Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Микроэлементы и радионуклиды в почвах и растениях 6
1.1. Почвы. 8
1.2. Растения 29
ГЛАВА II. Природные условия 37
2.1. Геология, орография и геоморфология 37
2.2. Гидрология 45
2.3. Климат 47
2.4. Почвообразующие породы 50
ГЛАВА III. Обьекты и методы исследований 55
3.1. Обьекты 55
3.1.1. Почвы 55
3.1.2. Растительность 71
3.2. Методы 79
3.2.1. Полевые исследования 79
3.2.2. Камеральные исследования 80
ГЛАВА IV. Содержание и распределение микроэлементов и радионуклидов в почвах лесного пояса горного алтая 82
4.1. Горно-лесные дерново-подзолистые почвы 82
4.2. Горно-лесные серые почвы 89
4.3. Горно-лесные бурые почвы 95
4.4. Горно-лесные черноземовидные почвы 102
ГЛАВА V. Микроэлементы в растениях лесного пояса горного алтая 120
5.1. Древесный ярус 120
5.2. Травянистый ярус 127
ГЛАВА VI. Экологическая оценка биогеохимической ситуации в лесном поясе горного алтая 132
Выводы 140
Литература 142
Введение к работе
Актуальность. Несмотря на возросший интерес к экологическим проблемам, в том числе, связанным с увеличением концентраций химических элементов в окружающей среде под влиянием деятельности человека, нельзя забывать и о естественных процессах миграции и концентрации элементов. В горных ландшафтах они протекают наиболее интенсивно.
Биогеохимия химических элементов Горного Алтая до настоящего времени остается недостаточно изученной. Особенно это относится к микроэлементам и радионуклидам, способным в повышенных концентрациях оказывать токсическое воздействие на живые организмы, в том числе на человека.
Живое вещество является главным фактором миграции химических элементов. Согласно первому принципу биогеохимии В.И. Вернадского (2001) « Биогенная миграция химических элементов стремится к максимальному своему проявлению». И, поскольку, накопление элементов в биомассе находится в прямой зависимости от общего запаса биомассы (Орлов и др., 2000), то в лесных экосистемах создаются наиболее благоприятные условия для проявления биогенной миграции элементов. Лесные экосистемы являются важнейшим геохимическим барьером на суше Земли (Алексеенко, 2006) и играют очень важную роль в сохранении и улучшении качества природных вод (Воронков, 1988).
Лесной пояс располагается в широком диапазоне высот (от 600 до 2400 м над уровнем моря) и занимает около половины территории Горного Алтая (Почвы..., 1973). Геологические и геоморфологические особенности, разнообразие подстилающих и почвообразующих пород, пестрота почвенного покрова и развитых на нем растительных формаций обусловливают формирование в пределах горно-лесного пояса Алтая сложной биогеохимической обстановки. Только комплексное биогеохимическое изучение позволяет наибо-
лее полно охарактеризовать процессы миграции и аккумуляции химических элементов в экосистеме (Ильин, 1973).
Цель работы: выявить закономерности миграции и аккумуляции микроэлементов и радионуклидов в лесных экосистемах Горного Алтая.
Задачи:
Изучить природные условия района исследований.
Исследовать микроэлементный и радионуклидный состав почв и растений лесного пояса Горного Алтая.
Охарактеризовать внутрипрофильное распределение микроэлементов и радионуклидов в лесных почвах Горного Алтая.
Выявить зависимость внутрипрофильного распределения микроэлементов и радионуклидов от показателей основных физико-химических свойств почв.
Изучить особенности вовлечения и вывода микроэлементов из биологического круговорота древесной и травянистой растительностью лиственничных, кедровых и пихтовых лесов Горного Алтая. Определить влияние этих процессов на перераспределение микроэлементов в профиле почв.
Дать экологическую оценку биогеохимической ситуации, сложившейся в лесных экосистемах Горного Алтая.
Научная новизна
Впервые для основных типов почв лесного пояса Горного Алтая установлено четыре типа внутрипрофильного распределения радионуклидов (238U, 232Th,40K, 137Cs) и микроэлементов (Mn, Zr, Zn, Си, Ni, Pb, Nb, Co, Sn, Mo). Впервые для основных формаций лесов Горного Алтая (лиственничный разнотравный, кедровый высокотравный, пихтовый высокотравный) установлена доля ежегодного возвращения Мп, Со и Си на поверхность почвы с опадом. Практическая значимость
Результаты исследований могут широко использоваться при решении задач экологического мониторинга, санитарно-гигиеническими службами, а также в учебном процессе в курсах экологии, химии и географии почв, био-
геохимии. Материалы диссертации могут быть полезны специалистам в области экологии, почвоведения и биогеохимии. Апробация
Основные материалы диссертации докладывались на: 6-й Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2002), всероссийской конференции "Город. Почва. Экология" (Санкт-Петербург, 2003), международных конференциях "Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде" (Семипалатинск, 2004, 2006), международной научной конференции « Геохимия биосферы» (Москва, 2006), конференциях молодых ученых ИВЭП СО РАН (2004, 2006, 2007). Публикации по теме диссертации
Основные результаты исследований опубликованы в 12 печатных работах, 5 из них в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК России. Объем и структура диссертации
Диссертация представляет собой рукопись объемом 158 страниц, состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы, который включает 196 отечественных и 7 зарубежных источников. Диссертация содержит 26 рисунков и 42 таблицы. Защищаемые положения
Интенсивность и направленность почвенных макропроцессов в основных типах горно-лесных почв Алтая обусловливают внутрипрофильное распределение микроэлементов и радионуклидов.
Биогеохимические особенности древесного и травянистого яруса кедровых и пихтовых высокотравных лесов способствуют наиболее активному вовлечению и выводу элементов из биологического круговорота за счет травянистого, а парковых лиственничных разнотравных лесов - за счет древесного яруса.
Геология, орография и геоморфология
Зная состав и свойства горных пород, слагающих ту или иную горную страну, можно с большой долей вероятности судить об обогащенности ее почв химическими элементами.
Алтай в геологическом отношении достаточно сложен (Нехорошев, 1958; Щукина,1960; Девяткин, 1965). Фундамент этой горной страны зало-жен в докембрии и нижнем палеозое в результате салаирских и каледонских движений.
К докембриймским отложениям относятся метаморфические породы хребтов Терехтинского и Холзун. Среди горных пород наиболее широко рас-пространены серицито-хлорито-кварц-альбитовые сланцы, часто с кальци-том.
Кристаллические и метаморфические сланцы палеозоя известны на се-верном склоне хребта Сайлюгем, в соседней с ним восточной оконечности Южно-Чуйского хребта и в Курайском хребте. В Северном и Северо-Восточном Алтае по нижнему течению Бии и Катуни распространены карбо-натные породы с глинистыми, кремнистыми и карбонатными горизонтами, а также морскими вулканогенными толщами.
К концу кембрия территория Алтая вновь испытывала погружение. В верхнем кембрии, ордовике, силуре и девоне здесь формировались мощные песчано-сланцевые толщи. Грубозернистые песчаники, зеленые и лиловые алевролиты, глинистые и кремнистые сланцы и тонкозернистые песчаники кембро-ордовика встречаются в Северо-Восточном, Северо-Западном и Цен-тральном Алтае.
В каледонский этап тектогенеза отложения кембро-ордовика в ряде мест претерпели глубокий метаморфизм с образованием зон кристаллических сланцев и гнейсов, известных в Курайском, Шапшальском, Сайлюгемском и Южно-Чуйском хребтах и в Прителецком районе. С этим же этапом связано появление гранитных массивов в бассейнах Чулышмана и Башкауса, в Ку-райском хребте и Прителецком районе.
Отложения ордовика, силура и девона представлены глинисто-известковыми сланцами, известковыми песчаниками, белыми, серыми и тем-но-серыми известняками, алевролитами, глинистыми и мергелистыми слан-цами. Для девона характерно также обилие вулканогенного материала кисло-го характера. Морской режим в среднем девоне существовал лишь на не-большой территории, в прогибах, унаследованных от салаирской системы. Морские отложения девона найдены в районе Терехтинского и Семинского хребтов.
К пермским отложениям отнесены маломощные красноцветные глини-стые песчаники, сланцы и конгломераты с пластами угля, известные к восто-ку от Телецкого озера. На протяжении мезозоя преобладало разрушение горных сооружений, сопровождавшееся постепенной нивелировкой поверхности. Палеозойские породы подвергались физическому и химическому расслоению с образовани-ем кор выветривания каолиновых и пестроцветных глин.
В кайнозое палеозойские и мезозойские прогибы продолжали погру-жаться, и в пределах днищ впадин, приуроченных к зонам глубинных разло-мов, накапливались мощные палеогеновые и неогеновые континентальные толщи. Палеогеновые каолиновые глины с прослоями щебнисто-галечникового материала известны в Чуйской, Курайской и Джулукульской котловинах. В Чуйской, Курайской, Джулукульской и Самахинской котлови-нах распространены также неогеновые отложения, состоящие из глин, пес-ков, алевролитов и прослоями бурых углей и известняков. В плейстоцене шло дальнейшее эрозионное расчленение Алтая в связи с поднятием его и влиянием оледенения. В голоцене в высокогорьях развиваются морены современных ледников, представленные слабоокатанным обломочным материалом с малым содер-жанием мелкозема. С голоценом связано образование озерных отложений и речного аллювия, слагающего надпойменные террасы.
Разновозрастные горные породы и образовавшиеся в результате их вы-ветривания рыхлые отложения, являющиеся почвообразующими породами, далеко не однородны по физическим и химическим свойствам. А первона-чальная неоднородность несомненно отражается и на физико-химических свойствах остальных звеньев ландшафта, в первую очередь на почвах, и на уровне содержания и характере распределения химических элементов.
Существенное значение для выработки форм рельефа имеет литология коренных пород. Так, в районах развития интрузивных пород развит массив-ный тип рельефа, на палеозойских сланцах и песчаниках — скалистые формы; округлые массивы с отвесными стенками характерны для выходов кристалли-ческих известняков и мраморов, Среднегорный рельеф, как и низкогорный, целиком обусловлен эрозионно-денудационными процессами (Разрез новейших …, 1978). Горный Алтай в основном образован нижнепалеозойскими осадочны-ми, изверженными и метаморфизованными породами, слагающими антикли-нали и синклинали, вытянутые к северо-западу, ограниченные и разбитые разломами. Мезозойские отложения на Алтае неизвестны, а третичные вы-полняют некоторые межгорные впадины. К поясу герцинской складчатости на западе рассматриваемой терри-тории относятся Рудный Алтай, Калбинский хребет и западная часть южного Алтая. На Алтае молодые кайнозойские морфоструктуры часто не совпадают с осями древних складок, пересекают их, но хорошо подчиняются возрожден-ным древним глубинным разломам. (Равнины и горы Сибири, 1975) Орография. В структурном отношении Горный Алтай представляет ги-гантский свод, ограниченный с севера тектоническим уступом Белокурихин-ского разлома, разбитый по системам нарушений на множество разновысот-ных блоков-хребтов, наиболее высоких в центральных частях Алтая. (Разрез новейших …, 1978).
Почвообразующие породы
Делювиальные и пролювиальные отложения, различные по происхож-дению, обычно оказываются совмещенными друг с другом территориально. Они обладают плохой отсортированностью, всегда более или менее выра-женной слоистостью, пестротой строения и механического состава как по вертикальному так и по горизонтальному простиранию.
Делювиальные отложения распространены главным образом на поло-гих склонах, в вогнутых и шлейфовых их частях, в седловинах хребтов, в по-нижениях поверхностей уплощенных вершин и плато. Мощность толщи обычно измеряется несколькими метрами. Количество обломочного мате-риала в них в большинстве увеличивается сверху вниз.
Пролювиальные отложения принимают участие в образовании более или менее наклонных конусов выноса на подгорных участках днищ котловин и террас крупных речных долин. Толща пролювиальных отложений может достигать нескольких десятков метров. Отсортирована она плохо и представ-лена слоистым грубокаменистым, иногда полуокатанным обломочным мате-риалом, содержащим мало мелкозема.
По мере перехода от влажных низкогорных районов области к сухим высокогорным толща делювиальных и пролювиальных отложений становит-ся менее мелкоземистой и более скелетной. При этом мелкозем делювиаль-ных и пролювиальных отложений влажных районов области более глини-стый, как правило, не содержит карбонатов, обладает довольно высокой ем-костью обмена и имеет кислую реакцию среды.
Делювиальные и особенно пролювиальные отложения обладают доста-точно высокой скважностью, а вместе с тем и хорошей водопроницаемостью.
Аллювиальные отложения распространены в долинах крупных и мел-ких рек, а также в котловинах. Они слагают речные террасы, выполняют со-временные поймы рек и вместе с пролювиальными отложениями принимают участие в образовании конусов выноса боковых притоков на террасах и до-линах крупных рек и в бортовых частях долин. Мощность толщи аллювиаль-ных отложений в отдельных местах достигает нескольких десятков метров.
Аллювиальные отложения представлены резкослоистой рыхлой тол-щей валунно-галечникового материала с песчаными, супесчаными и реже суглинистыми прослойками. На участках долин рек с замедленным течением (Чуйская, Курайская, Канская и Уймонская котловины), а так же в низовьях некоторых рек в районе низкогорий верхняя толща аллювия, выполняющего поймы и слагающего низкие надпойменные террасы, представлена резко че-редующимися слоями суглинков, супесей и глин с изредка встречающимися прослойками гальки или гравия.
Ледниковые отложения на территории Горного Алтая представлены очень широко. Представлены они моренными, водно-ледниковыми и озерно-ледниковыми образованиями.
Моренные отложения встречаются особенно часто в высокогорных районах области – на плоскогорьях (Чулышманское, Укок и др.), на плоских перевалах и в троговых долинах высоких хребтов, на отдельных участках террас крупных рек (Катунь, Чулышман, Башкаус и др.). Значительно реже эти отложения обнаруживаются в среднегорной части области, нахождение же их в низкогорьях в настоящее время вообще ставится под сомнение.
Моренные отложения представлены весьма разнообразным по петро-графическому составу материалом, несортированным по механическому со-ставу, содержащим в большом количестве глыбы, валуны, слабоокатанную гальку и заключенные между ними грубые хрящеватые пески, супеси, иногда суглинки. Сравнительно редко поверхностные горизонты этих отложений образованы мелкоземистым материалом – моренными бескарбонатными су-песями и суглинками.
Водно-ледниковые и озерно-ледниковые отложения распространены главным образом в котловинах и долинах рек среднегорных и высокогорных районов центральной и юго-восточной частей области, где они выполняют днища котловин и слагают высокие террасы.
Покровные лессовидные карбонатные суглинки обычно перекрывают грубые по механическому составу отложения – аллювиальные, пролювиаль-ные или же ледниковые. Лессовидные суглинки широко распространены в низкогорных районах области, в частности в западной части Бие-Катунского междуречья. Мощность их толщи, по данным В.М. Писаренко (1971), дости-гает 20-30 м. Чехол лессовидных суглинков очень хорошо развит в котлови-нах и в долинах крупных рек на надпойменных террасах. Мощность его здесь колеблется от нескольких метров до полуметра и менее. В толще суглинков очень часто обнаруживаются линзы крупнозернистого песка и гравия, что указывает на водное происхождение этих отложений. Лессовидные суглинки содержат 40-50 % пылеватых, 17-27 % илистых частиц. Они отличаются большой пористостью, значительной карбонатностью (10-16 %), довольно высокой емкостью обмена (11-25 мг-экв/100г), щелочной реакцией среды. Для них характерны обычные для лессовидных пород валовые содержания кремнезема (около 65 %), полуторных окислов алюминия (17-18 %) и железа (6-6,5 %). В восточной части Бие-Катунского междуречья лессовидные кар-бонатные суглинки сменяются толщей бурых глин, имеющих, как указывает Б.Ф. Петров (1948), делювиальное происхождение. Глины эти по сложению довольно плотные, почти лишены слоистости, однородны по механическому составу. В отличие от лессовидных суглинков они содержат больше физиче-ской глины и илистых частиц, обладают несколько более высокой емкостью обмена, не содержат карбонатов и имеют кислую реакцию среды. По данным валовых химических анализов, количество полуторных окислов алюминия и железа в них повышено, а кремнезема и кальция, наоборот, понижено (Почвы …, 1973).
Горно-лесные серые почвы
Равномерно по профилю горно-лесных черноземовидных почв распре-делены Pb, Co. Их среднее содержание, соответственно, колеблется: Pb – 19,0-22,0, Co – 12,0-15,0 мг/кг.
Равномерное распределение характерно так же для естественного ра-дионуклида 232Th. Его удельная активность в профиле горно-лесных черно-земовидных почв колеблется, в среднем, от 20,0 до 28,0 Бк/кг (табл. 17, рис 20). Удельная активность 40K увеличивается с глубиной. В дерновом гори-зонте она составляет 238,0-540,0 Бк/кг, а к почвообразующей породе она дос-тигает 340,0-900,0 Бк/кг. Обнаружена высокая степень корреляции (r = 0,70-0,75) между содержанием фракций ила и физической глины и удельной ак-тивностью радионуклидов тория и калия. Коэффициент корреляции между содержанием гумуса и удельной активностью урана равен 0,70. Максималь-ные концентрации 238U отмечены в гумусовых горизонтах горно-лесных чер-ноземовидных почв.
Тоже самое можно сказать и о внутрипрофильном распределении ис-кусственного радионуклида 137Cs. Наиболее высокие значения его удельной активности в горно-лесных черноземовидных почвах Горного Алтая прихо-дятся на слой 0-5, 5-10 см (рис. 19, табл. 18). Здесь содержание 137Cs соответ-ствует 10,0-55,0 Бк/кг. Снижение удельной активности цезия с глубиной про-исходит постепенно до 2,0-3,0 Бк/кг в почвенном слое 25-30 см. Глубже 30 см содержание его находится ниже пределов определения. В большинстве случаев 30-ти сантиметровая толща горно-лесных черноземовидных почв ох-вачена гумусообразованием.
В основных типах почв лесного пояса Горного Алтая установлено че-тыре типа внутрипрофильного распределения химических элементов: акку-мулятивный, аккумулятивно-иллювиальный, элювиально-иллювиальный и равномерный (табл. 19). Для аккумулятивного типа распределения характер-но, что наиболее высокие концентрации того или иного элемента находятся в верхней части профиля почвы, то есть, в гумусовых горизонтах. Вниз по профилю содержание элемента уменьшается. При аккумулятивно-иллювиальном типе распределения наблюдается аккумуляция элемента не только в гумусовых горизонтах, но и повышение его содержания в иллюви-альных и переходных к почвообразующей породе горизонтах. В этом случае минимальное содержание элемента приходится на среднюю часть профиля (в основном это горизонт АВ).
Элювиально-иллювиальное распределение элементов проявляется в том, что минимальное содержание элементов находится в верхней части профиля. С глубиной концентрация элементов возрастает. Максимальное со-держание может быть в иллювиальных, переходных к почвообразующей по-роде горизонтах и, собственно, в почвообразующей породе. Если различия в содержании элемента в разных генетических горизонтах незначительные и являются недостоверными, то такое распределение считается равномерным.
В горно-лесных дерново-подзолистых и серых почвах в большей сте-пени проявляется элювиально-иллювиальное распределение элементов (табл. 19). В горно-лесных бурых почвах практически равными долями представле-ны все типы распределения. Аккумулятивное и аккумулятивно-иллювиальное распределение элементов свойственно главным образом гор-но-лесным черноземовидным почвам (Балыкин, 2006б).
Тип внутрипрофильного распределения марганца во всех исследованных почвах лесного пояса Горного Алтая аккумулятивный. Связано это с его, от-носительно высоким для микроэлемента, содержанием и значительным ко-эффициентом биологического поглощения (7,5). Таким образом, повышение концентрации Mn в гумусовых горизонтах, скорее всего, связано с его био-генным накоплением. Обнаружена прямая зависимость между концентра-циями элемента и содержанием гумуса, а так же величиной емкости катион-ного обмена (рис. 22, 23). Обратная зависимость прослеживается в отноше
Внутрипрофильное распределение циркония не так однозначно. Не-смотря на весьма низкий коэффициент биологического поглощения (0,03) и пока не ясную роль в живом веществе, распределение его в горно-лесных дерново-подзолистых почвах Алтая имеет аккумулятивный характер. Акку-мулятивно-иллювиальный тип распределения этого элемента установлен в горно-лесных черноземовидных почвах. В горно-лесных серых и бурых поч-вах внутрипрофильное распределение Zr элювиально-иллювиальное.
В отношении показателей основных физико-химических свойств обна-ружена прямая корреляционная зависимость между содержанием циркония и показателями рН в горно-лесных бурых и черноземовидных почвах Алтая (рис. 21). В отношении гумуса и емкости катионного обмена наблюдается обратная связь. Высокая прямая корреляционная зависимость между концен-трацией Zr и содержанием фракций ила и физической глины выявлена в гор-но-лесных бурых почвах (рис. 24, 25).
Травянистый ярус
Содержание Zr и Sn меньше кларков этих элементов в почвах мира, но больше, чем их кларки в Земной коре. Средняя концентрация циркония и олова в гумусовых горизонтах лесных почв Горного Алтая, соответственно, колеблется в пределах: 198,0 – 240,0 и 4,0-6,0 мг/кг. Обратная ситуация на-блюдается в отношении меди. Среднее содержание этого элемента в гумусо-вых горизонтах горно-лесных почв составляет 28,0 – 43,0 мг/кг, что несколь-ко выше кларка Cu в почвах мира, но не превышает кларка в Земной коре. Гумусовые горизонты лесных почв Горного Алтая характеризуются более высоким содержанием молибдена (3,0 – 5,0 мг/кг) относительно кларков это-го элемента в Земной коре и почвах мира. Для ниобия пока не установлено среднее содержание в почвах мира, но по результатам наших исследований его концентрация в гумусосфере горно-лесных почв Алтая приближается к кларку в Земной коре и колеблется от 14,0 до 30,0 мг/кг. Почва благодаря своей огромной активной поверхности в состоянии поглощать многие вред-ные соединения на пути их миграции в водные экосистемы. На почвенных барьерах может в десятки раз увеличиваться содержание канцерогенных со-единений и тяжелых металлов (Добровольский, 1990). В этой связи, оценка уровней концентрации элементов в гумусовых горизонтах почв может слу-жить показателем экологического состояния (в отношении этих элементов) экосистемы в целом. Поскольку, в работе рассмотрены валовые формы мик-роэлементов, то оценку почв целесообразно проводить с точки зрения их по-тенциальной опасности. Средние значения валовых концентраций микроэле-ментов в гумусовых горизонтах почв лесного пояса Горного Алтая в не-сколько раз ниже нормативов принятых в России, Германии и Нидерландах (табл. 37), и не представляют опасности для живых организмов, в том числе для человека. Концентрации Zr и Nb не нормируются.
Приведенные ПДК в большей степени условны по целому ряду причин (Колесников, 2001): полифункциональность и гетерогенность почвы; разнообразие почв; разнообразие химических форм соединений элементов; явление синергизма и антагонизма; способность живых организмов к адаптации, а почвы к самовосста-новлению. Концентрации микроэлементов в исследуемых почвах можно считать фоно-выми, так как эти почвы не подвержены ни природному, ни антропогенному загрязнению. Интерес представляет теоретическая устойчивость горно-лесных почв к воздействию повышенных концентраций тяжелых металлов. Под устойчивостью, прежде всего, понимают потенциальный запас буферно-сти почв (Глазовская, 1997). Защитные возможности почв по отношению к микроэлементам, большинство из которых являются тяжелыми металлами, не беспредельны (Добровольский, 1990, Ильин, 2001). Оценка этих возмож-ностей (буферных свойств) дает представление о количестве металлов, кото-рое почва в состоянии перевести в малодоступное для корней и слабомигри-рующее состояние (Ильин, 2001). Величина буферности зависит от свойств почв, решающее значение среди которых имеют: реакция среды, гумусиро-ванность, гранулометрический состав, содержание Fe, Al (подвижных форм) и карбонатов. Показатели вышеперечисленных свойств горно-лесных почв Алтая приведены в таблице 38. – Почвы…, 1973
На основании шкалы буферности почв, составленной В.Б. Ильиным (Ильин, 2001), было рассчитано долевое участие каждого из свойств гумусо-вых горизонтов лесных почв Горного Алтая в формировании их буферной способности (табл. 39).
Полученные результаты показывают, что наиболее высокой буферной способностью отличаются гумусовые горизонты горно-лесных черноземо-видных почв. По градации И.Б. Ильина, данный тип почвы характеризуется повышенной степенью буферности. В этом случае допустимый уровень на-копления тяжелых металлов находится в диапазоне от 10 до 13 фоновых со-держаний. Степень буферности гумусовых горизонтов горно-лесных дерно-во-подзолистых, серых и бурых почв средняя с предельно допустимым уров-нем накопления тяжелых металлов от 7 до 10 фоновых содержаний.
Концентрации радионуклидов в почвенном покрове не нормируются, поэтому для эколого-биогеохимической оценки использованы среднемиро-вые и фоновые значения. Удельная активность естественных радионуклидов находится на уровне или не превышает среднего уровня удельной активности почв мира (табл. 40). Содержание 238U в гумусовых горизонтах лесных почв Горного Алтая соответствует его средней удельной активности 25,0-32,0 Бк/кг. Содержание тория несколько ниже. Его удельная активность в гумусо-сфере лесных почв Горного Алтая не превышает 20,0-30,0 Бк/кг. Средняя удельная активность калия в гумусовых горизонтах исследуемых почв со-ставляет 364,0-428,0 Бк/кг, что не превышает среднемировых значений для почв. Для оценки концентраций цезия - 137 рассчитана его плотность загряз-нения в почвах лесного пояса Горного Алтая (табл. 41).
Средняя плотность загрязнения радиоцезием большинства исследован-ных почв в два раза превышает показатели фоновой плотности загрязнения для региона. С другой стороны, на основании критериев Минприроды (Кри-терии…, 1992) допустимым уровнем загрязнения почв 137Cs можно считать до 1000 мКи/км2. Таким образом, фоновые концентрации, вероятно, требуют переоценки, а концентрации 137Cs в почвенном покрове лесного пояса Горно-го Алтая являются безопасными для существования живых организмов.
Плотность загрязнения горно-лесных черноземовидных почв в отличие от остальных рассмотренных типов несколько ниже. Это может быть связано как с распространением черноземовидных почв на относительно меньших отметках высот, так и с мозаичностью выпадений 137Cs.
