Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Новиков Сергей Геннадьевич

Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска)
<
Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска) Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Новиков Сергей Геннадьевич. Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска): диссертация ... кандидата биологических наук: 03.02.08 / Новиков Сергей Геннадьевич;[Место защиты: Петрозаводский государственный университет].- Петрозаводск, 2014.- 150 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Литературный обзор 6

1.1. Почвы в условиях урбанизации 6

1.2. Загрязнение городских почв тяжелыми металлами и серой 9

1.3. Этапы оценки загрязнения почв тяжелыми металлами 15

1.4. Способы ремедиации загрязненных почв 18

Глава 2. Объекты и методы исследования 22

2.1. Объекты исследования 22

2.1. Методы исследования 26

Глава 3. Пространственное распределение тяжелых металлов и серы в почвах г. Петрозаводска 32

3.1. Содержание свинца в почвах города Петрозаводска 32

3.2. Содержание цинка в почвах города Петрозаводска 37

3.3. Содержание никеля в почвах города Петрозаводска 40

3.4. Содержание хрома в почвах города Петрозаводска 43

3.5. Содержание меди в почвах города Петрозаводска 45

3.6. Содержание кобальта в почвах города Петрозаводска 48

3.7. Содержание марганца в почвах города Петрозаводска 50

3.8. Содержание серы в почвах города Петрозаводска 54

3.9. Общая статистика содержания тяжелых металлов и серы в почвах г. Петрозаводска 56

Глава 4. Морфологическое описание и систематика почв города Петрозаводска 59

Глава 5. Химические свойства почв различных категорий землепользования на территории г. Петрозаводска 73

5.1. Оценка кислотности почв города Петрозаводска 73

5.2. Химические свойства почв на землях различного пользования 76

Глава 6. Радиальное распределение тяжелых металлов и серы в почвах различных категорий землепользования 89

Глава 7. Оценка суммарного загрязнения тяжелыми металлами почв г. Петрозаводска

и обоснование проведения экологического мониторинга 124

Выводы 130

Список литературы

Введение к работе

Актуальность. На урбанизированных территориях интенсивная застройка, промышленная деятельность и высокая плотность автотранспорта на дорогах способствуют накоплению в биосфере различных поллютантов.

Почва является важнейшей составляющей экосистемы, которая аккумулирует химические загрязняющие вещества. Среди многочисленных загрязнителей особое место занимают тяжелые металлы, они связываются с минеральными и органическими соединениями, что повышает общий уровень токсичности почвы, но в то же время обусловливает одну из ее экологических функций – образование барьера на пути поллютантов в грунтовые воды.

Тяжелые металлы опасны тем, что имеют способность к биоаккумулированию, то есть накоплению в тканях живых организмов, и при избыточных концентрациях проявляют свои токсические свойства. Очевидно, что в условиях городов проведение экологического мониторинга почв для контроля концентраций поллютантов и оценки экологического состояния территории является актуальной задачей.

На территории города Петрозаводска ранее проводились исследования некоторых экологических характеристик почв (Федорец, Медведева, 2005; Рыбаков и др. 2013). Однако в настоящей работе впервые рассматривается загрязнение городских почв тяжелыми металлами по категориям землепользования. По данным А.К. Евдокимовой (Евдокимова, 1986) при изменении типа землепользования в разные времена происходит накопление субстратов с различными свойствами, в том числе и тяжелых металлов. Одним из важнейших этапов исследования являлось составление тематических картосхем содержания тяжелых металлов в верхнем десятисантиметровом слое почв. Карта была и остается наиболее эффективным способом показа любых явлений, характеристики которых изменяются в пространстве (Стурман, 2003).

Цель работы: экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами и серой почв различных категорий землепользования на территории города Петрозаводска с применением картографического метода.

Задачи исследования.

  1. Провести зонирование территории г. Петрозаводска, выделить категории землепользования и типы городских почв.

  2. Определить валовое содержание и содержание различных форм соединений тяжелых металлов в почвах.

  3. Составить карты современной экологической ситуации на территории г. Петрозаводска по уровню загрязнения почв тяжёлыми металлами.

  4. Выявить особенности внутрипрофильного распределения тяжелых металлов в почвах.

  5. Обосновать необходимость организации экологического мониторинга почв на территории г. Петрозаводска для охраны здоровья населения.

Научная новизна проведенных исследований заключается в том, что для города Петрозаводска впервые выделены таксономические единицы городских почв, выявлены особенности их антропогенной трансформации и построены картосхемы их загрязнения тяжелыми металлами (Pb, Cu, Ni, Co, Zn, Cr, Mn), дана экологическая оценка комплексного загрязнения почв ассоциацией тяжелых металлов на исследуемой территории.

Практическая значимость работы. Использование в процессе проводимых исследований ГИС-технологий позволило получить достоверные данные и объективно отобразить экологическое состояние почв на территории г. Петрозаводска. Результаты исследования могут быть использованы для разработки рекомендаций, направленных на оздоровление и сохранение окружающей среды.

Личный вклад автора в получении научных результатов. Автор лично принимал участие на всех этапах подготовки и проведения полевых и лабораторных исследований, а также при проведении статистической обработки полученных данных, их интерполяции (составление тематических карт) и интерпретации.

Связь работы с научными программами. Исследования выполнены в рамках научно-исследовательских тем Института леса КарНЦ РАН «Генетические особенности лесных почв Северо-запада России, оценка их плодородия и экологического состояния на основе информационно-аналитических систем» (2011-2012), «Генетические особенности естественных и антропогенно нарушенных почв Северо-запада России», а также Регионального гранта РФФИ № 13-05-98817 «Разработка основ комплексного геоэкологического мониторинга северных урбанизированных территорий».

Апробация работы. Материалы по теме диссертации были представлены и доложены на Международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие АПК: рациональное природопользование и инновации» (Петрозаводск, 2011); Международной научно-практической конференции «Ресурсный потенциал растениеводства – основа обеспечения продовольственной безопасности (Петрозаводск, 2012)»; Международной научной конференции «XV Докучаевские молодежные чтения: Почва как природная геомембрана» (Санкт-Петербург, 2012); Международной научной конференции «XVI Докучаевские молодежные чтения: Законы почвоведения: новые вызовы» (Санкт-Петербург, 2013); IV Международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв», посвященной 150-летию В.И. Вернадского (Москва, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК и 6 - в материалах международных конференций и других изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и списка литературы. Изложена на 150 страницах текста, содержит 21 таблицу, 27 рисунков. Список литературы включает 174 источника, из них – 38 на иностранных языках.

Загрязнение городских почв тяжелыми металлами и серой

В настоящее время проведены исследования содержания тяжелых металлов в почвах различных городов России. На территории г. Москвы отмечают высокое содержание свинца, цинка и меди, как в промышленной зоне, так и на территории парков (Почва, город, экология, 1997; Плеханова, 2000; Гавриленко и др, 2013). Довольно подробно изучены почвы г. Санкт-Петербурга, самого крупного города северо-запада России. По данным сотрудников ФГУ ГП «Урангео» территория Санкт-Петербурга характеризуется площадным загрязнением ртутью, свинцом, цинком, кадмием, медью, а так же отмечены локально высокие уровни содержания мышьяка, молибдена, сурьмы, никеля, кобальта и висмута (Горький, 2007). В почвах г. Ставрополя среди исследуемых элементов (Zn, Pb, Cd, Cu) отмечены высокие уровни содержания цинка в отдельных районах города (Костенко, Лысенко, 2012). На территории г. Новочеркасска выявлены локально высокие уровни содержания свинца (Малышева, Павлова, 2012). В почвах г. Иркутска изучали содержание подвижных форм тяжелых металлов (Zn, Cd, Ni, Co, Pb, Cu) и выявили повышенные значения по свинцу, цинку и кадмию (Козлова и др., 2006).

В результате изучения тяжелых металлов (Cu, Zn, Pb, Co, Cd, Ni, V, Mn) в почвенном покрове г. Северодвинска, установлено, что основными поллютантами являются Pb, Cu, Zn, Cd, Ni, при этом почвенный покров промышленной зоны имеет большую степень загрязнения, чем почвенный покров селитебной зоны (Коробицина и др., 2013). Как правило, загрязнению тяжелыми металлами больше подвержены промышленные районы города. Однако при исследовании почв г. Архангельска более высокие показатели суммарного загрязнения выявлены в селитебной зоне, чем в промышленной (Попова, Пилюгина, 2009). Авторы объясняют это «молодым возрастом» промышленного района и отмечают на всей территории города повышенные концентрации цинка и свинца. Опубликованы данные о содержании тяжелых металлов в почвах городов Украины: на территории Киева выявлены высокие значения по содержанию свинца, хрома, цинка и меди (Жук, 2004); в почвах г. Мариуполя отмечены повышенные концентрации меди и свинца (Шеховцева, Мальцева, 2010). Изучено в динамике загрязнение тяжелыми металлами почв г. Алма-Аты, самого крупного города Казахстана (Мынбаева, Макеева, 2011). Активно изучается загрязнение городских почв в Китае: Пекин (Wei, Yang, 2010), Гонконг (Luo et al., 2011), Гуанчжоу (Lu et al., 2007), Шанхай (Shi et al., 2008). Подробно изучено пространственное загрязнение почв города Сюйчжоу с применением различных статистических методов (Xuesong Wang, 2013). Wei B. G. и Yang L. S. в своей работе (2010) обобщают данные полученные за последние десять лет при изучении загрязнения почв тяжелыми металлами различных городов Китая. Они отмечают высокие уровни содержания Cr, Ni, Cu, Pb, Zn и Cd в городских почвах, а так же подчеркивают значительное содержание Cd, Hg и Pb в сельскохозяйственных почвах. Выявлены повышенные уровни содержания Cd, Cu, Pb и Zn в почвах на обочинах дорог северной Англии (Akbar et al., 2006). В почвах Стокгольма, крупнейшего города Швеции, выявлены высокие концентрации Pb, Hg и в меньшей степени Cd, Cu, Zn (Oborn, Linde, 2001). В связи с вышесказанным можно сделать вывод, что на урбанизированных территориях наиболее часто отмечаются высокие уровни содержания свинца, цинка, кадмия и меди.

Особую роль среди поллютантов играют соединения серы (оксиды серы, сероводород), которые в больших количествах (95%) содержатся в промышленных выбросах (Влияние атмосферного…, 1990). При длительном поступлении техногенной серы в экосистему почва становится токсичной для роста и развития растений, более того, становится источником загрязнения окружающей среды (Михайлова и др., 2007). Важно отметить, что в чистом виде сера (элементная) нетоксична (Федорец и др, 2008). Сера может служить индикатором антропогенного воздействия на природную среду и косвенным показателем эмиссий тяжелых металлов, так как является их спутником (Шильцова и др, 2008). В ходе исследования почв г. Иркутска обнаружено неравномерное распределение серы по почвенному профилю. Выявлены высокие концентрации элемента в растительном опаде, а также в горизонтах Bt, Вf и BC, что исследователи связывают с хорошей водной миграцией серы и наличием в профиле адсорбционных барьеров (Михайлова и др., 2007). Отмечены высокие уровни содержания диоксида серы вблизи электростанции Ровинари, где в качестве топлива используется уголь (Balaceanu et al, 2011).

Способы ремедиации загрязненных почв

На территории республики Карелии отмечено накопление свинца преимущественно в лесной подстилке – максимальное содержание более 50 мг/кг. Это говорит о том, что свинец поступает на поверхность почвы аэротехногенным путем. Минеральные горизонты загрязнены свинцом слабо, среднее содержание – 15,5 мг/кг. На картосхеме (рис.3) представлено содержание свинца в верхнем десятисантиметровом слое почв. Высоким содержанием свинца характеризуется северо-западная часть города с развитым промышленным сектором и, соответственно, большой антропогенной нагрузкой на почвы. Здесь расположены районы: Северная промзона, Рыбка, Железнодорожный (Пятый поселок). Где находятся ОАО «Петрозаводскмаш», деревообрабатывающие предприятия: ООО «Карельский строгальный комплекс» и ЗАО "Петрозаводский ДОК", Петрозаводская ТЭЦ, Центр утилизации ЗАО "Карелия Металл". В почвах вышеназванных территорий содержание свинца варьирует от 20 до 126 мг/кг.

Значительно накопление свинца выявлено также в почвах районов, характеризующихся повышенной плотностью автомобильного трафика – это Центр, Первомайский и Октябрьский районы. В местах повышенного скопления автотранспорта (обочины крупных дорог, автогаражи) высокие уровни накопления свинца, вероятно, обусловлены использованием, до недавнего времени, бензина, содержащего тетраэтилсвинец. Это ядовитое металлорганическое соединение, которое применялось как антидетонирующая присадка к бензину. В результате получали этилированный бензин с высоким октановым числом. При использовании такого бензина один автомобиль выбрасывает в окружающую среду около 1 кг свинца (Лыков, Логинов, 2006). Из-за высокой канцерогенной активности тетраэтилсвинца, этилированный бензин был запрещен в Евросоюзе с 1 января 2000 г, в России запрет вступил в силу 15 ноября 2002 г (Постановление…, 2002).

В почвах городского парка «Ямка» (ранее парк Онежского тракторного завода), расположенного в самом центре города, выявлено одно из экстремально высоких значений содержания свинца – 202,8 мг/кг. Данная территория представляет собой естественное понижение рельефа между проспектом Карла Маркса и рекой Лососинкой. Как следует из устаревшего названия парка, на берегу реки находится Онежский тракторный завод, функционирующий до 2008 г. Профильная деятельность завода менялась неоднократно: в конце XYIII века здесь располагался Александровский пушечно-литейный завод, который использовал под свалку шлаков площадку, где в настоящее время обустроен парк (Ициксон, Лантратова, 2009).

В районе Голиковка, где находится основная территория вышеупомянутого завода, содержание свинца в почвах также высоко и составляет 142,2 мг/кг. По мере удаления от центра города наблюдается заметное снижение концентрации свинца в почвах.

Самым малозагрязненным свинцом, по сравнению с другими районами города, является микрорайон Древлянка, где его содержание не превышает 20 мг/кг.

Выявлено повышенное содержание свинца (50,4 мг/кг) в образцах почв частных огородов на территории района Соломенное, который значительно удален от промышленных предприятий Петрозаводска. Участки расположены вблизи автодорог, где почва подвержена воздействию автомобильных выбросов.

Таким образом, проведенные исследования показали, что наиболее высокое загрязнение свинцом почв выявлено на землях категории общего пользования (до 170,3 мг/кг) и городской застройки (до 441,8 мг/кг) – на территориях, прилегающих к промышленным предприятиям, крупным автодорогам и автогаражам.

Наименьшие показатели характерны для почв земель резерва (до 22,3 мг/кг), ввиду удаленности от центральных районов города. Также невысокие значения характерны для земель природно-рекреационной зоны, особенно для пробных площадей, расположенных в пригородных лесах. Здесь содержание свинца превысило ПДК (32 мг/кг) лишь на одной пробной площади, заложенной на территории небольшой несанкционированной свалки (53,8 мг/кг). Высокие показатели отмечены в зеленой зоне центральной части города (102 мг/кг) и искусственно созданном парке «Ямка» (202,8 мг/кг).

По содержанию свинца в почве на территории города выявлено четыре пробные площади с экстремально высокими значениями:

В микрорайоне Зарека, вблизи жилых домов и автогаражей -441,8 мг/кг (земли городской застройки). При этом следует отметить, что в радиусе 500 м расположены 4 крупных промышленных объекта -Петрозаводский завод железобетонных изделий «Бетокон», Петрозаводский станкостроительный завод «Металлист», ликёро-водочный завод «Петровский» и Петрозаводский хлебокомбинат.

В центральном районе города на землях природно-рекреационной зоны в городском парке «Ямка» - 202,8 мг/кг.

На берегу озера Четырехверстное в южной части города в микрорайоне Ключевая - 170,3 мг/кг. На площадке много строительного и бытового мусора, местные жители здесь несанкционированно моют автомобили.

Содержание цинка в почвах города Петрозаводска

Во дворе жилых домов в районе Голиковки на пробной площади, заложенной вблизи автогаражей и узла газопровода, выявлено высокое валовое содержание свинца (4,5ПДК). Однако комплексный показатель суммарного загрязнения (Zc) невысок – 7,6, так как концентрации других тяжелых металлов здесь относительно низкие. Разрез заложен на глубину 35 см, до провода коммуникационных труб. Почвенный профиль представлен песчаными насыпями, хорошо стратифицирован на отдельные слои по цвету, полностью антропогенный. Почвенный профиль имеет вид: U1d–U2h–U3– U4-U5a2 – урбанозем маломощный.

Описание разреза: U1d – 0-1 см, 10YR3/1, рыхлый, влажный, корни растений; U2h – 1-5 см, 10YR3/2, плотный, влажный, супесчаный; U3 – 5-14 см, 10YR4/4, плотный, влажный, песчаный, много мелкого гравия, резкий переход по цвету; U4 – 14-20 см, 10YR4/3, очень плотный, влажный, песчаный, резкий переход по цвету; U5a2 – 20-35 см, 10YR3/2, очень плотный, влажный, песчаный, более крупный гравий, кирпич, металлические трубы.

На пробной площади в Центральном районе города на Левашовском бульваре отмечено повышенное содержание свинца (1,5ПДК). Показатель суммарного загрязнения (Zc) – 7,1. Разрез заложен на глубину 70 см. Почвенный профиль хорошо стратифицирован на слои и представляет собой систему насыпных грунтов различных по гранулометрическому составу и цвету. На глубине 22 см проявляется слой с растительными остатками и выходами корней, что говорит о насыпном происхождении почв. Включения антропогенного характера (битый кирпич) встречаются в горизонте U2. Почвенный профиль имеет вид: U1d–U2h–U3iha1–U4–U5–U6 – конструкто зем.

Описание разреза: U1d – 0-2 см, 10YR4/1, плотный, увлажненный, комковатая структура, пронизан корнями растений; U2h – 2-10 см, 10YR2/2, плотный, увлажненный, супесчаный, много корней растений, переход по мехсоставу; U3iha1 – 10-20 см, 10YR3/2, плотный, свежий, песчаный, много корней растений, встречаются включения антропогенного характеры: обломки кирпича; U4 – 20-45 см, 10YR3/2, на границах перехода в U3iha1 и U5 темнее, уплотненный, увлажненный, песчаный, много крупных корней растений, гравий, переход плавный по цвету, мехсоставу и плотности; U5 – 45-62 см, 10YR3/3, плотный, увлажненный, супесчаный, много крупных корней, резкий переход по цвету; U6 – 62-70 см, 5YR4/4, верхняя часть чуть светлее, плотный, увлажненный, песчаный.

На землях сельской застройки один почвенный разрез заложен на пробной площади с повышенным валовым содержанием свинца (1,5ПДК). Места заложения двух других определялись случайным образом, так как содержание тяжелых металлов на остальных пробных площадях находится в пределах ПДК.

На территории частных участков в районе Соломенного заложена неглубокая прикопка на глубину 20 см. Такой глубины недостаточно для полноценного определения типа почв, прикопка заложена с целью уточнения содержания свинца в почве, так как ранее на данной пробной площади зафиксирована повышенная концентрация данного элемента (1,5ПДК). Однако показатель суммарного загрязнения (Zc) невысок – 7,56. По почвенному профилю выделено всего 2 горизонта. Стоит отметить, что почва здесь хорошо обогащена фосфором ( 200 мг\кг), вероятно из-за внесения дополнительных удобрений на участках. Почвенный профиль имеет вид: U1d–U2h – можно предположить, что почва относится к типу культурозем, так как верхние слои хорошо обогащены питательными веществами, но для точного определения необходим более глубокий разрез. Описание прикопки: U1d – 0-5 см, 10YR3/2, уплотненный, свежий, густо пронизан корнями растений, переход в следующий горизонт резкий по структуре; U2h – 5-20 см, 10YR2/2, уплотненный, свежий, мелко-ореховатая структура, супесь, много мелких корней, остатки древесины, крупинки кварца.

В районе Соломенного также заложен почвенный разрез на открытой площадке, на месте вырытого котлована под фундамент для строительства дома. На данной пробной площади содержание тяжелых металлов находится в пределах ПДК. Показатель суммарного загрязнения (Zc) равен 5,36. Почвенный профиль мощностью 75 см сохраняет признаки естественных подзолистых почв, однако в верхних слоях зафиксированы единичные включения антропогенного характера (строительный мусор). На глубину 20 см почва перемешена, из-за проведения строительных работ. На уровне 75 см отмечено появление грунтовых вод. По всему профилю встречаются валуны. Почвенный профиль имеет вид: Adua1–A1uA2u–B–BC – урбоподзолистая слабонарушенная почва.

Содержание марганца в почвах города Петрозаводска

Данные по распределению тяжелых металлов в почвах на землях резерва представлены в таблице 17 и 18. Содержание тяжелых металлов находится в пределах ПДК во всех почвенных разрезах. В верхнем слое культурозема отмечено очень низкое валовое содержание свинца, которое довольно резко увеличивается по глубине. Распределение общей меди, никеля, цинка и хрома происходит по одинаковому принципу: чередуются незначительные спады и увеличения концентрации от слоя к слою, с максимальным значением на глубине 32-42 см. По содержанию кобальта прослеживается небольшое накопление на глубине 32-57 см. Концентрация общего марганца распределена по почвенному профилю неравномерно, максимальное значение отмечено на глубине 32-42 см. Содержание серы максимально в верхнем слое 0-12 см, далее по глубине происходит резкое снижение концентрации, прослеживается накопление на глубине 32-42 см. По валовому содержанию всех элементов отмечено небольшое накопление в горизонте урбик на глубине 32-42 см.

Соединения тяжелых металлов, определенные в вытяжке «Aqua Regia», распределены по почвенному профилю в соответствии с валовым содержанием.

Концентрация подвижных форм свинца по почвенному профилю находится примерно на одном уровне – 0,05 мг/кг и увеличивается на глубине 57-95 см до 0,26 мг/кг. Отмечено небольшое накопление подвижного цинка, хрома и марганца на глубине 32-42см. В верхнем горизонте выявлены минимальные концентрации никеля и хрома, которые на разных глубинах увеличиваются и затем немного снижаются в нижнем горизонте. Максимальное содержание кобальта выявлено на глубине 12-32 см, далее по профилю оно равномерно снижается. Накопление подвижных соединений меди происходит в самом верхнем горизонте, далее наблюдается уменьшение концентрации, но в почвообразующей породе она снова возрастает. В горизонте Cg также увеличиваются концентрации ее водорастворимых соединений, а также свинца и никеля. На глубине 12-32 см отмечено максимальное содержание хрома. Проявляется накопление водорастворимых соединений марганца и цинка на глубине 32-42 см. Концентрация кобальта по всему почвенному профилю минее 0,01 мг/кг.

В почвенном профиле микроподбура максимальное валовое содержание свинца, меди, кобальта и марганца отмечено в горизонте B на глубине 1-4 см, а никеля и хрома в почвообразующей породе. Содержание общего цинка и серы максимально в верхнем горизонте 0-1 см, которое снижается по глубине.

Распределение никеля, кобальта и хрома, извлекаемых вытяжкой «Aqua Regia», отличается от распределения валовых концентраций: для никеля и кобальта выявлено равномерное снижение по всей глубине, а для хрома отмечено уменьшение концентрации на глубине 1-4 см с последующим накоплением в горизонте С.

Концентрация подвижных форм свинца и хрома максимальна в верхнем горизонте 0-1 см, которая по глубине снижается. Отмечено некоторое накопление в иллювиальном горизонте подвижных соединений меди и никеля. Концентрации кобальта, цинка и марганца увеличиваются по глубине.

Содержание водорастворимых соединений никеля, кобальта и хрома менее 0,02 мг/кг по всему почвенному профилю. Максимальное содержание водорастворимых форм свинца, меди и цинка отмечено на глубине 1-4 см, а марганца в почвообразующей породе.

В профиле урбоподзолистой сильнонарушенной почвы максимальное валовое содержание свинца, никеля и кобальта отмечено на глубине 2-10 см, однако концентрация хрома здесь минимальна. Далее по глубине происходит увеличение концентрации общего хрома. Содержание никеля и кобальта снижается по глубине с небольшим увеличением в нижнем горизонте BC. Распределение по почвенному профилю общего свинца и марганца неравномерно. Максимальное валовое содержание меди и цинка определено антропогенном горизонте U3a1, а хрома и марганца в ненарушенном естественном горизонте BC. Общая сера распределена профилю неравномерно, максимальная концентрация проявляется на глубине 2-10 см.

Распределение кобальта и свинца в вытяжке «Aqua Regia» аналогично: концентрация увеличивается на глубине 2-10 см и затем равномерно снижается по профилю. Содержание хрома распределено по почвенному профилю неравномерно с увеличением концентрации на глубине 2-10 и 30-46 см. Проявляется увеличение содержания марганца, извлекаемого вытяжкой «Aqua Regia», до глубины 46 см, которое затем снижается в нижележащем горизонте.

Отмечено накопление свинца в подвижной форме на глубине 10-46 см. На глубине 10-30 см также выявлены максимальные концентрации подвижных соединений никеля, кобальта и цинка. Содержание меди максимально в верхнем горизонте 0-2 см. В горизонтах «урбик» прослеживается накопление подвижных форм цинка, марганца и хрома.

Содержание водорастворимых форм свинца по всему профилю находится примерно на одном уровне 0,03-0,05 мг/кг, а никеля, кобальта и хрома менее 0,02 мг/кг, с небольшим увеличением концентрации хрома на глубине 30-46 см. Концентрация водорастворимых соединений меди, цинка и марганца максимальна в антропогенном горизонте U3a1.

Похожие диссертации на Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почв урбанизированных территорий по категориям землепользования (на примере г.Петрозаводска)