,250 6,920 8,720 8,260 8,740 10,640 10,520 10,770 1,760 0,580 8,140 9,060 2,840 7,060 9,750 9,840 8,870 11,460 0,670 14,160 6,070 6,540 9,160 11,840 17,520 15,140 14,350 16,840 12,350 11,920 14,170 12,850 17,650 13,250 14,570 10,340 10,850 14,870 14,360 13,620 18,140 6,340 17,440 11,800 11,250 9,220 9,270 13,720 10,450 13,250 12,160 12,450 12,440 16,520 9,960 13,870 12,730 14,290 13,750 13,730 13,120 11,660 12,270 12,260 22,760 21,240 32,460 18,510 16,550 Район Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 64J 65J 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 13,770 13,404 10,810 10,560 9,700 11,995 11,308 11,520 11,111 7,262 10,813 9,801 10,688 12,030 12,170 11,735 11,474 10,879 11,045 12,773 12,830 12,250 10,158 11,272 11,572 10,848 9,928 9,170 10,845 10,987 10,910 13,119 13,209 424 Минимум Максимум 10,750 10,150 10,340 9,620 8,780 11,360 10,470 10,370 10,230 4,270 5,820 1,810 7,120 5,220 5,880 10,180 10,470 9,850 10,040 12,360 12,070 11,760 3,150 9,180 9,040 7,540 6,420 8,170 10,220 9,750 10,270 12,270 11,860 17,620 15,460 11,270 11,320 10,520 12,640 12,830 12,370 12,160 8,980 15,370 15,820 15,530 15,180 15,340 15,740 12,740 11,350 11,540 13,180 14,740 12,650 14,560 14,450 15,270 13,170 12,620 10,380 11,250 12,340 12,670 13,840 14,850 Таблица 28. Содержание подвижной формы кобальта по районам и ландшафтам, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Ландшафт 13Q 42N 54K 5Q 6Q 7Q 19N 20K 8N 9P 42N 47Q 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 20K 45K 55K 40N 41Q 51N 52N Среднее арифметическое 0,628 0,625 0,465 0,674 0,483 0,721 0,936 0,831 1,309 0,750 0,842 1,216 1,095 1,167 0,883 0,803 0,939 1,246 1,301 1,499 0,702 0,589 0,541 0,623 0,990 1,024 0,770 0,941 0,563 1,016 0,907 0,420 0,356 0,279 0,716 0,307 0,181 0,824 0,698 0,535 0,755 425 Минимум Максимум 0,180 0,410 0,090 0,260 0,300 0,530 0,078 0,170 0,113 0,280 0,420 0,620 0,430 0,540 0,460 0,450 0,560 0,740 0,570 0,220 0,160 0,130 0,096 0,080 0,544 0,522 0,418 0,812 0,310 0,280 0,190 0,000 0,000 0,000 0,320 0,040 0,040 0,434 0,386 0,355 0,388 1,310 0,870 0,870 1,680 0,970 1,210 2,250 2,560 2,450 2,080 1,480 1,990 1,530 1,650 1,610 1,070 1,600 1,820 2,210 2,210 1,140 1,280 0,970 1,140 1,525 1,627 1,426 1,112 0,880 1,840 1,800 1,610 1,771 0,650 1,070 0,950 0,510 1,082 0,854 0,675 1,820 Район Гулькевичский Динской Ейский Кавказский Калининский Каневский Кореновский КрасноармейсКий Краснодар Крыловский Крымский Курганинский Ландшафт 53P 54K 60J 7Q 5Q 7Q 3Q 5Q 6Q 7Q 1Q 3Q 1Q 3Q 7Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 23Q 30 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 19N 45K 5Q 6Q 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q Среднее арифметическое 0,686 0,792 0,747 0,679 0,530 0,556 0,784 0,592 0,550 0,733 0,586 0,447 0,505 0,596 0,436 0,359 0,276 0,791 1,429 1,008 0,898 1,028 0,975 1,131 0,401 0,506 0,476 0,393 0,548 0,528 0,607 1,854 0,399 0,361 0,335 0,518 0,878 0,438 0,526 0,440 0,648 0,622 0,384 0,647 0,635 426 Минимум Максимум 0,156 0,354 0,260 0,485 0,130 0,180 0,011 0,180 0,320 0,660 0,081 0,140 0,180 0,340 0,270 0,000 0,000 0,300 0,890 0,200 0,310 0,310 0,250 0,220 0,140 0,140 0,120 0,250 0,440 0,420 0,370 0,590 0,150 0,160 0,165 0,420 0,220 0,310 0,240 0,170 0,180 0,160 0,260 0,190 0,240 1,086 1,244 1,254 0,926 1,720 1,320 1,620 0,960 0,680 0,830 1,030 0,820 0,940 1,080 0,610 0,620 0,500 1,450 1,800 2,150 1,310 2,210 1,640 1,680 0,910 1,730 1,130 0,580 0,590 0,620 0,860 6,570 1,120 0,610 0,480 0,760 1,830 0,710 1,120 0,710 1,290 1,040 0,550 1,350 1,360 Район Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовский Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Ландшафт 1Q 3Q 5Q 7Q 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 39F 40N 42N 45K 49J 4N 50T 5Q 63J 67T 74C 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 27K 49J 4N 5Q 7Q 8N Среднее арифметическое 0,343 0,552 0,264 0,397 0,706 0,946 0,948 0,844 1,259 1,289 1,754 0,623 0,327 1,455 1,210 0,624 0,705 1,540 0,620 0,837 0,549 0,575 0,501 0,452 1,307 1,028 0,898 0,793 0,468 0,425 0,347 1,145 0,425 0,842 0,919 1,156 0,849 0,612 0,706 0,928 1,092 0,715 0,747 427 Минимум Максимум 0,225 0,152 0,228 0,239 0,180 0,180 0,420 0,460 0,770 0,290 0,670 0,194 0,156 0,947 0,913 0,384 0,472 0,872 0,484 0,677 0,376 0,427 0,326 0,232 0,546 0,450 0,250 0,190 0,310 0,150 0,160 0,730 0,130 0,130 0,646 0,427 0,458 0,484 0,327 0,258 0,735 0,457 0,534 0,499 2,864 0,335 0,799 1,812 1,860 1,530 1,250 1,930 2,920 3,760 1,711 0,512 2,117 1,824 0,782 1,376 2,144 0,756 1,120 0,822 0,842 0,625 0,815 2,225 1,610 1,640 1,840 0,890 1,848 0,540 1,480 0,810 1,470 1,615 2,215 1,315 0,734 1,032 2,732 1,833 0,942 1,114 Район Павловский Приморско- Ахтарский Северский Славянский Сочи Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Ландшафт 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 53P 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 6Q 35J 44P 45K 47Q 56J 59J 64J 65J 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q Среднее арифметическое 0,363 0,412 0,391 2,007 0,458 1,178 1,543 1,063 0,645 1,019 0,940 1,186 0,971 1,033 0,584 1,270 0,479 0,900 0,732 0,472 0,543 0,907 1,280 0,565 1,291 1,477 1,432 0,384 0,488 0,227 0,394 2,066 1,333 1,139 1,067 0,978 0,979 0,787 0,761 0,642 0,784 1,081 0,820 0,954 428 Минимум Максимум 0,112 0,135 0,254 0,980 0,000 0,080 1,110 0,290 0,320 0,260 0,180 0,470 0,450 0,380 0,086 1,030 0,380 0,140 0,220 0,320 0,410 0,410 0,240 0,330 0,400 0,370 0,458 0,120 0,306 0,141 0,100 0,570 0,410 0,130 0,230 0,270 0,290 0,400 0,330 0,000 0,100 0,252 0,000 0,143 0,580 1,140 0,529 3,080 1,850 1,910 2,080 2,110 1,330 1,910 1,850 3,020 1,340 1,870 1,440 1,720 0,620 6,170 6,270 0,740 0,840 4,830 3,450 0,720 3,826 3,925 2,405 0,612 0,608 0,342 0,700 4,520 3,580 4,110 3,530 1,560 1,890 1,260 1,840 1,150 1,830 1,738 1,765 1,740 Район Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 45K 48J 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 6Q Среднее арифметическое 0,671 0,558 0,648 0,721 0,741 1,030 0,949 0,696 0,767 0,687 0,559 0,448 0,451 0,425 429 Минимум Максимум 0,190 0,340 0,180 0,150 0,290 0,220 0,480 0,186 0,530 0,420 0,390 0,158 0,111 0,097 1,610 0,760 1,240 1,320 1,610 2,220 1,430 0,960 1,090 1,350 0,770 2,023 1,281 0,820 Таблица 29. Содержание валовой формы кобальта в верхнем слое почв геохимических ландшафтов, мг/кг Ландшафт 11K 12Q 13Q 14Q 15N 16N 17Q 19N 1Q 20K 24P 25P 26K 2N 30 31Q 33Q 35J 39F 3Q 40N 41Q 42N 43P 44P 45K 47Q 49J 4N 51N 52N 53P 54K 55K 56 J 59J 5Q 60J 63J 65J Среднее арифметическое 8,10 10,47 8,98 11,68 6,36 10,81 8,89 5,62 12,24 6,00 10,25 9,70 8,81 11,46 8,71 5,83 10,00 14,21 8,88 12,23 11,60 12,18 8,26 11,42 10,51 9,73 10,02 9,30 11,07 13,09 15,15 9,55 9,52 9,75 15,45 11,97 10,47 12,75 10,50 11,76 430 Минимум Максимум 4,88 8,15 1,92 9,33 1,83 5,82 1,81 2,34 1,76 3,92 8,25 8,46 8,25 7,12 3,15 0,58 2,96 8,48 5,07 2,77 7,82 8,25 1,13 7,17 2,11 1,82 1,35 6,92 6,42 9,62 10,06 1,46 1,14 1,32 14,38 0,14 1,43 11,06 7,25 8,82 12,47 11,84 14,48 14,36 8,98 15,37 14,14 8,94 16,52 7,94 12,06 11,25 9,22 15,82 14,82 12,46 13,87 22,76 15,14 16,86 15,65 15,16 16,84 16,47 21,24 17,44 18,51 12,35 15,56 17,84 20,44 16,37 20,15 15,27 17,62 16,55 15,72 15,34 14,17 15,46 Ландшафт 66J 67T 6Q 75F 7Q 8N 9З Среднее арифметическое 12,48 11,11 9,81 13,03 10,57 7,09 9,23 431 Минимум Максимум 9,75 9,26 1,94 7,63 0,67 1,37 4,84 16,92 12,85 13,82 17,65 15,37 14,32 14,94 Таблица 30. Содержание валовой формы никеля в вернем слое почв природнохозяйственных зон и их основных ландшафтов, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Ландшафт 1Q 3Q 5Q 7Q 6Q 13Q 14Q 5Q 6Q 7Q 16N 17Q 19N 20K 2N 8N 9P 42N 35J 44P 45K 47Q 54K 59J 65J 44P Среднее арифметическое 53,853 51,968 51,197 50,449 40,563 52,023 49,968 52,221 49,744 40,393 44,773 42,339 42,522 37,065 45,745 45,732 54,293 45,668 44,680 45,840 43,990 40,538 38,905 57,645 49,022 48,592 432 Минимум Максимум 39,240 4,360 42,550 32,530 27,500 44,660 43,740 46,750 42,160 18,750 41,280 19,470 22,740 31,370 39,120 26,580 41,150 33,250 28,470 27,330 31,620 28,750 26,340 51,260 35,700 43,620 78,220 87,650 62,140 67,320 53,680 58,800 57,320 58,350 57,650 66,110 48,340 54,240 58,870 42,160 53,220 63,720 71,270 63,820 63,360 78,320 65,400 56,400 56,170 65,300 56,340 54,840 Таблица 31. Содержание валовой формы никеля в верхнем слое почвы по геохимическим ландшафтам административных районов, мг/кг Район Абинский Анапский Ейский Калининский Каневский Красноармейский Крыловский Крымский Кущевский Ленинградский Сочи Ландшафт 13Q 54K 5Q 7Q 19N 20K 8N 9P 1Q 3Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 1Q 3Q 7Q 45K 7Q 8N 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 44P 45K 47Q Среднее арифметическое 52,513 34,937 48,183 46,168 41,367 37,665 51,580 54,293 60,967 39,571 53,603 51,761 51,200 45,045 48,200 51,506 51,884 49,942 52,490 48,375 50,228 50,638 50,160 26,820 35,016 34,084 47,460 49,584 49,765 47,441 63,565 60,105 56,740 44,680 46,916 43,315 43,100 433 Минимум 48,220 21,540 42,550 32,530 12,340 31,370 34,820 41,150 39,420 4,360 46,750 48,220 47,350 32,660 45,140 48,240 44,660 43,740 51,740 42,580 44,620 47,270 44,250 14,840 18,750 26,580 39,240 40,780 47,510 43,480 60,130 54,140 46,150 28,470 27,330 23,340 28,750 Максимум 57,170 56,170 54,360 62,340 58,870 42,540 63,720 71,270 78,220 60,370 62,140 56,250 56,770 50,720 52,840 55,630 58,800 57,320 54,220 57,650 58,340 54,350 57,820 37,440 44,280 42,720 57,240 87,650 51,350 54,400 66,720 67,330 67,320 63,360 78,320 65,400 56,400 Район Темрюкский Щербиновский Ландшафт 59J 64J 65J 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 57,645 52,663 49,022 44,773 42,339 45,745 37,178 44,068 52,971 55,067 434 Минимум 51,260 41,640 35,700 41,280 19,470 39,120 24,280 15,480 48,850 46,480 Максимум 65,300 60,120 56,340 48,340 54,240 53,220 52,370 66,110 57,380 62,460 Таблица 32. Содержание подвижных форм никеля по ландшафтам в пределах административных районов, мг/кг Район Абинский Ейский Каневский Красноармейский Крыловский Кущевский Ленинградский Сочи Темрюкский Щербиновский Ландшафт 13Q 54K 5Q 7Q 1Q 3Q 1Q 33Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 44P 45K 47Q 59J 64J 65J 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 7,043 2,998 5,513 4,950 5,478 3,601 4,129 3,428 4,054 4,186 4,614 4,622 5,150 4,742 4,022 3,940 3,918 5,013 4,682 4,455 4,783 5,018 6,152 6,040 2,945 3,893 3,645 2,876 3,573 3,695 3,318 3,305 4,035 4,513 3,180 3,440 4,280 3,758 435 Минимум Максимум 5,130 0,820 4,240 3,440 3,070 0,250 2,760 1,420 3,140 3,160 3,210 3,250 4,580 3,000 3,240 3,070 3,230 3,050 3,470 3,920 1,850 3,870 4,620 5,250 1,540 0,770 2,320 0,460 3,080 2,420 1,480 3,120 2,140 3,740 1,840 0,750 3,420 3,060 12,340 4,850 7,250 6,250 7,750 6,120 4,870 4,750 5,170 4,920 6,180 6,450 6,000 6,050 5,420 4,560 4,520 6,820 5,750 5,350 6,260 6,830 7,640 6,630 5,270 7,540 5,860 4,470 4,070 4,370 5,620 3,720 5,170 5,540 4,420 4,830 5,220 4,840 Таблица 33. Содержание никеля подвижного, превышающее ПДК (мг/кг) Зона 1 2 3 4 5 6 7 Ландшафт 1Q 30 33Q 3Q 44P 5Q 6Q 7Q 6Q 13Q 14Q 18Q 5Q 6Q 7Q 17Q 2N 32Q 42N 47Q 53P 35J 44P 45K 54K 59J 64J 65J 30 44P 45K 47Q Среднее арифметическое 5,29 5,86 4,75 5,10 5,14 5,24 4,35 5,11 5,17 5,60 4,90 4,23 5,13 5,05 5,03 4,44 5,19 4,73 6,77 4,22 4,56 5,27 6,74 4,92 4,85 4,07 4,37 4,84 6,37 4,77 5,86 4,47 436 Минимум 4,13 5,86 4,75 4,06 5,14 4,17 4,24 4,04 5,17 4,00 4,00 4,23 4,42 4,08 4,32 4,05 4,83 4,73 4,83 4,22 4,56 5,27 4,52 4,27 4,85 4,07 4,37 4,06 6,37 4,76 5,86 4,47 Максимум 7,75 5,86 4,75 7,64 5,14 7,25 4,46 6,63 5,17 12,34 6,45 4,23 6,00 6,05 6,25 5,17 5,54 4,73 8,77 4,22 4,56 5,27 7,54 5,82 4,85 4,07 4,37 5,62 6,37 4,78 5,86 4,47 Таблица 34 . Содержание меди валовой в почвах геохимических ландшафтов природно-хозяйственных зон, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 Ландшафт 12Q 1Q 30 33Q 3Q 41Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 13Q 14Q 31Q 5Q 6Q 7Q 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 8N 9P 40N 42N 45K 47Q 4N 52N 53P 54K 5Q 7Q 24P 25P 26K Среднее арифметическое 28,785 27,779 31,947 30,481 25,817 21,509 20,495 16,925 29,316 30,750 27,177 17,970 17,226 25,261 33,417 43,277 36,760 31,909 34,740 30,455 95,130 58,731 41,334 54,373 55,338 62,565 47,102 36,390 24,976 24,610 37,812 22,726 26,071 22,101 32,051 21,901 23,276 25,236 24,756 22,762 18,745 437 Минимум 25,280 4,080 3,680 23,370 1,860 14,420 18,270 8,840 10,540 23,320 9,170 1,540 3,270 16,250 22,420 22,720 28,460 24,270 23,440 18,720 67,420 19,390 18,520 20,470 24,830 14,460 16,760 16,270 14,670 12,720 15,750 19,760 12,470 9,160 10,830 6,450 17,500 16,840 16,830 18,140 17,270 Максимум 34,470 256,320 62,460 45,420 79,340 27,420 23,840 27,560 294,650 48,560 147,670 56,840 34,850 37,620 93,250 148,760 41,650 44,740 73,240 43,140 152,640 122,350 98,430 83,240 122,350 142,350 109,150 52,130 39,720 53,470 84,260 28,760 83,500 35,380 86,150 34,730 32,170 36,340 29,720 25,520 19,820 7 35J 39F 42N 44P 45K 47Q 49J 4N 54K 55K 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67T 75F 7Q 44P 25,636 19,193 23,978 42,188 28,705 24,721 18,784 26,227 24,139 28,608 27,527 25,431 22,622 22,675 30,441 20,600 19,945 20,651 24,747 35,785 10,740 9,060 20,650 9,460 7,250 8,160 9,270 18,250 8,830 15,750 11,440 17,820 15,240 9,150 12,640 18,520 10,320 14,270 14,260 18,470 438 41,520 45,470 26,720 142,240 126,420 49,650 28,250 34,220 48,150 53,160 54,420 35,160 28,220 32,520 71,560 23,480 27,200 27,640 42,460 56,900 Таблица 35. Содержание меди валовой, превышающее ПДК в почвах ландшафтов природно-хозяйственных зон, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 6 7 Ландшафт 1Q 30 3Q 5Q 7Q 31Q 13Q 14Q 6Q 11K 15N 16N 17Q 19N 20K 2N 45K 7Q 8N 20K 30 43P 45K 4N 53P 11K 30 43P 44P 45K 65J 30 44P Среднее арифметическое 160,97 62,46 71,39 212,79 107,29 56,84 93,25 118,59 66,88 144,60 57,43 95,13 91,36 88,31 72,45 122,35 109,34 88,28 88,11 64,16 165,46 78,42 84,26 83,50 77,66 63,32 65,48 135,48 89,31 126,42 71,56 86,87 56,90 439 Минимум 65,62 62,46 63,40 70,37 69,46 56,84 93,25 88,42 60,52 68,75 57,43 67,42 72,26 78,19 61,66 122,35 76,33 88,28 72,66 64,16 165,46 78,42 84,26 83,50 69,16 63,32 65,48 135,48 57,34 126,42 71,56 84,42 56,90 Максимум 256,32 62,46 79,34 294,65 147,67 56,84 93,25 148,76 73,24 237,62 57,43 152,64 122,35 98,43 83,24 122,35 142,35 88,28 109,15 64,16 165,46 78,42 84,26 83,50 86,15 63,32 65,48 135,48 142,24 126,42 71,56 89,32 56,90 Таблица 36. Содержание меди подвижной, превышающее ПДК в почвах ландшафтов природно-хозяйственных зон, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 23Q 30 33Q 3Q 40N 41Q 44P 47Q 4N 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 33Q 6Q 7Q 13Q 14Q 18Q 30 31Q 5Q 6Q 7Q 11K 16N 17Q 2N 32Q 44P 45K 5Q 12Q 23Q 30 40N 42N 43P 45K 47Q Среднее арифметическое 8,27 6,06 9,26 15,71 6,01 4,98 3,95 5,08 6,37 10,35 4,97 3,90 6,47 5,65 5,86 6,81 5,38 5,86 4,62 6,50 13,80 6,42 9,44 7,82 5,95 7,64 7,91 38,58 46,47 18,97 21,24 11,34 3,42 27,02 6,08 5,68 4,73 29,20 5,03 4,71 14,83 8,19 4,18 440 Минимум 6,12 3,06 9,26 10,80 3,83 3,02 3,57 3,52 6,37 10,35 4,05 3,52 3,25 3,92 3,02 3,64 3,82 3,27 4,62 3,73 4,73 6,42 5,22 3,75 3,84 3,78 4,84 25,72 25,17 4,64 4,72 11,34 3,42 3,22 3,84 5,54 4,73 4,57 3,22 3,05 9,82 3,42 3,05 Максимум 12,42 124,46 9,26 26,34 13,22 28,25 4,24 7,54 6,37 10,35 6,22 4,28 82,12 7,28 52,26 15,45 6,73 7,76 4,62 14,32 54,48 6,42 13,65 10,25 7,72 28,25 13,52 51,44 80,25 43,18 61,28 11,34 3,42 56,47 8,32 5,82 4,73 53,82 9,35 7,25 19,84 14,66 5,74 Зона 6 7 Ландшафт 4N 51N 52N 53P 54K 5Q 7Q 10N 11K 24P 25P 26K 27K 30 35J 37T 39F 40N 42N 43P 44P 45K 47Q 48J 49J 4N 50T 54K 55K 56J 59J 5Q 60J 63J 64J 65J 66J 67T 74C 75F 7Q 8N 30 44P 45K 47Q Среднее арифметическое 5,20 3,45 4,88 7,09 4,62 4,73 4,95 4,12 6,56 6,08 4,16 3,64 7,90 23,16 5,90 3,15 9,46 4,84 4,96 19,54 8,97 7,98 6,06 4,14 3,72 6,50 4,82 5,61 6,72 11,39 6,88 5,92 4,80 5,30 5,44 7,93 3,95 5,10 4,66 3,78 5,21 4,73 23,16 10,06 8,46 7,89 441 Минимум 3,12 3,45 3,07 3,24 3,44 3,15 3,24 3,47 3,57 4,85 3,25 3,24 5,37 9,78 3,27 3,04 9,46 4,84 4,22 4,42 3,05 3,22 3,22 3,52 3,05 3,36 4,82 3,22 3,04 10,38 3,07 3,62 3,52 3,05 3,75 3,05 3,05 4,35 4,48 3,26 3,82 4,24 12,74 3,27 6,45 3,12 Максимум 38,26 3,45 9,07 14,47 6,32 8,24 7,52 5,16 9,55 7,26 4,80 4,04 10,42 36,54 8,75 3,25 9,46 4,84 5,84 48,35 21,17 43,56 13,52 5,16 5,12 24,14 4,82 11,72 10,36 12,24 15,48 10,65 6,24 10,75 8,42 28,42 4,42 5,85 4,84 4,74 7,85 5,22 33,58 18,27 10,47 12,65 Таблица 37. Содержание валовой формы меди в почвах геохимических ландшафтов различных районов края, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Гулькевичский Динской Ейский Ландшафт 13Q 54K 5Q 7Q 19N 20K 8N 9P 42N 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 55K 41Q 51N 52N 53P 54K 5Q 7Q 5Q 6Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 35,400 28,265 65,500 32,460 39,190 51,538 47,473 36,390 17,117 15,988 21,522 20,898 17,032 19,274 20,600 28,366 25,289 24,244 22,295 23,870 22,292 20,460 25,515 24,489 22,470 30,283 23,282 21,787 19,783 28,524 22,558 17,165 22,750 28,668 21,006 22,166 23,894 26,569 31,688 24,035 24,084 17,876 442 Минимум Максимум 29,560 14,880 30,670 24,730 8,450 20,470 16,760 16,270 12,720 9,270 15,670 8,830 11,440 12,640 18,520 27,240 21,830 22,750 21,050 22,640 18,750 15,840 19,160 22,640 20,720 19,660 7,580 9,170 7,580 15,750 14,420 8,840 11,260 21,840 6,450 10,540 18,350 20,560 23,320 22,060 20,440 1,860 41,340 48,150 273,350 40,620 98,430 83,240 109,150 52,130 26,370 23,410 35,380 35,870 24,720 22,160 23,480 30,620 27,120 27,640 23,750 25,640 28,240 23,860 35,260 27,420 23,650 65,620 32,470 29,270 41,560 53,160 27,420 27,560 31,350 38,380 42,470 26,350 29,350 36,240 48,560 25,470 28,540 26,450 Район Кавказский Калининский Каневский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Крымский Курганинский Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовский Ландшафт 1Q 3Q 7Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 7Q 8N 12Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 39F 40N 42N 49J 5Q 63J Среднее арифметическое 56,737 23,193 25,998 31,157 31,456 27,216 22,285 33,587 27,222 27,593 25,508 26,842 31,361 28,817 25,830 35,067 31,398 30,228 27,726 27,988 27,089 26,048 28,913 42,458 25,664 23,743 23,723 24,279 23,235 25,308 28,405 23,080 27,220 24,688 23,038 24,948 24,742 24,478 22,158 19,193 26,082 23,978 23,570 24,318 22,894 443 Минимум Максимум 22,320 22,170 21,680 27,140 26,420 25,140 13,640 25,560 24,750 22,470 22,640 22,140 22,420 22,720 24,270 23,440 23,420 25,440 24,230 25,750 23,520 15,750 18,720 22,520 16,420 21,350 20,460 19,060 18,340 18,140 27,250 17,820 21,050 17,500 14,260 23,480 21,760 22,460 10,740 9,060 23,260 20,650 18,450 19,620 9,150 256,320 24,520 37,440 34,560 37,620 30,660 26,750 79,340 32,620 43,680 35,520 33,580 93,250 33,460 27,470 73,240 70,370 33,740 32,360 31,740 31,070 30,810 42,340 82,530 34,470 26,750 31,340 27,830 31,160 48,580 30,220 31,650 33,180 32,170 29,240 26,310 27,840 27,380 41,520 45,470 28,840 26,720 28,250 27,560 32,520 Район Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Павловский Приморско- Ахтарский Северский Славянский Сочи Староминский Тбилисский Ландшафт 67T 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 44P 45K 24P 25P 26K 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 35J 44P 45K 47Q 59J 64J 65J 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 19,945 20,651 28,038 27,515 22,836 21,978 29,234 29,402 33,000 111,905 15,875 56,296 24,583 22,762 18,745 17,402 24,315 25,338 25,392 22,786 23,844 23,400 24,093 12,242 29,841 60,518 20,495 23,103 23,004 27,550 34,745 69,962 26,154 29,115 36,795 26,174 24,248 43,695 30,068 42,322 24,583 27,785 37,128 25,717 22,972 444 Минимум Максимум 10,320 14,270 22,160 19,670 21,320 19,080 23,280 20,770 28,560 19,260 10,150 14,460 16,830 18,140 17,270 15,360 18,250 17,820 20,520 22,050 21,620 21,750 4,080 1,940 13,420 21,450 18,270 17,550 18,940 21,470 29,480 34,320 1,540 21,740 9,460 13,540 15,750 28,650 22,560 28,660 23,060 22,360 22,560 22,850 17,380 27,200 27,640 42,460 83,500 25,570 27,850 36,420 54,670 42,570 237,620 21,320 142,350 29,720 25,520 19,820 20,320 34,220 35,160 30,740 23,760 29,350 25,850 35,270 34,820 45,420 294,650 23,840 27,560 27,050 33,270 43,720 148,760 56,840 33,670 68,350 44,260 30,210 54,420 34,580 71,560 26,370 71,420 104,730 29,640 32,450 Район Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 5Q 7Q 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 27,814 21,850 95,130 58,731 55,338 22,238 25,728 29,520 26,599 26,939 36,215 24,233 26,843 35,130 24,102 25,749 30,732 26,112 22,595 24,580 24,145 23,859 26,467 28,114 27,789 445 Минимум Максимум 23,740 17,780 67,420 19,390 24,830 18,260 6,720 21,580 22,520 25,170 21,750 21,760 19,870 22,350 7,250 15,720 23,060 17,760 12,470 20,060 22,630 20,740 22,540 26,180 24,250 34,650 24,270 152,640 122,350 122,350 27,660 43,140 41,400 32,450 28,450 147,670 26,480 63,400 69,460 42,470 40,580 45,650 46,720 33,470 28,670 26,140 27,630 31,520 29,220 33,840 Таблица 38. Содержание валовой меди, превышающее ПДК, в почвах ландшафтов отдельных районов, мг/кг Район Абинский Анапский Апшеронский Выселковский Кавказский Каневский Красноармейский Краснодар Крымский Лабинский Мостовский Новокубанский Новороссийск Отрадненский Приморско-Ахтарский Славянский Сочи Староминский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Ландшафт 53P 5Q 11K 19N 20K 30 7Q 8N 43P 53P 1Q 1Q 3Q 13Q 6Q 30 5Q 6Q 8N 30 43P 45K 4N 11K 30 45K 44P 5Q 14Q 31Q 30 44P 65J 3Q 7Q 15N 16N 17Q 2N 7Q 3Q 7Q Среднее арифметическое 86,150 273,350 68,750 88,310 69,687 89,320 88,280 90,905 78,420 69,160 65,620 256,320 79,340 93,250 73,240 62,460 70,370 60,520 82,530 165,460 135,480 126,420 83,500 142,787 65,480 100,980 142,240 294,650 118,590 56,840 84,420 60,863 71,560 71,420 104,730 57,430 95,130 91,363 122,350 147,670 63,400 69,460 446 Минимум Максимум 86,150 273,350 68,750 78,190 61,660 89,320 88,280 72,660 78,420 69,160 65,620 256,320 79,340 93,250 73,240 62,460 70,370 60,520 82,530 165,460 135,480 126,420 83,500 63,320 65,480 76,330 142,240 294,650 88,420 56,840 84,420 56,900 71,560 71,420 104,730 57,430 67,420 72,260 122,350 147,670 63,400 69,460 86,150 273,350 68,750 98,430 83,240 89,320 88,280 109,150 78,420 69,160 65,620 256,320 79,340 93,250 73,240 62,460 70,370 60,520 82,530 165,460 135,480 126,420 83,500 237,620 65,480 142,350 142,240 294,650 148,760 56,840 84,420 68,350 71,560 71,420 104,730 57,430 152,640 122,350 122,350 147,670 63,400 69,460 Таблица 39. Содержание подвижной меди в почвах геохимических ландшафтов отдельных административных районов, мг/кг Район Абинский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Геленджик Горячий Ключ Гулькевичский Динской Ейский Кавказский Каневский Ландшафт 13Q 54K 5Q 7Q 42N 49J 52N 54K 59J 65J 66J 4N 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 5Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 55K 41Q 51N 52N 53P 54K 5Q 7Q 5Q 6Q 7Q 1Q 3Q 1Q 3Q 7Q 1Q Среднее арифметическое 5,538 2,285 13,286 4,674 4,088 2,948 4,668 4,032 2,976 3,114 3,945 4,248 4,553 4,254 3,553 4,014 4,622 3,830 5,693 5,175 4,490 7,216 4,734 4,523 4,182 6,474 5,775 2,955 4,368 6,242 3,926 4,225 4,901 5,132 6,355 5,145 3,863 3,121 22,154 4,539 7,263 3,911 447 Минимум Максимум 4,820 0,960 2,640 3,170 2,120 2,450 3,270 1,350 1,160 2,270 3,050 3,720 4,020 3,120 2,670 3,520 4,050 2,830 3,450 4,320 3,940 4,070 0,360 1,750 0,940 3,040 3,740 1,470 1,680 4,260 1,040 2,560 1,750 4,120 5,240 4,060 2,760 0,190 4,370 4,260 4,070 3,140 6,270 4,870 82,120 5,720 7,250 3,460 8,450 8,480 6,620 4,020 4,420 5,140 5,350 5,140 4,580 4,480 5,120 4,830 9,720 5,520 4,920 22,440 6,160 6,420 8,240 10,360 7,540 4,280 9,070 10,320 6,360 5,360 8,550 6,750 7,280 6,530 6,120 6,870 124,460 4,850 17,630 5,120 Район Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Курганинский Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовский Новокубанский Новопокровский Ландшафт 33Q 3Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 12Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 39F 40N 42N 49J 5Q 63J 67T 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q Среднее арифметическое 3,508 6,794 4,550 8,315 5,624 6,176 5,351 7,150 5,110 9,757 10,580 10,305 3,375 3,468 3,423 6,580 3,823 4,453 5,014 3,932 3,813 3,390 4,034 6,366 5,262 5,038 4,305 4,245 4,550 4,180 3,780 4,516 4,963 4,102 4,623 4,667 3,560 3,220 4,776 6,181 4,194 4,243 5,132 5,526 5,680 448 Минимум Максимум 1,820 2,850 3,280 4,760 4,520 4,150 3,730 4,730 3,460 4,250 5,880 6,820 2,170 2,770 2,260 1,640 3,280 2,820 2,830 3,170 3,180 2,720 3,360 2,830 1,870 2,640 4,070 3,610 3,720 2,340 1,300 3,660 4,220 3,140 1,470 1,070 1,770 2,060 3,620 2,460 3,150 2,820 4,420 2,460 4,820 4,220 28,250 6,270 21,850 9,740 10,360 11,650 13,050 7,720 28,250 28,520 14,400 4,350 4,270 5,320 12,420 4,380 6,670 6,560 5,640 4,940 3,750 4,830 24,140 8,240 7,520 4,620 5,260 7,210 8,750 9,460 5,420 5,840 5,120 6,630 10,750 5,850 4,740 7,850 38,260 4,740 6,680 5,880 18,420 7,850 Район Новороссийск Отрадненский Павловский ПриморскоАхтарский Северский Славянский Сочи Староминский Тбилисский Темрюкский Тимашевский Ландшафт 11K 44P 45K 24P 25P 26K 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 4N 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 31Q 35J 44P 45K 47Q 59J 64J 65J 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 22,570 2,503 14,203 5,218 4,158 2,925 3,404 5,135 5,865 4,653 4,199 5,005 4,293 4,255 2,638 6,108 14,438 4,970 4,598 5,354 8,112 6,919 21,774 5,327 5,038 8,824 5,422 6,502 9,815 6,045 10,936 4,713 6,239 9,402 6,588 4,568 7,846 4,551 46,473 18,968 21,238 5,715 5,413 4,523 3,969 449 Минимум Максимум 3,570 2,050 2,750 2,640 3,250 2,140 2,740 3,360 3,620 3,820 3,820 3,460 3,820 0,660 0,060 2,250 4,260 4,050 1,840 4,420 3,750 2,940 5,840 0,280 2,650 1,120 1,260 3,220 3,240 3,750 3,640 3,920 3,620 3,470 4,720 2,630 4,660 2,770 25,170 4,640 4,720 3,840 1,280 2,520 2,640 51,440 3,420 56,470 7,260 4,800 4,040 4,070 10,070 10,650 7,120 4,720 7,580 4,520 6,140 6,450 13,220 75,440 6,220 8,230 6,240 13,520 13,550 54,480 15,450 8,326 21,170 10,470 12,650 13,740 8,420 28,420 6,160 26,350 33,820 9,150 7,220 11,830 6,340 80,250 43,180 61,280 8,320 8,530 5,360 5,240 Район Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 45K 54K 55K 59J 4N 7Q 1Q 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 5,411 8,505 4,910 5,903 6,720 6,220 5,629 7,064 5,592 4,313 5,440 4,578 4,429 5,676 3,841 4,331 450 Минимум Максимум 3,840 3,140 4,270 2,830 4,560 1,120 2,250 3,640 3,070 1,250 2,740 3,840 3,250 3,080 2,120 1,940 8,140 52,260 6,070 24,620 11,280 11,640 11,720 10,240 15,480 8,650 7,240 5,570 6,240 10,280 7,420 7,480 Таблица 40. Содержание меди подвижной, превышающее ПДК, в ландшафтах районов, мг/кг Район Абинский Апшеронский Армавир Белоглинский Белореченский Брюховецкий Выселковский Ландшафт 13Q 42N 44P 47Q 4N 53P 54K 5Q 6Q 7Q 40N 42N 43P 47Q 49J 52N 53P 54K 59J 63J 65J 66J 30 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 40N 41Q 47Q 5Q 7Q 1Q 33Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q Среднее арифметическое 5,538 4,773 6,370 3,050 4,250 14,470 4,870 14,616 4,505 4,674 6,077 5,040 14,830 9,045 3,255 4,668 12,250 5,146 4,880 5,120 3,480 3,945 4,570 4,248 3,855 4,553 4,254 3,730 4,014 4,622 4,163 4,433 5,693 6,930 10,523 5,060 5,175 4,600 4,490 7,216 5,071 5,078 451 Минимум Максимум 4,820 3,620 6,370 3,050 4,250 14,470 4,870 3,640 4,360 3,170 3,220 3,050 9,820 4,570 3,050 3,270 12,250 3,220 3,140 5,120 3,050 3,050 4,570 3,720 3,450 4,020 3,120 3,370 3,520 4,050 3,520 3,320 3,450 6,120 5,220 4,050 4,320 4,370 3,940 4,070 3,850 3,140 6,270 5,740 6,370 3,050 4,250 14,470 4,870 82,120 4,650 5,720 9,350 7,250 19,840 13,520 3,460 8,450 12,250 8,480 6,620 5,120 4,020 4,420 4,570 5,140 4,260 5,350 5,140 4,580 4,480 5,120 4,830 5,740 9,720 7,740 20,470 6,070 5,520 4,830 4,920 22,440 6,160 6,420 Район Геленджик Горячий Ключ Гулькевичский Динской Ейский Кавказский Каневский Кореновский Красноармейский Краснодар Крыловский Ландшафт 30 45K 47Q 55K 40N 41Q 47Q 51N 52N 53P 54K 5Q 60J 7Q 5Q 7Q 3Q 5Q 6Q 7Q 1Q 30 3Q 1Q 3Q 7Q 1Q 33Q 3Q 6Q 7Q 1Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 23Q 30 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q Среднее арифметическое 9,780 5,210 6,570 6,474 4,360 5,775 10,350 3,750 5,263 6,242 5,447 6,860 5,440 8,680 4,373 5,295 4,045 5,132 6,355 5,145 3,981 14,280 4,288 22,154 4,539 7,263 3,911 4,070 7,288 4,240 4,550 8,315 5,624 6,176 5,351 7,150 5,110 9,757 9,260 18,570 10,580 10,305 4,012 3,608 3,695 452 Минимум Максимум 9,780 3,220 6,570 3,040 3,570 3,740 10,350 3,450 3,070 4,260 4,620 6,860 4,640 8,520 3,520 3,140 3,020 4,120 5,240 4,060 3,060 14,280 3,240 4,370 4,260 4,070 3,140 3,830 3,470 3,920 3,280 4,760 4,520 4,150 3,730 4,730 3,460 4,250 9,260 10,800 5,880 6,820 3,720 3,140 3,050 9,780 8,240 6,570 10,360 5,270 7,540 10,350 4,280 9,070 10,320 6,360 6,860 6,240 8,840 5,360 8,550 5,070 6,750 7,280 6,530 6,120 14,280 6,870 124,460 4,850 17,630 5,120 4,220 28,250 4,560 6,270 21,850 9,740 10,360 11,650 13,050 7,720 28,250 9,260 26,340 28,520 14,400 4,350 4,270 5,320 Район Курганинский Кущевский Лабинский Ленинградский Мостовский Новокубанский Новопокровский Новороссийск Отрадненский Ландшафт 12Q 23Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 30 49J 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 35J 37T 39F 40N 42N 43P 45K 47Q 49J 4N 50T 5Q 63J 67T 74C 75F 7Q 4N 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 11K 30 44P 45K 10N Среднее арифметическое 7,403 4,730 3,823 4,616 5,288 3,932 3,813 3,613 4,034 53,820 3,670 6,574 5,940 5,380 4,305 4,245 4,550 6,010 3,145 9,460 4,516 4,963 19,543 26,690 3,720 4,102 4,010 4,820 5,673 5,320 5,100 4,660 3,775 4,776 6,699 4,194 4,717 5,132 5,762 5,680 22,570 36,540 3,420 15,839 4,117 453 Минимум Максимум 5,540 4,730 3,280 3,650 3,050 3,170 3,180 3,370 3,360 53,820 3,670 3,350 4,830 3,860 4,070 3,610 3,720 3,270 3,040 9,460 3,660 4,220 4,420 9,820 3,720 3,140 3,370 4,820 4,250 3,050 4,350 4,480 3,260 3,620 3,120 3,150 3,420 4,420 3,050 4,820 3,570 36,540 3,420 3,220 3,470 12,420 4,730 4,380 6,670 6,560 5,640 4,940 3,750 4,830 53,820 3,670 24,140 8,240 7,520 4,620 5,260 7,210 8,750 3,250 9,460 5,420 5,840 48,350 43,560 3,720 5,120 5,240 4,820 6,630 10,750 5,850 4,840 4,740 7,850 38,260 4,740 6,680 5,880 18,420 7,850 51,440 36,540 3,420 56,470 5,160 Район Павловский Приморско- Ахтарский Северский Славянский Сочи Староминский Ландшафт 24P 25P 26K 27K 44P 47Q 49J 4N 5Q 7Q 8N 1Q 3Q 7Q 1Q 31Q 33Q 5Q 6Q 13Q 42N 4N 52N 53P 54K 5Q 7Q 13Q 14Q 30 31Q 6Q 30 35J 44P 45K 47Q 54K 56J 59J 64J 65J 1Q 3Q 5Q Среднее арифметическое 6,077 4,158 3,640 7,895 8,480 5,120 3,570 5,135 5,865 4,653 4,727 4,199 5,005 4,293 5,453 5,360 6,659 14,438 6,727 12,580 4,200 4,970 4,935 3,355 4,828 5,354 8,112 7,361 21,774 9,435 7,914 5,480 33,580 5,833 9,416 6,909 6,502 3,350 11,393 9,815 6,045 10,936 4,713 6,239 4,720 454 Минимум Максимум 4,850 3,250 3,240 5,370 5,460 3,820 3,120 3,360 3,620 3,820 4,240 3,820 3,460 3,820 4,480 3,640 3,820 4,260 5,140 10,840 3,840 4,050 4,120 3,240 3,440 4,420 3,750 4,860 5,840 5,220 3,750 3,780 33,580 3,840 3,050 3,280 3,220 3,350 10,380 3,240 3,750 3,640 3,920 3,620 4,720 7,260 4,800 4,040 10,420 10,460 7,070 4,070 10,070 10,650 7,120 5,220 4,720 7,580 4,520 6,140 6,450 13,220 75,440 7,760 14,320 4,640 6,220 5,750 3,470 8,230 6,240 13,520 13,550 54,480 13,650 15,450 6,820 33,580 7,820 21,170 10,470 12,650 3,350 12,240 13,740 8,420 28,420 6,160 26,350 4,720 Район Тбилисский Темрюкский Тимашевский Тихорецкий Туапсинский Успенский Усть-Лабинский Щербиновский Ландшафт 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 16N 17Q 18Q 2N 32Q 5Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 30 3Q 7Q 30 45K 47Q 48J 54K 55K 59J 60J 65J 4N 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 6Q Среднее арифметическое 9,402 6,588 5,053 7,846 4,806 46,473 18,968 6,420 21,238 11,340 5,715 6,790 5,190 4,551 5,411 8,505 4,910 11,420 6,123 6,720 12,740 7,495 5,620 4,143 6,564 7,064 5,592 3,520 7,085 5,086 6,340 4,578 4,577 4,429 5,676 4,943 4,530 3,270 455 Минимум Максимум 3,470 4,720 3,800 4,660 3,020 25,170 4,640 6,420 4,720 11,340 3,840 4,620 5,070 3,540 3,840 3,140 4,270 11,420 3,570 4,560 12,740 5,640 3,120 3,520 4,050 3,640 3,070 3,520 4,420 3,270 5,860 3,840 3,560 3,250 3,080 3,840 3,650 3,270 33,820 9,150 7,220 11,830 6,340 80,250 43,180 6,420 61,280 11,340 8,320 8,530 5,360 5,240 8,140 52,260 6,070 11,420 24,620 11,280 12,740 11,640 8,870 5,160 11,720 10,240 15,480 3,520 9,750 8,650 7,240 5,570 5,420 6,240 10,280 7,420 7,480 3,270 Таблица. 41. Содержание валовой формы марганца в почвах геохимических ландшафтов административных районов края, мг/кг Район Абинский Анапский Ейский Калининский Каневский Красноармейский Крыловский Крымский Кущевский Ленинградский Крыловский Темрюкский Щербиновский Ландшафт 13Q 54K 5Q 7Q 19N 20K 8N 9P 1Q 3Q 5Q 6Q 1Q 33Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 1Q 3Q 7Q 45K 7Q 8N 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 1Q 7Q 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 729,915 695,897 896,993 808,954 728,511 775,932 1235,743 1145,670 783,589 753,029 627,055 672,040 773,637 665,470 759,922 747,146 642,111 655,160 641,298 642,188 746,594 749,120 717,835 896,120 557,230 770,890 752,909 746,790 750,000 726,863 778,395 746,594 698,520 730,900 876,199 862,318 848,080 982,058 739,244 794,195 456 Минимум Максимум 672,340 234,760 546,620 657,170 517,850 566,750 826,840 475,280 546,170 312,560 524,640 512,860 718,280 414,570 712,400 688,340 525,180 327,550 586,520 536,260 574,340 676,820 630,320 692,350 316,820 625,760 616,460 588,270 734,820 662,740 668,320 574,340 326,450 644,820 458,140 766,540 726,530 624,760 675,420 476,280 780,240 1235,270 2167,530 965,440 922,220 984,170 1816,140 1872,420 1107,300 1443,350 732,560 1280,540 835,220 794,450 823,380 816,570 952,360 894,360 694,370 822,460 825,420 806,240 832,580 1225,400 944,240 1024,730 874,360 1386,400 784,380 815,520 872,480 825,420 873,420 876,470 1514,650 953,270 953,570 1483,520 822,400 1314,500 Таблица 42. Содержание подвижного марганца в почвах геохимических ландшафтов административных районов края, мг/кг Район Абинский Ейский Каневский Красноармейский Крыловский Кущевский Ленинградский Темрюкский Щербиновский Ландшафт 13Q 54K 5Q 7Q 1Q 3Q 1Q 33Q 3Q 7Q 13Q 14Q 5Q 6Q 1Q 3Q 7Q 1Q 3Q 5Q 7Q 1Q 3Q 7Q 16N 17Q 2N 5Q 7Q 1Q 3Q Среднее арифметическое 181,050 160,125 173,077 162,446 200,912 184,381 166,073 176,340 165,721 180,182 160,016 212,945 208,455 188,268 172,393 175,513 174,528 194,187 180,827 153,940 188,328 249,088 221,608 202,484 182,980 253,505 228,175 206,225 315,763 177,777 203,086 457 Минимум Максимум 124,330 45,820 105,220 114,240 142,540 39,770 142,660 98,620 108,320 134,760 117,600 84,500 142,570 136,750 143,720 143,350 148,400 138,160 134,720 130,220 163,500 207,140 172,450 104,670 142,120 206,370 182,410 140,140 256,440 143,460 126,630 212,250 308,240 237,840 235,640 286,420 536,220 187,140 237,560 196,350 217,420 257,640 314,420 256,160 284,700 208,400 234,550 225,330 257,420 244,360 181,660 262,540 312,270 273,240 266,380 216,350 312,480 302,660 244,240 372,170 206,350 457,660 458 459 460 461 Приложении 3 Таблица 1. Содержание хлорорганических пестицидов в верхнем слое почв геохимических ландшафтов края, мкг/кг Ландшафт 10N 11К 12Q 13Q 14Q 15N 16N 17Q 18Q 19N 1Q 20К 23Q 24Р 25Р 26К 27К 29 2N 30 31Q 32Q 33Q 35J 36J 37Т 39F 3Q 40N 41Q 42N 43Р 44Р 45К 46N 47Q 48J 49J 4N Среднее Минимум арифметическое Сумма ГХЦГ 1,07 0,47 1,01 0,28 1,02 0,47 0,81 0,26 3,26 1,19 0,98 0,38 2,55 1„05 1,15 0,44 3,71 1,10 1,18 0,78 2,03 0,00 1,09 0,34 0,89 0,68 1,68 0,42 1,37 0,79 1,61 0,93 1,01 0,64 0,54 0,54 1,47 0,57 1,47 0,40 0,71 0,22 0,74 0,74 1,51 0,28 0,43 0,06 0,34 0,34 0,34 0,12 0,38 0,06 1,39 0,03 1,18 0,16 0,48 0,14 0,83 0,06 1,00 0,42 0,75 0,02 1,26 0,01 1,06 0,41 0,73 0,07 0,48 0,10 0,70 0,03 1,53 0,15 462 Максимум 2,66 2,84 2,69 2,01 4,86 2,52 4,21 3,31 6,33 1,96 20,06 2,08 1,11 6,99 2,49 3,23 1,31 0,54 4,26 3,84 1,34 0,74 5,27 1,02 0,34 0,73 1,01 16,39 7,29 0,89 2,52 2,34 3,85 45,19 1,72 1,97 1,14 1,83 32,36 Ландшафт SOT 51N 52N 53Р 54К 55К 56J 57К 58К 59J 5Q 60J 62D 63J 64J 65J 66J 67Т 69D 6Q 71+ 73Т 74С 75F 76J 7Q 8N 9Р 10N 11К 12Q 13Q 14Q 15N 16N 17Q 18Q 19N 1Q 20К 23Q 24Р 25Р 26К Среднее Минимум арифметическое 0,52 0,11 0,41 0,18 1,31 0,22 0,51 0,09 0,90 0,03 1,06 0,01 0,32 0,04 1,15 0,53 0,65 0,65 0,79 0,03 1,52 0,05 0,92 0,34 1,00 0,95 0,82 0,03 0,33 0,06 0,59 0,03 0,48 0,28 0,66 0,21 0,54 0,54 0,87 0,05 6,54 6,54 1,26 1,26 0,75 0,32 0,85 0,01 0,77 0,08 1,42 0,20 1,70 0,39 1,49 1,06 Сумма ГХ 0,12 0,02 0,23 0,06 0,28 0,00 7,00 0,14 9,91 1,01 0,53 0,53 0,69 0,12 0,47 0,08 0,07 0,07 0,32 0,01 2,37 0,18 0,48 0,15 0,52 0,52 0,28 0,06 0,19 0,14 6,08 6,08 463 Максимум 1,51 0,60 8,02 1,40 10,26 3,46 0,68 1,79 0,65 6,26 49,10 3,00 1,05 4,05 0,53 1,95 0,61 1,46 0,54 3,01 6,54 1,26 1,22 1,87 1,39 8,89 12,71 1,90 0,24 0,45 0,61 59,66 37,16 0,53 2,27 1,19 0,07 0,75 29,13 0,85 0,52 1,20 0,23 6,08 Ландшафт 27К 29 2N 30 31Q 32Q 33Q 35J 36J 39F 3Q 40N 41Q 42N 43Р 44Р 45К 47Q 48J 49J 4N 50Т 51N 52N 53Р 54К 55К 57K 59J 5Q 60J 63J 65J 66J 67Т 6Q 75F 7Q 9Р 10N 11К 12Q 13Q 14Q Среднее Минимум арифметическое 0,10 0,10 0,92 0,65 0,20 0,07 2,32 0,25 2,70 0,31 0,42 0,42 0,58 0,17 15,35 15,35 0,13 0,13 0,70 0,70 1,13 0,14 0,23 0,01 0,18 0,00 0,37 0,04 0,45 0,45 0,13 0,06 0,38 0,02 0,10 0,00 0,15 0,15 0,15 0,08 0,51 0,00 0,44 0,16 0,03 0,02 0,19 0,00 0,05 0,01 0,21 0,00 0,87 0,19 0,57 0,02 0,08 0,08 0,92 0,00 0,12 0,00 5,08 0,02 0,31 0,14 0,15 0,11 0,16 0,16 1,52 0,01 3,66 0,20 2 11 000 0,50 036 Сумма ДДТ 0,96 0,29 5,48 0,63 25,79 3,96 16,10 0,38 42,29 1,27 464 Максимум 0,10 1,19 0,36 7,35 8,46 0,42 2,21 15,35 0,13 0,70 11,98 0,77 0,30 0,64 0,45 0,20 2,08 0,30 0,15 0,28 5,19 0,71 0,05 0,89 0,13 1,41 2,22 1,50 0,08 37,22 0,26 14,81 0,59 0,20 0,16 11,53 13,76 47 47 062 1,63 31,73 143,95 184,77 150,22 Ландшафт 15N 16N 17Q 18Q 19N 1Q 20К 21Q 22Q 23Q 24Р 25Р 26К 27К 29 2N 30 31Q 32Q 33Q 35J 36J 37Т 39F 3Q 40N 41Q 42N 43Р 44Р 45К 46N 47Q 48J 49J 4N 50Т 51N 52N 53Р 54К 55К 56J 57К 58К Среднее арифметическое 42,73 45,32 13,49 2,68 13,94 20,71 9,95 4,90 227,88 6,26 3,62 0,77 0,33 0,36 17,46 15,68 12,10 2,1 0,87 8,30 0,97 0,48 1,85 0,90 12,96 6,84 1,79 15,40 446,93 1,98 33,73 294,28 0,99 0,54 0,78 17,81 1,59 7,30 6,54 5,30 1,79 105,83 0,65 1,29 0,31 465 Минимум Максимум 1,14 2,81 0,24 2,46 1,26 0,38 0,41 2,38 0,84 0,53 0,45 0,22 0,10 0,24 1,50 0,73 0,35 0,28 0,87 0,28 0,34 0,48 1,29 0,28 0,05 0,17 0,62 0,23 0,43 0,15 0,04 179,85 0,27 0,16 0,06 0,05 0,83 0,16 0,30 0,14 0,13 0,18 0,25 0,19 0,31 102,21 216,34 77,8,1 2,89 91,28 2233,96 40,16 7,42 592,57 12,40 20,89 2,26 0,51 0,50 65,17 126,91 88,80 15,36 0,87 82,53 2,43 0,48 2,88 1,78 441,42 47,63 5,93 202,26 2669,27 12,47 2024,03 408,72 4,42 1,21 2,72 2200,23 3,95 48,21 98,82 56,33 31,38 2530,08 1,63 3,79 0,31 Ландшафт 59J 5Q 60J 62D 63J 64J 65J 66J 67Т 690 6Q 71+ 73Т 74С 75F 76J 70 8N 9Р Среднее арифметическое 0,99 13,79 0,79 1,96 2,11 0,67 0,81 0,46 1,48 1,65 14,06 0,17 7,49 1,13 1,55 7,79 31,07 14,35 16,97 Минимум Максимум 0,07 0,21 0,22 1,32 0,25 0,18 0,05 0,16 0,36 1,65 0,42 0,17 7,49 0,63 0,10 2,18 0,19 0,53 1,66 18,15 574,31 1,65 2,60 12,70 1,16 2,20 0,79 2,23 1,65 178,58 0,17 7,49 1,34 4,35 15,66 2581,32 97,22 52,86 0,31 0,18 0,04 0,23 0,95 0,34 0,63 0,36 0,55 0,12 0,03 0,12 0,24 0,19 0,23 0,13 0,01 0,31 0,48 0,28 0,19 1,14 0,24 0,08 0,21 0,72 1,06 2,24 1,34 0,95 1,96 1,37 1,84 0,86 2,85 2,04 2,10 0,24 0,74 0,77 0,74 0,71 0,31 1,33 0,97 1,70 1,14 0,72 0,65 0,21 ГХБ 10N 11К 12Q 13Q 14Q 15N 16N 17Q 18Q 19N 1Q 20К 23Q 24Р 25Р 26К 27К 29 2N 30 31Q 32Q 33Q 35J 36J 0,45 0,36 0,79 0,52 0,95 0,94 1,01 1,03 0,70 1,14 0,37 0,75 0,24 0,42 0,45 0,36 0,42 0,31 0,84 0,50 0,50 1,14 0,38 0,30 0,21 466 Ландшафт 37Т 39F 3Q 40N 41Q 42N 43Р 44Р 45К 46N 47Q 48J 49J 4N 50Т 51N 52N 53Р 54К 55К 56J 57К 58К 59J 5Q 60J 62D 63J 64J 65J 66J 67Т 690 6Q 71 73Т 74С 76F 76J 7Q 8N 9Р Среднее арифметическое 0,23 0,16 0,34 0,32 0,40 0,41 0,37 0,47 0,39 0,42 0,66 0,61 0,38 0,42 0,40 0,26 0,42 0,53 0,60 0,72 0,19 0,22 0,41 0,74 0,57 0,83 0,36 0,38 0,10 0,33 0,36 0,28 0,11 0,65 0,68 0,80 0,29 0,29 0,34 0,49 0,83 1,36 467 Минимум Максимум 0,12 0,09 0,00 0,03 0,13 0,11 0,22 0,11 0,01 0,36 0,08 0,31 0,03 0,03 0,26 0,12 0,10 0,13 0,05 0,05 0,08 0,06 0,41 0,09 0,07 0,21 0,32 0,18 0,08 0,09 0,17 0,14 0,11 0,15 0,68 0,80 0,21 0,05 0,26 0,03 0,13 1,19 0,31 0,28 2,28 0,57 0,72 1,01 0,52 2,33 4,23 0,48 6,36 1,10 1,25 4,00 0,54 0,59 0,94 1,48 4,85 2,24 0,37 0,45 0,41 4,44 3,98 2,45 0,39 0,73 0,12 0,68 0,88 0,57 0,11 6,67 0,68 0,80 0,38 0,76 4,48 2,52 2,42 1,73 Таблица 2. Содержание нефтепродуктов в верхнем слое почв геохимических ландшафтов природно-хозяйственных зон края, мг/кг Зона 1 2 3 4 5 Ландшафт 12Q 1Q 30 3Q 40N 41Q 51N 5Q 6Q 7Q 31Q 13Q 5Q 7Q 16N 17Q 20K 2N 45K 7Q 8N 9P 12Q 42N 44P 45K 47Q 4N 52N 53P 5Q 7Q 8N 10N 24P 25P 26K 27K 39F 42N 44P Среднее арифметическое 112,50 226,97 254,17 222,01 80,00 86,11 78,57 125,86 150,00 203,20 105,00 83,62 191,67 114,00 58,33 110,42 70,00 108,33 89,29 116,67 113,89 37,50 118,75 90,00 135,00 206,25 108,33 101,26 105,43 92,19 115,79 126,61 143,75 81,25 87,50 113,89 107,14 115,00 65,00 87,50 125,23 468 Минимум Максимум 75 25 75 25 50 50 50 25 50 25 25 25 50 25 25 25 50 50 75 50 50 25 75 25 75 100 25 25 25 25 50 25 75 50 75 50 75 75 25 75 25 175 875 650 975 100 150 100 850 400 950 175 175 275 425 150 325 100 225 100 200 250 50 225 275 275 575 250 325 500 300 325 550 200 125 125 350 175 50 125 125 357 45K 47Q 48J 49J 4N 50T 54K 55K 56J 59J 5Q 60J 6 7 63J 66J 67T 74C 75F 8N 44P 45K 123,70 93,33 65,00 76,47 94,23 85,00 113,73 106,10 115,63 102,56 93,18 92,50 75,00 75,00 100,00 68,75 77,78 205,00 171,88 225L00 25 25 50 25 25 50 25 25 50 25 50 50 50 25 25 50 25 100 75 100 469 725 175 75 150 225 150 450 225 200 400 175 125 100 125 125 100 125 525 350 650 Белюченко И.С. Экология Кубани Часть II Подготовка и издание монографии «Экология Кубани» в 2-х частях были осуществлены при материальной поддержке Администрации края и Департамента биологических ресурсов, экологии и рыбохозяйственной деятельности Краснодарского края. Экология Кубани, 2005 г. Лицензия ИД № 02334 от 14.07.2000 г. Подписано в печать 10.12.05. Печать офсетная, бумага офсетная, формат 60х84 1/8 Усл. п.л. – 34,2. Тираж 750 экз. Заказ № 725 Отпечатано с оригинал-макета, подготовленного электронным способом в Научно-исследовательском институте прикладной и экспериментальной экологии Кубанского госагроуниверситета, ГУК, 634 Изд. типографии Кубанского госагроуниверситета 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13 470
