Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние и методы экогеохимии городских ландшафтов 10
1.1. Развитие экогеохимии городских ландшафтов 10
1.2. Оценка состояния компонентов городской среды при эколого-геохимических
исследованиях городов 11
1.3. Региональные экогеохимические исследования 14
1.4. Материалы и методы 17
1.4.1. Полевые работы 17
1.4.2. Химико-аналитические работы 20
1.4.3. Обработка данных 21
Глава 2. Ландшафтно-функциональная структура территории г. Улан-Батора 25
2.1. Техногенные особенности г. Улан-Батора 25
2.1.1. Функциональное зонирование города 26
2.1.2. Геохимическая характеристика источников загрязнения 29
2.2. Природные особенности района исследований 32
2.2.1. Геологическое строение и почвообразующие породы 32
2.2.2. Рельеф Ургинской котловины 35
2.2.3. Климат и особенности циркуляции атмоферы города 37
2.2.4. Поверхностные и грунтовые воды 39
2.2.5. Почвенно-растительный покров и его антропогенная трансформация 40
2.2.6. Ландшафтная структура и геохимические особенности территории города 44
2.3. Ландшафтно-функциональное зонирование 48
2.3.1. Карта ландшафтно-функциональных зон г. Улан-Батора 48
2.3.2. Факторы самоочищения и загрязнения ландшафтов г. Улан-Батора 51
Выводы 52
Глава 3. Состояние атмосферного воздуха г. Улан-Батора в зимний период 53
3.1. Эмиссия тяжелых металлов в атмосферу города 53
3.1.1. Химический состав атмосферной пыли и доля техногенных выпадений 53
3.1.2. Среднесуточные концентрации тяжелых металлов в атмосферной пыли 53
3.1.3. Суточный ход и сезонная динамика загрязнения воздуха 54
3.1.4. Оценка опасности загрязнения воздуха в зимний период 58
3.2. Оценка выпадений поллютантов на снежный покров 59
3.2.1. Тяжелые металлы в снежном покрове 59
3.2.1. Суммарное атмотехногенное загрязнение снежного покрова 61
Выводы 63
Глава 4. Тяжелые металлы в почвенном покрове г. Улан-Батора 64
4.1. Геохимические особенности почвенного покрова города и фоновых территорий 64
4.1.1. Региональная педолитогеохимическая специализация 64
4.1.2. Техногенная геохимическая трансформация почвенного покрова 64
4.1.3. Ассоциации тяжелых металлов в почвах 66
4.2. Тяжелые металлы в поверхностных горизонтах почв 67
4.2.1. Пространственное распределение тяжелых металлов в почвенном покрове 67
4.2.2. Локальные техногенные аномалии тяжелых металлов в почвах города 71
4.2.3. Факторы, контролирующие миграцию поллютантов в поверхностных горизонтах почв 72
4.3. Оценка загрязнения почвенного покрова 74
Выводы 77
Глава 5. Биогеохимические особенности г. Улан-Батора 79
5.1. Биогеохимическая характеристика городских и фоновых территорий 79
5.1.1. Региональная биогеохимическая специализация древесных растений 79
5.1.2. Техногенная трансформация микроэлементного состава древесных растений 79
5.1.3. Биогеохимические ассоциации тяжелых металлов 82
5.2. Тяжелые металлы в листьях тополя 83
5.2.1. Пространственное распределение тяжелых металлов в листьях тополя 83
5.2.2. Факторы поведения тяжелых металлов в древесных растениях 83
5.3. Экологическое состояние древесной растительности г. Улан-Батора 90
Выводы 93
Глава 6. Эколого-геохимическая оценка и состояние ландшафтов г. Улан-Батора 95
6.1. Эколого-геохимическая оценка г. Улан-Батора с помощью интегральных
показателей загрязнения 95
6.1.1. Индикационная значимость компонентов ландшафта при анализе загрязнения города 95
6.1.2. Оценка загрязнения функциональных зон г. Улан-Батора тяжелыми металлами 96
6.2. Многолетняя изменчивость загрязнения ландшафтов г. Улан-Батора 97
6.3. Ландшафтно-функциональное зонирование территоррии Улан-Батора и характеристика городских ландшафтов 100
6.3.1. Составление синтетической карты ландшафтно-функциональных зон г. Улан-Батора и эколого-геохимическая оценка их суммарного загрязнения тяжелыми металлами 100
6.3.2. Техногенное влияние на ландшафты города 103
Выводы 104
Заключение 105
Список литературы 107
- Региональные экогеохимические исследования
- Климат и особенности циркуляции атмоферы города
- Оценка опасности загрязнения воздуха в зимний период
- Тяжелые металлы в поверхностных горизонтах почв
Введение к работе
Актуальность темы. Современные крупные города являются ключевыми объектами исследования взаимодействия природы и общества, так как в них функционально переплетаются и пространственно перекрываются разнообразные экологические проблемы.
Улан-Батор - один из крупных источников поступления тяжелых металлов (ТМ) в бассейн р. Селенги, впадающей в оз. Байкал. Столица Монголии относится к числу городов мира с наиболее запыленной атмосферой (Gutticunda, 2007; ). Население города составляет 1,2 млн. чел. (40,5 % жителей страны). Неблагоприятная экологическая обстановка усугубляется обширными районами частной застройки из плотно расположенных юрт и домов, где проживает половина населения столицы (Gutticunda, 2007; Asian..., 2008; ). Большая часть этих районов образовалась после 1990 г. Эколого-геохимические особенности карточных районов мало изучены, хотя они являются особенностью городов Монголии и активно расширяются. Юрты и дома отапливаются бурым углем с большим количеством продуктов сгорания, которые выбрасываются в радиусе нескольких метров от источника - внутри жилищ и во дворах. На современном этапе проводится изучение состояния атмосферы г. Улан-Батора, как правило, содержания газообразных примесей: NOx, SOx, СО, синтетических органических веществ и различных фракций пыли (Са-рантуяа, 2005; Gutticunda, 2007; Аргучинцева и др., 2008; Air..., 2009; Environmental..., 2009; Allen et al., 2011; Davy et al., 2011 и др.), загрязнения почв (Кошелева и др., 2010; Batjargal et al., 2010; Васильева и др., 2013).
Актуальность диссертационного исследования определяется тем, что, несмотря на значительные изменения, произошедшие в Улан-Баторе за последние десятилетия, в настоящее время не опубликовано работ по комплексному анализу состояния городской среды.
Цель и задачи. Цель работы - исследовать распределение и поведение ТМ в компонентах природной среды г. Улан-Батора и оценить эколого-геохимическое состояние городских ландшафтов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1) установить геохимическую специализацию источников загрязнения города; 2) определить геохимические параметры фоновых ландшафтов и их техногенную трансформацию в разных функциональных зонах города; 3) проанализировать пространственную структуру загрязнения снега, почв и древесных растений, выявить ландшафтные и техногенные факторы, контролирующие накопление ТМ в почвах и вегетативных органах деревьев, сопоставить концентрации ТМ с существующими санитарно-гигиеническими нормативами; 4) провести экологическое и функциональное районирование и картографирование города.
Исходные материалы. Основой для написания диссертации послужили материалы, собранные в ходе зимнего (2008/2009 гг.) и нескольких летних (2009, 2010 и 2011 гг.) полевых сезонов с функциональным зонированием города и опробованием аэрозолей воздуха, снега, почв, растений. Региональным фоном послужили пробы из заповедников Богдо-Ула (в 2-3 км к югу от города), Тэрэлж (в 20 км к востоку) и сомона Алтан-Булак (в 50 км к западу). Для определения геохимических особенностей источников загрязнения проанализированы образцы бурых углей из месторождений Налайх, Баганур и Чулут, образцы золы уноса ТЭЦ-3. Полученные данные обрабатывались с применением современных геохимических, статистических и картографических методов.
Личный вклад соискателя. Диссертант принимал непосредственное участие во всех летних полевых этапах, сборе и подготовке образцов, выполнил химико-аналитические работы по определению гранулометрического состава образцов почв, содержания в них органического углерода, химический анализ состава водной вытяжки, провел статистическую обработку и обобщение полевых и химико-аналитических данных, анализ литературы и фондовых материалов. Автором самостоятельно выполнены геоинформационное картографирование изучаемой территории, включая разработку матричной легенды и составление оригинальной карты ландшафтно-функциональных зон г. Улан-Батора и эколого-геохимическая оценки их суммарного загрязнения ТМ, подготовлен
иллюстративный и табличный материал, включенный в диссертационную работу и в научные публикации, выполнена основная часть интерпретации данных и формулировки выводов.
Научная новизна работы. В работе решена важная для геохимии ландшафтов научная задача - на примере г. Улан-Батора выявлен геохимический диссонанс загрязнения городских ландшафтов ТМ, который заключается в слабом загрязнении почв и растений города при высокой техногенной эмиссии поллютантов в атмосферу. Впервые на территории г. Улан-Батора проведены детальные исследования загрязнения приземного слоя атмосферы в холодное время года, суточной и сезонной изменчивости содержания большой группы ТМ, опасных для здоровья горожан. Охарактеризованы региональная геохимическая специализация древесных видов Populus laurifolia, Larix sibirica, пространственные закономерности и факторы бионакопления ТМ, экологическое состояние растений и их индикационная значимость. Предложен новый интегральный геохимический показатель - коэффициент биогеохимической трансформации Zv. Рассмотрена геохимическая структура функциональных зон, в том числе районов юрточной застройки, вьщелены различия в составе выбросов ТМ от карточных печей и от высокотемпературных установок ТЭЦ. Впервые составлена карта ландшафтно-функционального зонирования территории г. Улан-Батора и оценки загрязнения депонирующих сред ТМ.
Защищаемые положения.
-
Интенсивная техногенная эмиссия тяжелых металлов в зимний период привела к очень высокому и чрезвычайно опасному уровню загрязнения воздуха и снежного покрова г. Улан-Батора.
-
Для степных горно-котловинных ландшафтов Улан-Батора характерно слабое загрязнение почвенного и растительного покровов тяжелыми металлами со среднеконтрастными геохимическими аномалиями.
-
Природно-техногенный геохимический диссонанс ландшафтов Улан-Батора выражается в слабом загрязнении тяжелыми металлами почв и растений,
несмотря на их высокую техногенную эмиссию, увеличение площади и контрастности аномалий в снежном покрове за последние 20 лет.
4. Экологический мониторинг состояния городской среды должен базироваться на эколого-геохимических принципах и ландшафтно-функциональном зонировании территории. В пределах Улан-Батора выделено 20 ландшафтно-функциональных зон, различных по исходным природным условиям и степени техногенной геохимической трансформации.
Апробация работы, публикации. По теме диссертации опубликовано 22 работы: 9 статей (4 в журналах списка ВАК, 1 в сборнике, 4 в англоязычных журналах), 13 тезисов докладов и материалов конференций.
Материалы диссертации докладывались и опубликованы в трудах Международной научной конференции «Ломоносов» (Москва, 2009 г.), Международной конференции «Экологические последствия биосферных процессов в эко-тонной зоне Южной Сибири и Центральной Азии» (Улан-Батор, 2010 г.), Международной конференции, посвященной 165-летию В.В. Докучаева (Санкт-Петербург, 2011 г.), Всероссийской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2011 г.), Всероссийской научной конференции «Докучаевские молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2011 г.), Международной научно-практической конференции «Проблемы озеленения крупных городов» (Москва, 2011 г.), конференции «Экологические проблемы промышленных городов» (Саратов, 2011г.), Всероссийской научной конференции «Геохимия ландшафтов и география почв» (к 100-летию М.А. Глазовской) (Москва, 2012 г.), Всероссийской конференции молодых ученых «Стратегия взаимодействия микроорганизмов и растений с окружающей средой» (Саратов, 2012 г.), Международном семинаре «Bringing together Selenga-Baikal research» (Женева, 2012 г.), Международной конференции «The society for environmental geochemistry and health» (Тулуза, 2013 г.), Региональной конференции Международного географического союза (Киото, 2013).
Практическая значимость и реализация результатов работы. Работа
содержит фактические данные о реально существующей экологической ситуации в Улан-Баторе, научное объяснение и прогнозные модели миграции и аккумуляции ТМ в ландшафтах города. Исследования проводились при поддержке РФФИ (проект №10-05-93178-Монга «Эколого-геохимическая оценка состояния окружающей среды в крупных городах Монголии»), Совместной российско-монгольской комплексной биологической экспедиции РАН и АНМ (СРМКБЭ), ФЦП «Научные и педагогические кадры инновационной России» (Госконтракт № 02.740.11.0337 с Роснаукой по теме «Эколого-геохимическая оценка техногенной трансформации ландшафтов», Госконтракт № П1078 «Разработка теоретических, экспериментальных и прикладных основ экологической геохимии ландшафтов», Госконтракт №11.519.11.5008 «Разработка научно-методических основ мониторинга и прогнозирования состояния бассейна р. Селенга с целью контроля трансграничного переноса загрязняющих веществ и их выноса в оз. Байкал и оптимизации использования и охраны водных ресурсов»), Министерства образования и науки Российской Федерации (соглашение 8673).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 144 страницах печатного текста, содержит 30 рисунков, 21 таблицу и 3 приложения на 24 страницах. Список литературы насчитывает 179 наименований.
Региональные экогеохимические исследования
Методологической основой использования геохимических методов является представление о том, что техногенные потоки веществ аккумулируются, рассеиваются и транспортируются через природные компоненты окружающей среды (Глазовская, 1981; Геохимия…, 1990; Перельман, Касимов, 1999). Изменения в определенном ярусе геохимического ландшафта сказываются практически на всех других его ярусах за счет связей между ними (Алексеенко, Алек-сеенко, 2013). Поэтому часто вывод об экологическом состоянии городов делается на основе анализа одного или нескольких компонентов городского ландшафта. Оценка степени загрязнения каждого компонента производится относительно фоновых аналогов, с учетом фоновых латеральной и радиальной ландшафтно-геохимической структуры (Глазовская, Касимов, 1987).
Анализ состояния атмосферного воздуха является наиболее актуальным вопросом экологии города, так как здоровье населения во многом определяется загрязнением нижней части городской атмосферы. К ним относятся мониторинг загрязнения, нормирование качества воздуха, выявление основных поллютантов и источников их поступления, разработка градостроительных, организационных и технологических способов борьбы с загрязнением воздуха. Наиболее значительные успехи достигнуты в изучении закономерностей атмосферной циркуляции и распространения загрязнений воздушным путем. Этому способствовало появление современных высокоточных автоматизированных приборов, обеспечивающих непрерывный во времени и пространстве мониторинг состояния воздушного бассейна, а также развитие численных моделей NWP (Numerical Weather Prediction) и UAP (Urban Air Pollution).
Анализ химического загрязнения воздуха в городах, как правило, ограничивается определением количества газообразных компонентов и разных фракций пыли. На станциях мониторинга ведется постоянное наблюдение за концентрациями оксидов азота, серы, углерода, газообразными органическими поллютантами (бензол, толуол, фенол, формальдегид и др.), взвешенными частицами. Последним уделяется все больше внимания, однако в большинстве случаев рассматриваются только концентрации взвешенных частиц без изучения их химического состава. Содержание ТМ в аэрозолях воздуха определяется редко, так как эти работы отличаются большей сложностью, временными и финансовыми затратами. В целом, поведение и свойства ТМ в атмосферном воздухе изучены недостаточно, что не позволяет построить надежные оценочные и прогнозные модели их пространственного распределения в компонентах городских ландшафтов.
Геохимический анализ снежного покрова используется в качестве косвенного метода для ориентировочной оценки содержания ТМ в воздухе и основан на взаимосвязи между поступлением ТМ в атмосферный воздух и их выпадением, фиксируемым в снежном покрове (Анализ…, 1982; Методические…, 1985; Василенко и др., 1985; Прокачева, Усачев, 1989; Геохимия…, 1990; Экогеохимия…, 1995; Нечаева, Макарова, 1996; Viklander, 1999; Касимов и др., 2012б). Основное внимание при этом уделяется трансформации физико-химических свойств снега (pH и минерализация талой воды, содержание взвешенных частиц и фосфора) по сравнению с фоновыми значениями (Павленко и др., 1981; Методические…, 1982; Волкова, Давыдова, 1987; Моисенков, 1989; Экогеохимия…, 1995; Viklander, 1999; Напрасникова, Макарова, 2006), накоплению в снеге органических и неорганических поллютантов (ТМ, ПАУ, нефтепродукты). Наиболее детально изучено влияние автотранспорта и антигололедных реагентов на загрязнение снежного покрова вблизи дорог (Павленко и др., 1981; Viklander, 1999; Sansalone et al., 2003; Engelhard et al., 2007; Cekstere et al., 2008).
Педогеохимическая индикация основана на способности городских почв аккумулировать ТМ в течение всего периода техногенного воздействия и фиксировать многолетние очаги загрязнения. Большинство почвенно-геохимических работ по городской тематике содержит результаты определений ТМ и других поллютантов в почвах разных функциональных зон и попытки объяснить наблюдаемые различия особенностями химического состава почвообразую-щих пород или преобладающим влиянием антропогенных источников: промышленности, транспорта, свалок мусора и т.д. Современные почвенно-геохимические исследования проведены в Стокгольме (Швеция), Лиссабоне (Португалия), Загребе (Хорватия), Хужоу и Шеньяне (Китай), Цинцинатти (США), Мехико (Мексика), Талькахуано (Чили), а также ряде городов Испании, Греции, Италии, Великобритании (Linde, Oborn, Gustafsson, 2007; Turer et al., 2001; Tume et al., 2007; Azimi et al., 2004; Wang, Qin, 2005; Papaefthymiou, Anousis, 2006; Wang, Qin, 2005; Mapping…, 2011). В Москве оценивались различия в уровнях загрязнения различных функциональных зон, определялись источники загрязнения, изучалось поведение ТМ и ПАУ в почвах (Обухов, Лепнева, 1989; Ладонин, Пляскина, 2003), исследовалась многолетняя динамика загрязнения почв свинцом, которая характеризуется быстрыми темпами накопления его соединений, вызывающими ухудшение экологической обстановки для городских жителей (Никифорова, Кошелева, 2007). В гораздо меньшей степени изучены закономерности пространственного распределения загрязняющих веществ в городах, расположенных в различных геоморфологических условиях, которые определяют особенности воздушной миграции продуктов техно генеза.
Разрабатываются информативные химико-аналитические методы, дающие представление о формах нахождения и поведении приоритетных загрязнителей, включая их биодоступность, подвижность, профильное распределение и формирование ассоциаций в различных поч-венно-геохимических условиях (Thuy et al., 2000; Oborn, Linde, 2001; Turer et al., 2001; Ладонин, Пляскина, 2003; Минкина и др., 2009; Mapping…, 2011). При этом учитываются сочетания условий или отдельные способы воздействия на почву, изменяющие миграционную способность поллютантов (гранулометрический состав почв, содержание оксидов железа, фульвокис-лот, внесение торфа, кислотные выпадения из атмосферы, антигололедные реагенты). Предложены средние (кларковые) содержания химических элементов в почвах населенных пунктов, актуальные для начала XXI века, так как в почвах селитебных ландшафтов поступление ТМ намного выше, чем в других геосистемах (Алексеенко, Алексеенко, 2013).
Биогеохимическая индикация используется для диагностики экологического состояния растений и атмосферы города. Она основана на выявлении биохимических изменений, предшествующих появлению морфологических признаков угнетения растений. Информация о микроэлементном составе растений важна, прежде всего, для оценки их жизнеспособности и ранней диагностики стрессового состояния.
Общие закономерности поглощения микроэлементов многими видами растений в фоновых условиях достаточно хорошо изучены, выявлены особенности их биологической миграции в естественных местах обитания (Добровольский, 1998, Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Башкин, Касимов, 2004; Баргальи, 2005; Уфимцева, Терехина, 2005 и др.). Однако в условиях городов эти закономерности претерпевают изменения, связанные с ростом концентраций ТМ в сопредельных средах – воздухе и почвах – и усилением их фолиарного поглощения (Баргальи, 2005). Содержание ТМ в растениях может использоваться как комплексный показатель, отражающий загрязнение почвы и приземного слоя атмосферы (Плеханова, Обухов, 1992; Баргальи, 2005). Подобные исследования активно ведутся в европейских странах (Sawidis et al., 1995; Pav-lovi et al., 2004; Mapping…, 2008; Migeon et al., 2009; Rucandio et al., 2010 и др.), создана и активно расширяется общеевропейская сеть биомониторинга (Klumpp et al., 2002). Биоиндикация используется и при анализе загрязнения атмосферы городов Китая (Zhang et al., 2004). Современные биогеохимических исследования в России опираются на работы (Парибок и др., 1982; Авессаломова, 1987; Елпатьевский, Аржанова, 1990; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Плеханова, Обухов, 1992; Добровольский, 1998; Баргальи, 2005; Новикова, 2005; Никифорова и др., 2010). Биогеохимический анализ функциональных зон городов направленных на определение содержания широкого спектра макро- и микроэлементов в органах высших растений (Фролов, 1990; Sawidis et al., 1995; Баргальи, 2005). Изучаются биоиндикационные особенности различ 14 ных видов травянистой и древесной растительности (Уфимцева, Терехина, 2005; Migeon et al., 2009; Rucandio et al., 2010, Wang, Jia, 2010).
Основные проблемы биогеохимического мониторинга городов связаны с отсутствием количественных оценок корневого и фолиарного поглощения поллютантов и техногенной составляющей в составе данных потоков (Wolterbeek, Verburg, 2004). Решение этих проблем возможно на основе количественного описания взаимосвязей между содержанием подвижных и валовых форм элементов в почвах, атмосферном воздухе городов и их аккумуляцией растениями.
Комплексные эколого-геохимические исследования городских ландшафтов, включают покомпонентный анализ транзитных и депонирующих сред (Экогеохимия…, 1995; Курбатова, 2004 и др.). Большинство работ носит инвентаризационный характер. С начала 2000-х гг. больше внимания уделяется выявлению взаимосвязей между средами, попыткам объяснить особенности миграции и аккумуляции ТМ в урбанизированных условиях. Например, совместный анализ карт суммарного загрязнения снежного и почвенного покровов ТМ позволяет выделить регрессивные техногенные аномалии, проявляющиеся только в почвенном покрове, неотрансгрессивные – только в снеге, и трансгрессивные – и в снеге, и в почвах (Геохимия…, 1990; Никифорова и др., 2011). В картографировании происходит постепенный переход от покомпонентного анализа к выделению ландшафтных и ландшафтно-функциональных единиц на территории городов (Mapping…, 2011; Касимов и др., 2013).
Анализ современных эколого-геохимических исследований городских ландшафтов в России и за рубежом показал недостаточную изученность пространственной структуры и закономерностей формирования техногенных геохимических аномалий в депонирующих средах. В диссертации получены новые данные о характеристиках геохимических полей ТМ в снеге, почвах и растениях крупного города, установлены основные природные и антропогенные факторы, контролирующие миграцию и аккумуляцию ТМ в условиях горно-долинного и горнокотловинного рельефа.
Климат и особенности циркуляции атмоферы города
В аэрозолях воздуха, в фильтрате и твердом осадке снеговой воды определялось количество взвешенных частиц (III класс опасности) и валовое содержание ТМ методами масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS, масс-спектрометр Elan-6100 фирмы “Perkin Elmer”, США) и атомно-эмиссионной спектрометрии (спектрометр Optima-4300 той же фирмы) во ВНИИ минерального сырья. При анализе загрязнения воздуха рассматривались химические элементы I (Be, Cr, Cd, Pb), II (Mn, Fe, Ni, Cu, As, Co), III (Zn, Mo, Sn, Sb, W, Bi) и IV (V) классов опасности, а также элементы, не отнесенные к классам опасности, но определяющие геохимическую специфику выбросов – Ti, Sr, Th, U (ГН 2.1.6.1338-03; РД52.04.186-89). В образцах воздушно-сухой почвы, сухого растительного материалаи донных отложений определялось валовое содержание элементов I (As, Cd, Pb, Zn), II (Co, Ni, Mo, Cu, Cr) и III (V, Sr) классов опасности (ГН 2.1.7.2041-06; ГН 2.1.7.2042-06) теми же методами на тех же приборах.
В растениях дополнительно определялось содержание Fe и Mn, в почвах – основные физико-химические свойства, влияющие на накопление поллютантов. Содержание органического углерода c последующим пересчетом на количество гумуса определялось методом би-хроматного окисления, основанным на окислении углерода 6-тивалентным хромом (Cr6+). Гранулометрический состав почв определялся на лазерном микроанализаторе размеров частиц (гранулометре) «Analizette 22» методом растирания с раствором пирофосфата натрия. Анализ химического состава водной вытяжки – pH, TDS, содержание CO32-, HCO3-,SO42-, Ca2+, Mg2+ – проводился общепринятыми методами (Аринушкина, 1962; Орлов, 1985). Все химико-аналитические работы по определению перечисленных свойств почв выполнялись диссертантом в Эколого-геохимическом центре Географического факультета МГУ. 1.4.3. Обработка данных
Полученные данные анализировались с использованием различных методов. Для выявления пространственной геохимической неоднородности урбанизированных территорий в зависимости от источников и интенсивности антропогенного воздействия данные группировались по принадлежности к той или иной функциональной зоне.
Геохимические методы. Степень техногенности аэрозолей воздуха и взвеси снеговой воды оценивалась с помощью коэффициента аэрозольной концентрации Ка=А/К, где А - концентрация элемента в аэрозолях воздуха, К - кларк этого элемента в гранитном слое континентальной земной коры (Беус, 1981; Добровольский, 1983).
Для выявления региональной геохимической специализации фоновых территорий состав почв сравнивался с кларками литосферы (Виноградов, 1962; Taylor & McLennan, 1985; Беус и др., 1976; Rudnick, Gao, 2003), растений - со средними концентрациями ТМ в ежегодном приросте растений суши (Добровольский, 1998). Специализация взвесей снеговой воды, почв и растений определялась формулой, в числителе которой даются концентрирующиеся элементы с их коэффициентами накопления КК, в знаменателе - деконцентрирующиеся с коэффициентами рассеяния КР.
Накопление и рассеяние ТМ на территории города по сравнению с региональным фоном оценивалось путем расчета коэффициентов концентрации (Кс) и рассеяния (Кр) для снеговой воды, взвесей, почв и растений в разных функциональных зонах: Кс=Са/Сф и Кр=Сф/Са, где Сф, Са - средние концентрации элемента в фоновых и городских образцах соответственно (Геохимия…, 1990). Для эколого-геохимической характеристики функциональных зон использовалась формула, аналогичная описанной для фоновых условий. На основе абсолютных содержаний ТМ в растениях строились ряды накопления (Авессаломова, 1989), которые дают сравнительную характеристику микроэлементного состава растений в городских ландшафтах по сравнению с природными.
Изменения в микроэлементном составе растительности характеризует предложенный автором комплексный показатель - коэффициент биогеохимической трансформации Zv, кото рый рассчитывается по формуле Zv = S Kc + S Кр-(п1+п2-\), гдеиу, П2 - количество микроэле-ментов с Кс 1,5 и с Кр 1,5 соответственно (Касимов и др., 2011). Как известно (Кабата 22
Пендиас, Пендиас, 1989; Добровольский, 1998; Баргальи, 2005), растения реагируют на ухудшение состояния окружающей среды как накоплением, так и деконцентрацией ТМ, что обусловлено изменениями интенсивности биологических процессов. Коэффициент Zv отражает нарушение нормальных соотношений микроэлементов в органах растений, характерных для их фило- и онтогенетической специализации, и количественно описывает дисбаланс микроэлементов, возникающий в результате усиления антропогенной нагрузки.
Экологическое состояние древесных растений диагностировалось также с помощью биогеохимических отношений Fe/Mn, Cu/Zn и Pb/Mn. Отношение Fe/Mn является одним из наиболее информативных показателей процессов фотосинтеза, Cu/Zn – ферментосинтеза, а Pb/Mn характеризует соотношение токсичных и биофильных элементов (Парибок и др., 1982; Елпатьевский, Аржанова, 1990; Аржанова, 1996; Новикова, 2005).
Статистическая обработка данных включала вычисление выборочных средних Сср, стандартных отклонений, коэффициентов вариации Cv и амплитуд колебаний содержания элементов в программных пакетах Microsoft Excel и Statistica 7.0. Для снежного покрова, почв и сухого вещества растений рассматривались статистические показатели для каждой функциональной зоны и для города в целом. Значимость различий средних оценивалась по t-критерию, однородность дисперсий – с помощью F-статистики. Парагенетические ассоциации элементов с общими областями накопления и выноса выделялись с помощью кластерного анализа (алгоритм Complete Linkage), сходство в поведении элементов оценивалось коэффициентами корреляции r. Ассоциации ТМ выделялись с помощью кластерного анализа с учетом «пороговых» значений коэффициентов корреляции (Дмитриев, 1995), соответствующих 95 %-ному доверительному интервалу.
Методом регрессионных деревьев, построенных в пакете SPLUS (MathSoft, 1999), выявлены основные природные и антропогенные факторы, контролирующие содержание ТМ в почвах и растениях. Иинтерпретация результатов проводилась с использованием известных закономерностей поведения ТМ в ландшафтах (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Геохимия…, 1990; Елпатьевский, Аржанова, 1990; Добровольский, 1998; Перельман, Касимов, 1999; Барга-льи, 2005).
Санитарно-гигиеническая оценка воздуха проводилась с помощью нормативов, разработанных в России – предельно допустимых максимально-разовых и среднесуточных концентраций (ПДКмр и ПДКсс) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ГН 2.1.6.1338-03). Степень опасности загрязнения воздуха определялась по содержанию в нем ТМ, выраженному в долях от ПДК. Эффект суммации ТМ оценивался с помощью комплексного индекса загрязнения атмосферы (ИЗА), рассчитанного по формуле ИЗА=(Сi/ПДКi)Ki, где Ci –среднесуточная концентрации i-го вещества в воздухе; ПДКi – его ПДКсс, Ki –коэффициент для пересчета загрязнения воздуха i-м веществом в загрязнение SO2. Значения Ki равны 1,5, 1,3, 1,0 и 0,85 соответственно для I, II, III и IV классов опасности. В зависимости от значения ИЗА уровень загрязнения воздуха определялся как низкий (ИЗА 5), повышенный (5-7), высокий (7-14) или очень высокий ( 14) (РД 52.04.186-89). Индексы загрязнения атмосферы, разработанные европейскими и американскими экологическими агентствами, нами не применялись, так как они ориентированы на содержание в воздухе оксидов и взвешенных частиц и не учитывают содержание ТМ (Какарека, 2012).
При санитарно-гигиенической оценке загрязнения почв использовались предельно и ориентировочно допустимые концентрации (ПДК и ОДК), принятые в Монголии (Доржготов, Батхишиг, 2008), в России (Мотузова, Безуглова, 2007; ГН 2.1.7.2041-06; ГН 2.1.7.2042-06), в странах Европы (Фомин, Фомин, 2001). При относительно равномерной сети опробования процент площади загрязненных почв определялся как число точек с превышением ПДК по отдельным элементам, отнесенное к общему количеству точек опробования на территории города (Методические…, 1982).
Из-за отсутствия санитарно-гигиенических нормативов для изучаемых растений, фито-токсичность уровня содержания ТМ в листьях тополя оценивалась путем сравнения с известными диапазонами дефицитных, нормальных и токсичных концентраций микроэлементов в зрелых тканях листьев, установленными по обобщенным данным для многих видов в листьях растений, исключая очень чувствительные и очень толерантные виды (Кабата-Пендиас, Пен-диас, 1989).
Картографическая обработка выполнена в программном пакете ArcGIS 10.0. Для составления ландшафтной схемы территории и карты функционального зонирования были использованы собственные полевые материалы, полученные в ходе рекогносцировочных маршрутов и при описании ключевых участков и точек опробования, материалы Института географии Академии наук Монголии (геологические карты), цифровые модели рельефа из баз данных сообщества CGIAR-CSI (http://www.cgiar-csi.org/), многоканальные космические снимки LandSat (http://glcfapp.glcf.umd.edu:8080/esdi/), космические снимки GoogleEarth, а также литературные материалы (Мурзаев, 1952; Геоморфология…, 1982; Ногина, 1984; Национальный…, 1990; Эко-геохимия…, 1995; Гунин и др., 2003; Экосистемы…, 2005). Информация о ландшафтной структуре территории Улан-Батора получена путем анализа природных карт (геологической, геоморфологической, почвенной, растительности и др.). Часть карт была составлена непосредственно в процессе исследования, другие карты – оцифрованы и привязаны в единой системе координат. При обработке картографической информации использовались приемы пространственного анализа: оверлей слоев, геоинформационный статистический анализ и др.
Почвенно-геохимическое и биогеохимическое картографирование выполнено методом обратно взвешенных расстояний (ОВР / IDW) на основе результатов химико-аналитических работ. Для предотвращения завышенной оценки загрязнения территории при интерполяции данных не использовались точки с экстремально высокими концентрациями ТМ, во много раз превышающими средний уровень на территории города (Методические…, 1999). На картах они показаны в виде точечных аномалий.
Для составления карты ландшафтно-функциональных зон г. Улан-Батора и эколого-геохимической оценки их суммарного загрязнения ТМ использовался картографический материал, полученный в ходе предыдущих этапов работы. Синтез информации проводится с использованием приемов пространственного картографического анализа (оверлей слоев, геоинформационный статистический анализ и др.).
Оценка опасности загрязнения воздуха в зимний период
Таким образом, приземный воздух Улан-Батора в течение зимы 2008/2009 гг. был наименее загрязнен в декабре, к началу февраля загрязнение усилилось, а к марту постепенно спадало. Такой сезонный ход загрязнения атмосферы объясняется тем, что январь и начало февраля – самое холодное время в году с малой продолжительностью солнечного сияния, температурными инверсиями и максимальной интенсивностью работы топливно-энергетического комплекса (Береснева, 2006; http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html). Устойчивость этой тенденции можно выяснить только путем многолетнего мониторинга.
Загрязнение воздуха от различных источников заметно различается по сезонам. Весной и осенью главную роль играют ветровая эрозия почв и сжигание древесины. Зимой уровень загрязнения резко возрастает из-за интенсивного поступления поллютантов от сжигания углей, а летом, наоборот, снижается из-за сезонных ливней. Летом наиболее сильное атмотехногенное загрязнение наблюдалось вдоль автомагистралей, преимущественно Pb, Zn, V, Cd, Mo, и в промышленной зоне – Mo, Cd, Zn. Выбросы автотранспорта поступают в атмосферу круглый год примерно в одинаковых количествах (Davy et al., 2009; Касимов и др., 2011б; Кошелева и др., 2012б; Сорокина и др., 2013).
Суточная и сезонная изменчивость содержания ТМ в атмосфере зависит от многих факторов. Санитарно-гигиеническая оценка среднесуточных концентраций указывает на низкое качество воздуха в Улан-Баторе, где повсеместно присутствуют Pb, Mn, Cu, Ni, Zn и взвешенные частицы в опасных для здоровья людей концентрациях, что провоцирует появление и обострение респираторных заболеваний и приводит к снижению продолжительности жизни (Гунин и др., 2003; HEI, 2004; Allen et al., 2011). Наиболее серьезную угрозу представляет Pb, в десятки раз превышающий допустимые нормы в течение всего зимнего периода (Сорокина, Энх-Амгалан, 2012).
Наибольшее суммарное загрязнение ТМ с крайне высокими ИЗА отмечено в центре города (рис. 3.1б), что объясняется его расположением в подчиненных позициях рельефа и интенсивным движением транспорта. Запыленный воздух из районов частной застройки спускается в долины рек, где загрязнение увеличивается вдвое, по сравнению с близлизлежащими склонами (пункты наблюдения А и D на рис. 1.1 и 3.1б). Максимальное загрязнение воздуха с ИЗА 50 наблюдается в центре города, что связано с его застаиванием в днище котловины при антицик-лональном режиме погоды. С удалением от центра содержание ТМ в воздухе уменьшается, однако загрязнение остается высоким (ИЗА 5). В целом состояние атмосферного воздуха в зимний период оценивается как неудовлетворительное и даже опасное для здоровья людей, в течение всей зимы уровень его загрязнения повсеместно оценивается как высокий или повышенный, а в центре – как очень высокий и чрезвычайно опасный.
Состояние атмосферы в городе можно значительно улучшить путем перехода на более эффективные и экологичные виды топлива. В первую очередь необходимо исключить применение этилированного бензина, активно внедрять современные разработки в области газификации углей, водно-угольного топлива. В районах частной застройки целесообразно использовать печи новой модификации с меньшим расходом топлива и меньшими выбросами.
Количество взвеси и химический состав снега отражают процессы иммиссии поллю-тантов, то есть их выпадении на снежный покров в течение холодного периода, что позволяет оценить общее техногенное воздействие на ландшафты Улан-Батора в течение отопительного сезона. Площадная полевая съемка и расчет пылевой нагрузки осложняются климатическими особенностями: при периодически ветреных малоснежных зимах снежный покров в городе островной и распространен в основном на склонах северной экспозиции (Касимов и др., 1995; Бе-реснева, 2006; Аргучинцева и др., 2008).
Наибольшее количество взвеси обнаружено в снеге в районах частной застройки, где общая масса взвеси в 24 раза превышала фоновые значения. В многоэтажных кварталах и пром-зоне превышение составило 8,3 и 8,6 раза соответственно. В твердой фазе снега среднее содержание макроэлементов образует ряд Al Ca Fe K Na Mg S Ti P Mn, последовательность элементов в котором близка к кларковому ряду, что свидетельствует о значительной доле терригенной пыли в атмосферных выпадениях. В растворенной фазе в ряду макроэлементов Ca S K Na Mg P Mn Fe Al Ti первые позиции занимают техногенно обусловленные элементы, в остальном он соответствует ряду водной миграции (Перельман, Касимов, 1999). Поступление большого количества Ca и S в обеих формах связано с выбросами от отопления (Геоэкологическая…. 1990; Давыдова, 2007).
Высокие коэффициенты Кс свидетельствуют о многократном возрастании поступления в атмосферу антропогенных аэрозолей, которые затем выпадают на снежный покров (прил. 1). Повышенное содержание ТМ прослеживается даже в фоновых образцах снеговой воды и взвеси, так как шлейф загрязнения по долине реки протягивается на несколько километров от города (прил. 1). Наибольшее накопление характерно для W, Th, U, Be, Mo, As, Sr, Sn, Sb, поступающих с выбросами топливной энергетики и концентрирующихся в золе уноса ТЭЦ (Kosheleva et al., 2011).
В городе увеличивается содержание ТМ в растворенной фракции снега, способной активно мигрировать в ландшафтах. По сравнению с твердофазными выпадениями, масса ТМ в жидкой фазе намного меньше, но их аномалии в десятки и сотни раз контрастнее, чем во взвешенной фракции, что представляет потенциальную угрозу загрязнения городской среды. (Эко-геохимия…. 1995; Давыдова, 2007). Наибольшие различия (более 300 раз), выявлены в центре города с максимальным уровнем загрязнения растворенной фракции (Zс= 1070) при низком – взвешенной (3,2). В десятки раз различаются уровни загрязнения в жилой застройке: в многоэтажной застройке обнаружен критический уровень загрязнения растворенными формами ТМ (313) и низкий – взвешенными (6), в частной застройке в долине р. Сэлбэ максимальный – растворенными формами ТМ (970-1100) и низкий – взвешенными ( 32). В полиэлементных аномалиях на востоке города Zс растворенных форм достигает 2 360 (рис. 3.3б).
В снежном покрове содержание поллютантов варьирует по функциональным зонам, то есть определяется размещением, специализацией и мощностью источников загрязнения (прил. 1). Наиболее интенсивно ТМ аккумулируются в районах частной застройки, особенно высоки концентрации поступающих при сжигании углей Mo, Be и Sn. В районах многоэтажной застройки ТМ накапливаются слабо, что согласуется с данными других исследований городской среды (Василенко и др., 1985; Геоэкологическая…, 1990). Уровень загрязнения ТМ снежного покрова в центральной части города увеличивается со временем, увеличиваются площади аномалий (Касимов и др., 1995).
Для всех функциональных зон и фракций характерна парагенетическая ассоциация Ti-Mnh-Fe-Ni-V (табл.3.3), в которую входят элементы, поступающие в значительных количествах с терригенной пылью. В растворенной фракции формируется ассоциация Be-Sn, что, возможно, связано с выпадением их преимущественно с мелкой пылью, во взвешенной – W-U и Cd-Sn, выпадающих с крупной. В отдельных функциональных зонах состав ассоциаций определяется особенностями химического состава выбросов: в промышленной зоне для обеих фракций характерна ассоциация Bi-Co, в зоне частной застройки – Zn-Pb и V-Sr.
Парагенетические ассоциации ТМ в снежном покрове города и коэффициенты Кс отражают химический состав золы уноса при сжигании угля. На промышленных установках ТЭЦ с высокой температурой горения элементами специализации являются As, Bi, Zn, Th, Fe, Co, Cr, Cu, из юрточных печей в атмосферу выбрасываются Be, Cd, Mo, Sb, Sr, V. Два разных источников продуктов сжигания угля – ТЭЦ и печи в юртах и домах – поставляют в атмосферу примерно одинаковое количество выбросов (11,6-12,3 мкг/м3), но различаются спектром ТМ из-за разной температуры горения (Davy et al., 2011).
Тяжелые металлы в поверхностных горизонтах почв
Для исследуемой территории впервые определена региональная биогеохимическая специализация наиболее распространенных в Улан-Баторе видов древесных растений – тополя лавролистного (Populus luarifolia) и лиственницы сибирской (Larix sibirica). Сравнение химического состава городских растений с фоновыми аналогами позволило количественно охарактеризовать микроэлементные изменения древесных растений под влиянием техногенеза.
Абсолютные знаечния концентрации ТМ в листьях тополя и в хвое лиственницы в фоновых условиях довольно близки, кроме Sr и Co (прил. 2). Региональная биогеохимическая специализация древесных видов выражается формулами: для тополя – As 4,0Sr3,6Co 3,3Cd 2,3Cr1,2 и для нателе – рассеивающиеся элементы, по сравнению со средними концентрациями ТМ в ежегодном приросте растений суши (Добровольский, 1998). Содержание большинства элементов в растениях фоновых территорий ниже, чем среднемировые значения, что может быть связано с уменьшением интенсивности биологического поглощения элементов в субаридных областях, а также с преобладанием при расчете мировых кларков данных по растениям гумидных ландшафтов, где интенсивность поглощения элементов выше (Касимов и др., 1989).
Для оценки изменений микроэлементного состава хвои лиственницы и отмытых листьях тополя рассчитаны коэффициенты концентрации и рассеяния Кс и Кр (рис. 5.1; прил. 2). Накопление и недостаток ТМ в городской растительности по сравнению с региональным фоном характеризуют формулы: для тополя – Zn 3,1Cd 3,1Mo 2,8Pb 2,1Sr1,4Cu 1,3 , для лиственницы – Ni1,1As1,7 Cr1,9Co 2,4V2,8 Mo7,1V4,9Pb2,8Cd3,9 As3,6Co2,4 Zn1,9Cu1,4Sr1,4Cr1,1 (в числителе – значения Кс, в знаменателе – Кр). В обоих ви-Ni1,1 дах обнаруженыоколофоновые содержания Sr, Cu, Ni, у лиственницы также Cr; деконцентрация элементов наблюдалась только в листьях тополя для Cr, Co, V.
Сравнение этих формул для фоновых и городских условий позволило выявить биогеохимическую специализацию древесных растений региона. У тополя к элементам, содержание которых повсеместно превышает их среднюю концентрацию в ежегодном приросте фитомассы (Добровольский, 1998), относятся Cd, Sr и As, у лиственницы – Sr, As и Cr. При этом бионакопление As обусловлено их повышенным содержанием в почвах (см. главу 4.3), Sr, Cd и Cr – видовой избирательностью поглощения.
Геохимические спектры микроэл еме нтов в хвое ли ствен ницы (а) и листьях тополя (б) г. Улан-Батора. Функциональные зоны: 1 - транспортная, 2 - промышленная, 3 - многоэтажной застройки, 4 - частной застройки, 5 - рекреационная ция этих ТМ обусловлена биохимическими процессами, происходящими в растениях при техногенном воздействии. Содержание Sr, Zn,Cu, Cr, Ni, Mo варьирует в пределах одного порядка. В хвое лиственницы на порядок увеличиваются концентрации Sr, Mo, Pb во всех функциональных зонах, Cd – в промышленной зоне, V – во всех, кроме промышленной. Содержание остальных ТМ изменяется в пределах одного порядка, снижения концентраций не наблюдается. Для лиственницы отмечены более контрастные различия в микроэлементном составе растений разных функциональных зон, что делает ее чувствительным индикатором загрязнения окружающей среды города.
Таким образом, древесные растения реагируют на техногенное воздействие не только аккумуляцией, но и деконцентрацией ТМ в вегетативных органах. Интенсивность биоаккумуляции зависит от видовой избирательности растений и от степени токсичности ТМ (Sawidis et al., 1995). Для обоих видов характерно устойчивое накопление Zn, Cd, Pb и Mo, у тополя выявлен недостаток V, Co, Cr (рис. 5.1). В промышленной зоне Улан-Батора наблюдается деконцен-трация V в листьях тополя и его минимальное накопление в хвое лиственницы. Схожие тенденции видовой избирательности отмечены и для растений (в том числе для тополей и лиственниц) в других городах – Москве, Санкт-Петербурге, Кито, Тессалоники (Sawids et al., 1995; Кошеле-ва и др., 2005; Уфимцева, Терехина, 2005; Новикова, Кошелева, 2007).
Полиэлементность биогеохимических ассоциации ТМ указывает на высокую антропогенную нагрузку. Они в гораздо меньшей степени, чем в почвах, отражают специфику расположенных поблизости источников загрязнения, что является следствием избирательного поглощения ТМ растениями (Методические…, 1982; Геохимия…, 1990; Экогеохимия…, 1995; Маркова, 2003). Положительные корреляционные связи между ТМ наблюдаются в двух случаях: при токсичных концентрациях элементов вследствие несбалансированного соотношения этих элементов и повреждения мембран; при этом растение испытывает физиологический стресс и в скором времени погибает (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989); при допустимых для нормальной жизнедеятельности растения концентрациях, когда положительная корреляционная связь свидетельствует о нормальном функционировании растительного организма, накоплением одних ТМ как ответной реакции на повышение концентраций других для восстановления равновесия между ними (Алексеенко, 2000).
Для листьев тополя характерны ассоциации Ni–Cu–Zn, Cr-As и V–Pb (табл. 5.2). Механизм поглощения этих ТМ, вероятно, один и тот же, и каждый из них может вследствие взаимной конкуренции ингибировать поглощение другого корневой системой (Graham, 1981; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Алексеева-Попова, 1991; Новикова и др., 2004). Cu и Zn могут оказывать тормозящее действие на поглощение Ni (Тэмп, 1991). В лиственнице ассоциируются Cr– Ni–Cu–Cd, Zn–Sr и Pb-V-As. Связь между элементами первой ассоциации можно объяснить вторичным эффектом повреждения мембран, вызванного несбалансированным поглощением этих элементов. Также может происходить замещение Ni на Cd в процессе поглощения (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Тэмп, 1991).
Растительность отражает совокупное воздействие источников загрязнения: часть ТМ поступает в растения с корневым поглощением (из почв), часть – с фолиарным (через почвенные частицы, осевшие на листьях, с осадками, из атмосферы или оседает с частицами, прено-симыми от источников). Роль второго резко возрастает в условиях техногенеза, так как листья принимают на себя большую часть атмосферных поллютантов (Махонько, 1989; Фролов, 1990; Alriksson, Eriksson, 2001; Баргальи, 2005).
По данным о содержании ТМ в листьях тополя была построена серия биогеохимических карт (рис. 5.2). Для листьев тополя определяющую роль в накоплении поллютантов играет атмосферный перенос и поглощение ТМ из атмотехногенных выпадений. Большинство ТМ накапливается вблизи источников их поступления в атмосферу: As и Cd концентрируются в промышленной зоне, Zn и Cu – в промышленно-транспортных районах, Cr – в северо-западной части города (Gzarnowska, 1974; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Sawidis et al., 1995; Добровольский, 1998). Количество Co и Ni в листьях тополя уменьшается в промышленно-транспортных районах из-за их биогеохимического антагонизма с Zn (Кабата-Пендиас, Пен-диас, 1989; Тэмп, 1991).
На востоке города в растениях накапливаются Pb и V в связи с их большой дальностью воздушного переноса и преобладанием западных ветров в летний период. преобладание аэрогенного поступления Pb и V в растения под влиянием выбросов автотранспорта отмечается во многих работах (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Алексеенко, 1990; Плеханова, Обухов, 1992; Sawidis et al., 1995; Добровольский, 1998; Rucandio et al., 2010).
Содержание Mo возрастает в долинах рек, что связано с особенностями его миграции в степных ландшафтах (Касимов, 1988; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). Этот элемент в анионной форме включается в процессы внутрипочвенной миграции и переносится в долины рек (рис. 4.2), где накапливается в доступной для растений форме. Поэтому поглощение Mo растениями в данных условиях зависит преимущественно от корневого поглощения, в отличие от остальных ТМ.
Похожие диссертации на Тяжелые металлы в ландшафтах г. Улан-Батора
