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

Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Караякова Венера Исхаковна

Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья
<
Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья
>

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

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

Караякова Венера Исхаковна. Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16, 06.01.03 : Саратов, 2004 141 c. РГБ ОД, 61:05-3/404

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7

1.1. ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОСТИ ОСАДКОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ. .. 7

1.2. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА НА РОСТ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТЕНИЙ 14

1.3. Устойчивость ПОЧВ К ТЕХНОГЕННЫМ КИСЛОТНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ 20

ГЛАВА 2. ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 43

2.1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, РЕЛЬЕФ, ГИДРОЛОГИЯ И ГЕОЛОГИЯ

2.2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ 48

2.3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.4. РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ 59

2.5.МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ...„ 62

ГЛАВА 3. ИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ АЭРОТЕХНОГЕНПОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА СВОЙСТВА ПОЧВЫ

4.1. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ 74

4.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ 79

4.3. КИСЛОТНО-ОСНОВНАЯ БУФЕРНОСТЬ ПОЧВЫ 88

ГЛАВА 5. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВЕННОМ И РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 101

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 102

ПРИЛОЖЕНИЯ 119

Введение к работе

Актуальность темы. Почва является индикатором природных процессов, и ее состояние - результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения. Выбросы в атмосферу от объектов теплоэнергетики, промышленных предприятий и транспорта приводят к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния и в результате к снижению плодородия. Свойством плодородия определяется огромная роль почвы в природе как источника существования и эволюции жизни на Земле. Загрязнение почв оказывает неблагоприятное воздействие на растительный мир и на здоровье населения, так как токсичные вещества по трофическим цепям могут попадать в организм человека. Охране почвенного покрова, в том числе от кислотных выпадений техногенного происхождения, уделяют все большее влияние (Израэль, 1984; Глазовская, 1990; Копцик и др., 2003).

Деградация почв — результат негативных (с точки зрения охраны природы или конкретной хозяйственной задачи) изменений строения, состава и элементов функционирования почв вызывываемых анпропогеными процессами.

Устойчивость почв к деградации большинством исследований понимает-ся как способность почв противостоять негативным воздействием и востонав-ливаться после их прекращение (Лебедева, Тонконогов 2002).

Почва биокосная динамическая система обладает общей (интегральной), а также отдельными видами устойчивости физической, химической, биологической. (Безднина, 2002).

Устойчивость физического состояния почв это способность восстанавливать физические характеристики после прекращение внешнего воздействие ( Худяков и др. 2002).

Устойчивость почв по отношению к воздействию различных химических веществ понимается как способность поддерживать концентрацию их в растворе при внешнем воздействии этих же веществ.

Устойчивость почв к внешним воздействиям во многом может определяться устойчивостью почвенного микробного сообщества (Ананьева 2002).

В условиях современного техногенных нагрузок характеризующихся интенсификацией миграции загрязняющих веществ, городские почвы, оказались в наиболее уязвимом положении.

Роль почвы в городе существенна и разнообразна. Выполняя важные сре-дообразующие функции, почва изменяет химический состав атмосферных осадков и подземных вод, является универсальным биохимическим барьером для большинства соединений (тяжелые металлы, нефтепродукты, пестициды и т.д.) на пути их миграции из атмосферы города в фунтовые воды и речную сеть. Почва в городе является хорошим поглотительным барьером газовых примесей: от автотранспорта, тепловых электростанций, заводов и т.д., поставщиком и регулятором содержания NO2, SO2 в воздухе. Почва — одно из необхо-димых условий произрастания зеленых насаждений в городе, которые поглощают из воздуха тяжелые металлы, улучшают городской микроклимат, способствуют оздоровлению воздуха и т.д.

Однако, в лесостепи Среднего Поволжья до настоящего времени вопросы устойчивости городских почв при кислотных и щелочных воздействиях в условиях повышенной техногенной нагрузки недостаточно изучены.

Цель исследований. Изучить изменения серых лесных почв региона в результате длительных воздействий химических кислотных выпадений и оценить устойчивость почв в этих условиях.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить фитоиндикационную роль морфолого-физиологических показателей древесных растений при аэротехногенном зафязнении.

2. Выявить эколого-микробиологический статус почв под воздействием техногенеза.

3. Изучить изменения физико-химических свойств почвенного покрова в зоне техногенных кислотных выпадений различной интенсивности.

.4. Определить содержание тяжелых металлов в почвенном и растительном покрове и оценить вклад транспорта в их поступление в городскую экосистему.

5. Оценить степень деградации городских почв и устойчивость их к деградации при кислотно-щелочных воздействиях различной интенсивности.

Положения выносимые на защиту.

- биоиндикация загрязнения почвенного покрова по состоянию микробного комплекса, низших и высших растений;

- изменение физико-химических свойств светло-серой лесной почвы под влиянием кислотных выпадений;

- накопление тяжелых металлов в почве и растительном покрове в условиях аэротехногенного загрязнения;

- оценка степени деградации городских почв к аэротехногенным воздействиям.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на межрегиональных научно-практических конференциях аспирантов и студентов ПГСХА (Пенза, 2000; 2001; 2002гг.); Всероссийской научно-практической конференции посвященной 50-летию кафедры почвоведения и агрохимии ПГСХА (Пенза 2002); Международной научно-практической конференции «Экологические аспекты интенсификации сельского хозяйства» (Пенза 2002); Международной научной конференции «Агрохимические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва 2002).

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья проведено комплексное многокомпонентное исследование городских ландшафтов. Изучено изменение свойств серых лесных почв в результате длительных воздействий техногенных кислотных выпадений и оценена устойчивость почв к деградации в этих условиях. Доказано, что данные только биоиндикационных исследований не являются достаточно информативным при

знаком для периода экологической обстановки они обязательно должно быть уточнены физико-химическим анализом.

Теоретическая и практическая значимость. Почвы, так и другие объекты биосферы в крупных промышленных центрах довольно сильно отличаются от таковых, расположенные в их окрестностях , и это необходимо учитывать при санитарно-гигиенической оценке, подборе зеленых насаждений, возможной степени миграции и концентрации большинства элементов и соединений.

В городских условиях комплексное исследование триады «почва - растение - атмосферный воздух» исключительно сложно, так как их взаимное влияние зависит от большого числа факторов..Тем не менее изучение этого вопроса стало в последние годы настоятельной необходимостью, как в теоретическом, так и в практическом отношении.

В работе проведена оценка экологического состояния городских ландшафтов и выявлено влияние аэротехногенеза на почвенный и растительный покров. Материалы диссертации нашли применение в учебном процессе по дисциплине «Химия окружающей среды».

ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОСТИ ОСАДКОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

При сжигании горючих ископаемых (угля, нефти, газа) большая часть содержащейся в них серы превращается в диоксид cepbi(SC 2). При всех видах сгорания различных материалов в воздухе происходит реакция атмосферного азота с атмосферным кислородом и образуется оксид азота(ЫОз). Эти газообразные продукты - диоксид серы и оксид азота - представляют так называемые кислотообразователи, т.е. они реагируют с атмосферным кислородом и водой с образованием кислот (серной и азотной). Такова причина возникновения кислотных дождей (Андрюков, 1992; Окружающая среда, 1993).

Дьяконов К.Н., Дончева А.В (2002) считают, что негативное влияние кислотных осадков выпадающих в районе действия ТЭС, работающих на мазуте и газе, прослеживается в нескольких направлениях:

- трансформируются и гибнут водные экосистемы: рН пресноводных систем составляет 6-7; организмы, адаптированные к этому уровню при изменении рН всего на 1-1,5 единицы, испытывают стресс и чаще всего погибают. Увеличение кислотности водоемов препятствует репродукции организмов.

- происходит деградация лесов. Кислоты нарушают защитный восковый покров листьев, растения становятся более уязвимыми для многих патогенных организмов. Наблюдается суховершинность крон, в хвое появляются бурые пятна. Ослабленные деревья оказываются объектом нападения насекомых-вредителей, ускоряющих снижение продуктивности древостоев и их текущего бонитета .

- подкисленные осадки, фильтруясь в почву и грунты, способны выщелачивать алюминий и тяжелые металлы, которые, в свою очередь оказывают токсичное воздействие, как на растения, так и на животных. Выпадение кислотных осадков связано с антропогенным загрязнением атмосферы выбросами соединений серы и азота (ежегодно в мире 255 млн.т). От этого в различных регионах мира погибают леса на площади более 31 млн. га (Вронский, 1996).

Сернокислые и азотные выпадения охватили значительные территории Российской Федерации. Сернокислые выбросы Норильска доносятся дождями до Канады. В районе Норильска сернокислотные осадки отравили тундру, озера, животный мир на многие сотни километров (Вронский, 1991; Протасов, Молчанов, 1995).

Очень много серы и оксидов азота переносится в Россию из-за рубежа. Например, из Англии мы получаем в год 52,3 кг оксида азота (Госдоклад, 1992 г.). В 1994 году 48%, серы выпавшей на европейскую территорию России, принесено с Запада. Для кислотных дождей нет границ (Юфит, 2002).

Кислотные осадки особенно опасны в районах с кислыми почвами и низкой буферностью природных вод. Техногенная кислота помимо прямого негативного действия на растения, животных и микрофлору увеличивает подвижность и вымывание почвенных катионов, растворяет карбонаты почвы, закисляет воду рек и озер. Это приводит к неблагоприятным цепным изменениям в водных экосистемах. Природные комплексы Южной Канады и Северной Европы уже давно ощущают действие кислотных осадков (Кислотные осадки, 1983; Акимова, Хаскин, 1998).

Кислотные осадки уже являются серьезной проблемой в Северной и Центральной Европе, на северо-востоке США, на юго-востоке Канады, в некоторых районах Китая, Бразилии и Нигерии. Все большую угрозу они начинают представлять в промышленных регионах Азии, Латинской Америки и Африки и в некоторых местах на западе США. Выпадают кислотные осадки в ряде тропических районов, где промышленность практически не развита, главным образом из-за выделения оксидов азота при сжигании биомассы.

В США на электростанции приходится от 90 до 95% эмиссий диоксида серы и 57% оксидов азота, причем 60% диоксида серы выбрасывается высокими трубами, что облегчает их перенос на большие расстояния. Более трех четвертей кислотных осадков в Норвегии, Швейцарии, Австрии, Швеции, Нидерландах и Финляндии переносится в эти страны ветром из промышленных районов Западной и Восточной Европы. В настоящее время на территорию бывшего ФРГ ежегодно выпадает с дождями 4,5 млн.т. серной и 2,8млн.т. азотной кислоты (Менинг, 1985; Крючков, Рязанцев, 1991; Окружающая среда, 1993).

Степень кислотности рН осадков над большей частью востока Северной Америки составляет 4,0-4,2, это в 30-40 раз больше по концентрации Н+ , чем кислотность нормальных осадков, которые выпадали в этих местах несколько десятилетий назад.

Постоянное загрязнение окружающей среды кислотными дождями препятствует саморегулирующейся естественной нейтрализации почвы и озер. Избыточное подкисление нарушает биологическое равновесие. В почвах происходит растворение питательных веществ, жизненно необходимых растениям; эти вещества выносятся дождями в грунтовые воды. Одновременно выщелачиваются из твердой фазы почвы и тяжелые металлы, которые затем усваиваются растениями, вызывая у них серьезные повреждения. Используя такие растения в пищу, человек также получает вместе с ними повышенную дозу тяжелых металлов. Возникает острая опасность загрязнения грунтовых вод, а значит, и питьевой воды, тяжелыми металлами, вынесенными кислотными дождями из почвы (Алексеев, 1987; Худолей, Мизгарева 1996).

Природные осадки имеют разную кислотность, но в среднем рН - 5,6. Кислотные осадки с рН меньше 5,6 представляют серьезную угрозу, особенно если величина рН падает ниже 5,1 (Тейлер, Миллер, 1993).

Кислотные дожди отрицательно воздействуют на почвы, в частности при уменьшении рН менее 5,0 начинается прогрессивное уменьшение их плодородия, а при рН 3,0 почвы становятся практически бесплодными. Наибольшей опасности закислення подвержены почвы таежной зоны (Биоиндикация, 1988; Глобальная служба, 1993; Вронский, 1996). Почвенная кислотность - важнейший фактор почвообразования, внут риэкосистемных биогеохимических циклов и питания растительных сообществ. Одним из важных факторов, вызывающих закисление почв, являются кислые дожди, формирующиеся в результате выбросов в атмосферу соединений азота, серы и других кислотообразующих агентов. Кислотность почв, подверженных таким выпадениям, зависит от запаса катионов в почвенном поглощающем комплексе, скорости выветривания почвенных минералов, количества и продолжительности действия выпадений. В последние десятилетия отмечается закисление лесных почв в центральной Европе (Горшков, 1987; Химическое загрязнение, 1991; Rehfuess K.S., 1989) и Скандинавии (Falkengren-Grerup, 1978; Hallbacken, Tamm, 1986). В соответствии с гипотезой почвенного закислення Ульриха (1981) основные катионы Са2 , Mg2+, К+, Na+ необратимо выщелачиваются из почвенной толщи в результате воздействия кислых дождей. Потери основных катионов обусловливают снижение кислотной нейтрализующей способности почв. Отрицательное действие закислення выражается в истощении почвенногопоглощающего комплекса основаниями и возрастании подвижности ионов Al3+, Fe3+, Mn2+, Ni24", Си2 и других металлов, повышенные концентрации которых в почвенном растворе являются токсичными для растительных организмов (Никонов, Лукина, 1993; Ровинский, Громов, 1994; Abrahamsen, 1983; Bergkvist, 1987; Hutchinson, 1973., Norton, 1977, Stuanes, 1987., Tyler, 1981).

Возрастание почвенной кислотности влияет на поглощение растениями элементов как изначально присутствующих в почвах, так и привнесенных в результате человеческой деятельности. Увеличение доступности металлов может приводить к более интенсивному поглощению их растениями. Таким образом, в пищевые цепи включаются повышенные концентрации алюминия и тяжелых металлов (Никонов, Лукина, 1995).

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, РЕЛЬЕФ, ГИДРОЛОГИЯ И ГЕОЛОГИЯ

Пензенская область расположена в Среднем Поволжье на западном склоне Приволжской возвышенности. Большая часть территории области занимает западный склон Приволжской возвышенности и восточную окраину Окско-Донской низменности.

Наиболее высокая и холмистая поверхность (270-300 м) в Засурье — Сур-ское плато. Оно расположено внутри излучины р. Суры. Восточную границу области пересекает возвышенность — Сурская Шишка, где есть высоты более 340 м. над уровнем моря. К западу от Суры располагаются две возвышенности: на севере - Сурско-Мокшанская, на юге — Керенско-Чембарская. Их вы-соты 270-290 м. над уровнем моря (Кузнецов, Гальдин, Китанина, 1966).

Территория города Пензы находится на западном полого-ступенчатом склоне Приволжской возвышенности. Город вытянут с запада на восток примерно на 22 км, с севера на юг - на 18 км. В геоморфологическом отношении Пенза приурочена к элементам долин р. Суры и ее левобережного притока р.Пензы. Западные и северо-восточные окраины города захватывают участки пологих, расчлененных эрозионными процессами плато Сурско-Мокшинского водораздела и междуречья рек Суры и Вяди (Пензенская энциклопедия, 2001).

ТЭЦ-1 расположена в северной части города, на берегу реки Суры (рис. 1). В районе ТЭЦ-1 проходит крупная автомагистраль и несколько мелких автомобильных дорог, а также железнодорожная ветвь «Пенза-Рузаевка». В непосредственной близости от ТЭЦ-1 расположен жилой массив.

Район исследования АОПЗ-24 находится на востоке г. Пензы, между фабрикой «Маяк» и п. Сосновкой. Окружен с 2-х сторон автомобильными дорогами - на г. Заречный, п. Ахуны и выездной дорогой из города. Раньше когда не было окружной дороги, она служила частью автомобильной трассы Москва-Самара, Район АОПЗ-24 принадлежит Железнодорожному району г. Пенза. В непосредственной близости от района исследований находятся: завод «Биосинтез», завод ЖБИ, нефтебаза, а также проходит железнодорожная ветвь «Москва-Самара» (рис. 2).

Территория района АОПЗ-24 окружена с двух сторон болотами, т.к. находится в низине по сравнению с прилегающими к нему п. Сосновка, который расположен на возвышенном берегу старой Суры.

Основными формами рельефа территории города Пензы и Пензенской области являются речные долины Суры и Пензы, водораздельное плато, склоны водораздела и долины ручья Безымянного. Абсолютные гипсометрические отметки колеблются от 225 м на водораздельном плато и понижаются до 134 м в пойме.

Пойма рек Суры и Пензы имеет асимметричное строение: правобережная ее часть значительно шире левобережной. Левый склон более крутой, ступенчатый, с различной степенью отчетливости в рельефе поверхностей выравнивания. Такая картина строения долины отражает ее террасовый характер.

Правый берег, пологий и широкий, изобилует меандрами, старицами, суходолами, многочисленными неглубоким (до 0,5-1 м) замкнутыми заболоченными ложбинами, а также дюнообразными холмами высотой до 4 м. Рельеф левобережной части поймы значительно видоизменен и снивелирован хозяйственной деятельностью человека. Ширина поймы колеблется от 2 до 7 км. Превышение высокой поймы над руслом реки составляет 20 м. Надпойменная терраса выделяется в черте города особенно отчетливо по заметно выраженным в рельефе верхнему и нижнему уступам. Поверхность ее роїзная, со слабым уклоном в сторону русла реки. Эрозионные процессы не расчленили террасу из-за незначительных перепадов высот. В образовании настоящей террасы преобладающая роль принадлежала аккумуляции осадков. Ширина террасы колеблется от 100 м до 100О м, превышение над руслом Суры составляет около 29 м.

Водораздельное плато представляет собой плосковершинный холм-останец, расчлененный эрозионными процессами на отдельные части. Холм существует на месте образованной восходящими тектоническими движениями неогенового периода возвышенности. Превышение водораздела над руслом реки Суры составляет более 120 м. Водораздельное плато еле заметно выраженным уступом в рельефе переходит в склон водораздела.

Склон водораздела на большей части исследуемой территории сравнительно короткий, крутой, прямолинейного или слабовыпуклого профиля. Нарушение естественного растительного покрова и распашка участков склона способствовали значительному овражно-балочному расчленению склона. Большинство эрозионных форм склона водораздела находится в стадии балки. Балки чаще всего имеют длину от 200 м до 1300 м, ширину в привершинной части 10-50 м, в приустьевой - 50-300 м, глубина вреза в вершинной части 5-17 м, в устьевой - 4-50 м. Ширина водораздельного склона составляет от 400 м до 1700 м, превышение над руслом р. Суры около 105 м (Курицин, Морденский, 1991).

В пределах города проявляются следующие процессы: оврагообразова-ние, оползни, оплывины, просадочность грунтов, заболоченность и затопление.

Оврагообразование отмечается чаще всего на склонах водоразделов и долин рек Суры, Пензы и ручья Безымянного. Планомерной борьбы с ростом оврагов не ведется, они часто являются местами сброса бытового мусора. В масштабах города овраги являются зонами неудобий, непригодными для I t строительства. Оползни и опльшины развиты на склонах долины р. Суры и по бортам балок и оврагов.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

Изучение физико-химических свойств светло-серых супесчаных почв показало, что содержание гумуса в горизонте А1 составляет 2,31%-2,37%, вниз по профилю оно резко снижается и уже в горизонте ВА2 составляет 0,40%-0,43% (табл. 13). Существенных различий по содержанию гумуса в зависимости от антропогенного воздействия не обнаружено.

Содержание обменно поглощенного Са в горизонте А1 составляет 7,2-7,6 мг-экв/100 г почвы. Сумма поглощенных оснований 8,8-9,5 мг-экв. В составе суммы поглощенных оснований доля Са составляет 82-80%.

Нижняя часть гумусового горизонта элювиирована от Са и Mg, а в горизонте В1 и В2 отмечается их накопление.

Гидролитическая кислотность составляет 3,0-3,3 мг-экв/100 г. почвы. Профильное распределение характеризуется минимальным значением в горизонте В1 и некоторым увеличением в нижележащем горизонте В2. Значение рНсол в горизонте А1 4,9-5,1 ед. Минимальное значение ее характерны для горизонта В2.

Физико-химические свойства светло-серой лесной супесчаной почвы, объект Значение рНсол в горизонте А1 4,9-5,1 ед. Минимальное значение ее характерны для горизонта В2.

Под влиянием выбросов с котельной произошло некоторое изменение физико-химических свойств почвы. Это проявилось, как в снижении суммы поглощенных оснований в горизонтах Al А2 на 0,7-0,3 мг-экв/100 г почвы, так и в росте гидролитической кислотности на 0,3 мг-экв/100 г почвы. Степень насыщенности основаниями снизилась на 3,3 и 3,5% в горизонтах А1 и А2. Значение рНсол и рНводной снижались на 0,2 ед.

В таблице 14 приведены статистические характеристики агрохимических .показателей по профилю почв для трех расстояний от источников загрязпе ния.

С учетом НСР0,5 об изменениях значений показателей по профилю почв можно сказать следующее: содержание гумуса.закономерно и ожидаемо уменьшается вниз по профилю;

по рН водному выделяется повышенным значением только горизонт ВС;

по рН солевому аналогично выделяются повышенным значением горизонты ВС и С;

по содержанию обменного Са выделяются пониженным значением горизонты AjA2 и ВА2;

по содержанию обменного Mg горизонты профиля разделяются на две части: верхние горизонты (Аь AjA2 и ВАг) с пониженным содержанием и нижние горизонты (Bi, В2, ВС) с более высоким; но сумме обменных Са и Mg картина аналогична обменному Са: пониженное содержание в горизонтах AjA2 и ВЛ2;

гидролитическая кислотность падает от горизонта Ai к горизонту В і, а затем не меняется;

степень насыщенности основаниями возрастает от горизонтов А і и AI А2 к горизонту В\, а ниже колеблется.

Проведена также оценка профильной дифференциации этих свойств по алгоритмам, использованным при анализе гранулометрического состава. Тенденции изменения оказались значимыми для всех показателей с учетом ошибок средних арифметических (табл. 15).

Примечания. 1) оценка «+» соответствует тенденции снижения показателя с глубиной, оценка «-» - тенденции увеличения, значения считали с учетом мощности отобранных образцов. Для всех расстояний от источника загрязнения характер тенденции по

профилю всех показателей не менялся (знак сохранялся). Средневзвешенные значения также заметно не изменялись с расстоянием.

По совокупности 7 показателей (кроме гумуса, профильное изменение которого заведомо известно однозначно и подтверждено выше) было оценено сходство соседних горизонтов (прил 4-6) для выявления возникших границ в профиле. Из рисунков видно, что на всех расстояниях четко выявляются границы между горизонтами (по низкому сходству или его падению) Ai и AiA2, В2 и ВС; граница между горизонтами ВАг и В і четко выявляется на расстояниях 100 и 2000 м и менее четко на расстоянии 500 м от источника загрязнения. Для средних и нижних горизонтов это соответствует границам по полному гранулометрическому составу; граница между горизонтами А, и АіАг по агрохимическим показателям более четко видна на всех расстояниях, чем по полному гранулометрическому составу.

Анализ изменений физико-химических свойств объекта в зависимости от удаленности от объекта выбросов показал, что наиболее значимые изменения в кислотно-основных свойствах в горизонтах Ai светло-серой почвы прослеживаются на расстоянии первые 100-200 м, далее они имеют место в виде тенденций (табл. 16).

Кислотность вблизи объекта увеличивается. Содержание обменно-поглощенного Са по сравнению с почвой не испытывающей кислотного воздействия снизилось на 0,5мг.-экв 100 г. почвы, Mg на 0,36 мг-экв/100 г. почвы.

Похожие диссертации на Устойчивость почв к деградации при кислотных воздействиях в условиях лесостепи Среднего Поволжья