Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Устойчивость почв к антропогенным воздействиям 8
1.1. Общие представления и понятия устойчивости почв 8
1.2. Сорбционная способность как показатель устойчивости 17
Глава 2 Основные условия почвообразования территории Хання Накынского междуречья 23
Глава 3. Объекты и методы исследования 35
3.1. Фактические объемы исследований 35
3.2. Морфологическое описание и основные физико-химические хараткеристики доминирующих типов почв территории исследования 37
3.3. Методы исследования 46
3.4. Методологические принципы исследований 48
Глава 4. Сорбционная способность мерзлотных почв северо-таежных ландшафтов Западной Якутии как показатель устойчивости к химическому загрязнению 59
4.1. Гранулометрический состав 60
4.2. Кислотно-щелочные условия почвенной среды 68
4.3. Содержание гумуса 76
4.4. Емкость катионного обмена 85
4.5. Содержание основных оксидов 91
4.6. Интегральная оценка показателей сорбционной способности 96
Глава 5. Эколого-геохимическая характеристика мерзлотных почв северо-таежных ландшафтов Западной Якутии 109
Выводы 129
Список цитируемой литературы
- Сорбционная способность как показатель устойчивости
- Морфологическое описание и основные физико-химические хараткеристики доминирующих типов почв территории исследования
- Методологические принципы исследований
- Емкость катионного обмена
Сорбционная способность как показатель устойчивости
Еще в 1959 г. У.Р. Эшби заметил, что «устойчивость» - термин, сильно перегруженный в смысловом отношении. А за эти десятилетия его перегруженность еще больше возросла. Он приобрел огромное значение в экологических и биосферных исследованиях, подвергаясь многочисленным обсуждениям. При этом разные авторы вкладывают в эти понятия разный смысл, как в разных областях знания, так и в одних, часто достаточно узких областях знания. Так, существуют различные толкования понятия «устойчивость».
По B.C. Преображенскому (1983) термин «устойчивость» пришел в географию из техники и первые аналогии, первые модели были связаны с учением о сопротивлении материалов. На первых порах были сделаны попытки опробовать возможность переноса этого понятия с физических тел на сложные геосистемы. Наиболее общее комплексное определение устойчивости приводится в работе «Природа, техника, геотехнические системы» (1978), «как сопротивляемость внешним воздействиям, так и способность к восстановлению нарушенных этими воздействиями свойств природных систем». З.В. Дашкевич (1984) выделяет устойчивость как «способность геосистемы сохранять при различного рода возмущающих воздействиях присущую ей пространственно-временную структуру» и как способность «возвращаться в исходное или близкое к нему состояние после нарушения структуры, т. е. самовосстановление геосистемы».
В обоих определениях четко проявляется двуединость самого явления. Н.П. Солнцева (1982) в своей работе предлагает определенные разграничения этих свойств: а) способность противостоять нагрузкам можно обозначить как устойчивость 1-го рода (устойчивость-противостояние); б) способность к восстановлению нормального функционирования - как устойчивость 2-го рода (устойчивость-нормализация). Разграничение этих двух свойств и определяет интегральную устойчивость природного объекта. И. Букс (1987) также синтезирует два понятия «устойчивости геосистем»: способность возвращаться после возмущения в исходное состояние, и сохранять производственную функцию в социально-экономической системе. А.Г. Исаченко (1982) рассматривает понятие «динамика геосистем», которое «служит выражением ее устойчивости, ибо она свидетельствует о способности ее возвращаться к исходному состоянию», т.е. связь понятия устойчивости с процессами стабилизации. В этом аспекте более устойчивыми считаются те геосистемы, которые после нарушений наиболее быстро восстанавливают исходное состояние (Рюмин, 1986). Ю.Г. Пузаченко (1983) выразил противоположное определение «инвариантность геосистем» как свойство не изменять свое состояние при изменении внешних условий среды или свойство противостоять возмущениям. Цель данных понятий заключается в том, что при любых внешних воздействиях конечным результатом геосистемы является сохранение или приобретение своего исходного состояния, т.е. равновесия, когда геосистема не выходит за пределы своего ряда.
Также в своей работе Ю.Г. Пузаченко (1989) дает представление об «устойчивости экосистем» как сохранение качественно определенной структуры систем или ее восстановление после нарушений. При этом выделяет «области устойчивости», т.е. пока система не лишилась способности восстанавливать себя, она остается в одной и той же области устойчивости. Если из элементов разрушенной системы создается новая структура, то можно говорить о переходе в новую область устойчивости. Канадский ученый C.S. Holling (1973) рассматривал устойчивость экологической системы, как способность адаптироваться к изменившимся условиям, переход в новое состояние равновесия, эластичность. Так, Пузаченко и Holling говорят об эластичности экосистем, т.е. переход в новое состояние.
Т.П. Куприянова (1983) изучает вопросы, связанные с устойчивостью физико-географических систем и выводит это понятие «как способность системы активно сохранять свою структуру и характер функционирования в пространстве и во времени при изменяющихся условиях среды». Это понятие полностью совпадает с толкованиями термина «устойчивость ландшафта» данными К.Н. Дьяконовым, В.И. Булатовым, В.В. Куликовым, Г.Е. Гришанковым, которые еще в 70-х годах активно изучали понятие «устойчивость ландшафта». Так, К.Н. Дьяконов (1974) и В.И. Булатов (1974) рассматривают - как способность ландшафта сохранять свою структуру в пространстве и времени, В.В. Куликов (1976) - как свойство геосистем активно сохранять свои параметры и характер функционирования при воздействии возмущающих факторов, Г.Е. Гришанков (1977) - как способность ландшафта сохранять свою структуру в пространстве и времени при изменяющихся условиях среды.
По М.А. Глазовской понятие «устойчивость» описывается как способность легко «пропускать» сквозь систему загрязнители, так что они за время воздействия не успевают оказать вредного влияния на систему (Арманд, 1983а). Работы М.А. Глазовской по устойчивости основаны на теории и методах геохимии ландшафтов. Именно в ее трудах детально рассмотрены вопросы геохимической устойчивости. Так, понятие «геохимической устойчивости природных систем» получило два аспекта, где: 1) устойчивостью называют способность природной системы противостоять техногенным воздействиям и сохранять нормальное функционирование; 2) устойчивость природных систем понимается как способность к «регенерации» после прекращения техногенного воздействия и возвращения из нарушенного к нормальному режиму функционирования (Глазовская, 1978, 1988, 1990). В целом, рассматриваемая проблема устойчивости почв относительно новое направление. Современные исследователи также по-разному относятся к определению понятия устойчивости почв (Федоров, 2008). Согласно определению М.А. Глазовской (1994, 1997), устойчивость - это запас буферности исходных почв и ландшафтов, при этом под буферностью понимают способность почв нейтрализовать минеральные кислоты. И.О. Алябина (1995) дает понятие устойчивости почв как «ее свойство сохранять естественное состояние и функционирование (с учетом непрерывно идущего эволюционного процесса), несмотря на разнообразные внешние воздействия».
Морфологическое описание и основные физико-химические хараткеристики доминирующих типов почв территории исследования
Северо-Западная Якутия представлена плоскогорьем со средней высотой 200-400 м. Оно повышается к западу и юго-западу и местами достигает значительной высоты 600-800 м, отдельные вершины 1000 м. Плоскогорье представляет собой выровненную поверхность, расчлененную широкими долинами рек на отдельные массивы с крутыми склонами и плоскими вершинами (Северная Якутия, 1962).
Территория Накынского кимберлитового поля представляет собой слабопересеченную местность с перепадом высот не более 50 м. Рельеф территории - это среднерасчлененное плато. Междуречье pp. Марха и Накын, входящее в область древнеаллювиальной равнины, сложено древним аллювием трехчленного строения без наличия грунтовых льдов и представляет собой хорошо расчлененный участок верхнего уровня. Северная часть междуречья рек Хання и Накын представлена слаборасчлененным равнинным плато. Долина реки Накын в ее верхнем течении является древней денудационной равниной (здесь и далее цит. по Ягнышев и др., 2005).
По генетическим признакам на территории исследований выделены следующие типы современных поверхностей: эрозионно-денудационные, денудационно-эрозионные, аккумулятивно-денудационные, аккумулятивные (озерно-болотные равнины) и эрозионно-аккумулятивные.
Эрозионно-денудационные поверхности широко развиты по всему району и занимают участки плоских водоразделов на разных гипсометрических уровнях и представляют собой полого-увалистую равнину. В отдельных случаях они представлены поверхностью плотика аккумулятивных равнин с реликтами полей аллювиальных отложений. Эти поверхности подразделены на две группы: на карбонатных породах раннего палеозоя и развитые на терригенных отложениях ранней юры. Первые распространены в центральной части долины р. Марха и ее крупных притоков (pp. Хання, Накын) большей частью в их устье и установлены на северо-западе района, где описаны в виде участков неправильной или вытянутой формы, обрамляющих аккумулятивные равнины. В поле карбонатных пород раннего палеозоя они осложнены термокарстовыми западинами (2-2,5 до 50 м) на заболоченных участках. На периферии отмечаются медальоны овальной или округлой формы размером до 2 м в диаметре. Наблюдаются частые морозобойные трещины полигонального характера глубиной до 20 см и длиной до 5-7-10 м.
Эрозионно-денудационные поверхности в поле терригенных пород ранней юры преобладают в восточной, юго-восточной и южной частях района (бассейны p.p. Накын, Икке, Конончан), где они занимают площади плоских водоразделов и имеют в плане вид неправильных участков, окаймляющих поверхности почти всех уровней. Иногда отмечаются группы бугров-холмов высотой до 2-5 метров и диаметром до 20 м. Нижние части склонов таких поверхностей ограничены задернованными уступами высотой до 3 м.
Денудационно-эрозионные поверхности также широко распространены в районе, но несколько сокращены в объеме в его центральной части (pp. Хання и Накын). Они охватывают склоны речных долин, выработанных в поле карбонатных пород раннего палеозоя и терригенных осадков мезозоя. По крутизне склонов эти поверхности подразделены на очень крутые ( 30 ), крутые (20-30), склоны средней крутизны (10-20), пологие (5-10) и плоские склоны
Аккумулятивно-денудационные поверхности занимают значительные площади водораздельных пространств и верхних частей склонов. Сформированы за счет расчленения древней аккумулятивной (аллювиальной) равнины р. Марха и сопряженной с ней VI террасы. Наибольшее развитие получили на юге района и площадь их распространения сокращается в направлении с юго-востока на северо-запад. Характеризуется различными гипсометрическими уровнями, отвечающими конкретным этапам формирования равнины: с абс. отм. 245-260 м неогеновой аккумуляции осадков; 225-235 м неоген-четвертичного периода, соответствующего времени формирования VI террасы р. Марха. Эти поверхности имеют общий уклон на юго-восток, а в долине р. Накын имеют падение на юго-запад и отличаются общим полого-волнистым, иногда полого-холмистым рельефом. В центральных частях широко развиты термокарстовые западины различной формы и при размерах до 100-150 м, с понижениями до 1,5 м. Часто поверхности обрамляются эрозионными уступами высотой до 4-8 м, редко до 10-12 м и имеют протяженности до 1-1,5 км. Уступы очень крутые, обрывистые, слабо залесенные, с высыпками галечников и гравийника по бровкам.
Аккумулятивные поверхности представляют собой озерно-болотные равнины и наиболее распространены на севере района на междуречье pp. Уэллигиен-Хання и p.p. Хання-Дьяхтар-Юрях, на водоразделе pp. Дьяхтар-Юрях-Накын. Занимают наиболее возвышенные части водоразделов почти по всей территории и характеризуются очень пологим уклоном с северо-запада на юго-восток. Абсолютные отметки изменяются от 317,0 до 195,0 м. В северной части района (верховья pp. Хання, Тюкян, Уэллигиен) аккумулятивные поверхности протягиваются в виде полос (зон) длиной от 10-12 до 25-40 км при ширине от 1,5 до 10-12 км. На юго-востоке они образуют участки неправильной формы, размером 1,5x2,5 км и представляют собой озерно-болотные равнины, наложенные на аккумулятивно-денудационные поверхности разных уровней и на нижележащие эрозионно-денудационные формы рельефа. Начало их формирования относится к среднечетвертичному времени и продолжается по сей день. Характерной чертой является полого-волнистый, сильно заболоченный мелкобугристый рельеф с большим количеством больших и малых озер термокарстового происхождения. Аккумулятивные равнины осложнены многочисленными озерными низинами, перерождающимися в болота и аласы.
Эрозионно-аккумулятивные поверхности генетически связаны с деятельностью рек и развиты по долинам pp. Марха, Хання, Накын, Уэллигиен и их притоков. Характеризуются корытообразным профилем речных долин, которые, как правило, ассиметричны. Связано это с общим моноклинальным падением пород на восток-юго-восток к центру Вилюйской низменности. Русла водотоков имеют частую смену плесов перекатами, обилие песчано-галечниковых береговых и осередковых кос, длиной более 1 км. Мелкие притоки рек представляют собой типичные распадки, в своей верхней части имеют слабо выраженное русло, часто прерывистое, четковидное, состоящее из разрозненных промоин с крутыми и, часто, с торфянистыми берегами.
Большое распространение в среднем течении р. Марха имеют пролювиально-делювиальные поверхности днищ долин временных водотоков и придолинных элементов. Наибольшие площади занимают в долинах pp. Марха, Хання, Накын, Дьяхтар-Юрях. Они, как правило, плоские, иногда вогнутые, но с выпуклым продольным профилем вблизи участков сопряжения с пойменными поверхностями. Безлесные, кочковатые, заросшие осоковыми луговыми ассоциациями растительности и мелким кустарником. Все временные водотоки протекают в пределах неотектонических поднятий. Поднятия выражены в рельефе в виде удлиненных эллипсовидных структур северного и северо-восточного простирания. В их пределах русла рек наиболее глубоко врезанные, отмечается усиление процессов выноса продуктов выветривания со склонов боковых притоков.
Район расположен в зоне вечной мерзлоты. Мерзлота - важнейший экологический фактор почвообразования, определяющий особенности строения, физико-химических режимов и биологических свойств мерзлотных почв (Алчин, 2011). Глубина сезонного протаивания грунтов зависит от положения в рельефе, состава и свойств отложений и характера почвенно-растительного покрова. В замшелых мохово-багульниковых лиственничниках протаивание изменяется в пределах 0,4-0,6 м, в сухих лиственнично-березовых лесах - до 1,0-1,2 м, на открытой поверхности террас оно доходит до 1,5 м, а на марях - до 0,4-0,6 м.
Криогенное строение ММП является одним из важных характеристик геокриологических условий и предопределяет особенности развития криогенных процессов (Некрасов, 1984; Климовский и др., 1993).
Как отмечает А.И. Перельман (1975) «многолетнемерзлые толщи - не зона геохимического покоя», а зона развития своеобразных криогенных процессов, когда при низких температурах, при понижении рН среды происходит интенсивное выщелачивание карбонатов, протекают окислительно-восстановительные процессы и ионный обмен, определяющие развитие миграции веществ. Наибольшей льдистостью обладают отложения, слагающие долинные комплексы (рис. 3). На вершинах водоразделов льдистость составляет от 5-6 до 18 %. Пологие склоны, представленные аллювиальными глинисто-суглинистыми отложениями, характеризуются льдистостью от 14,5 до 40,5 %.
Льдистость в поймах рек и нижних частях пологих склонов составляет около 40,1 %. Зона повсеместного формирования многолетнемерзлых пород предопределяет распространение криогенных ландшафтов и интенсивных процессов криотурбации почв.
Методологические принципы исследований
Кислотно-щелочное состояние (рН) водной фазы почв непосредственно влияет на сорбцию, поскольку оно определяет важнейшие условия взаимодействия загрязняющих веществ с почвенными компонентами. Кислотно-щелочные условия предопределяют количество поглощенных веществ и прочность связи; растворимость труднорастворимых соединений, образованных загрязняющими веществами и почвенными компонентами; форму нахождения частиц в растворе, знак и величину их заряда.
Закисление почвы приводит к увеличению подвижности многих элементов и в первую очередь тяжелых металлов. В зависимости от степени кислотности почвенных растворов в почве растворяются различные легко- и среднерастворимые соединения. Максимальное удерживание катионов металлов твердой фазы происходит при рН 7, а максимальное удерживание анионных соединений металлов - при рН 7. Однако из-за сложностей системы «раствор-твердая фаза» и большого разнообразия типов поверхности и составов раствора такое обобщение достаточно условно (Путилина и др., 2009). В целом значение рН почвенного покрова исследуемой территории варьирует в широком диапазоне - от кислого до слабощелочного (табл. 12). Средний показатель составил 5,2±0,09, что свойственно почвам данной почвенно-климатической зоны, не подверженным ярко выраженному техногенному влиянию.
В водорастворимом комплексе в мерзлотных почвах территории промышленной площадки преобладают ионы гидрокарбоната и характеризуются следующим рядом убывания: HC03 Na++K+ S042 Cr +9 +9 Са Mg . Катионы тяжелых металлов взаимодействуют с почвенным раствором и вступают в реакцию с ионами солей почвенного раствора, в результате чего образуются соединения разной растворимости. Катионы тяжелых металлов образуют с анионами CI , SO4 сравнительно легкорастворимые соединения (хлориды, сульфаты), которых относительно немного (Алексеев, 1987).
Степень засоления исследованных почв изменяется от незасоленной до среднезасоленной. Сумма токсичных солей варьирует от 0,01-0,16 %. Основной тип засоления - хлоридно-сульфатный. Известно, что в кислых почвах отсутствуют хлориды, сульфаты, карбонаты. В нейтральных почвах присутствуют карбонаты и следы сульфатов. В почвах со щелочной реакцией накапливаются карбонаты, сульфаты и хлориды (Добровольский, 1973).
При рассмотрении пространственного распределения кислотно-щелочной среды почвенного покрова исследуемого участка (рис. 15) можно сделать
В работе В.Б. Ильина (1991) отмечено, что группа приоритетных тяжелых металлов - Cd, Pb, Zn, Си, Ni - обладает значительной подвижностью в кислой среде и становится инертной при изменении реакции среды в сторону подщелачивания. Таким образом, среда, сложившаяся в почвах и почво-грунтах на территории промышленной площадки способствует возрастанию растворимости и, следовательно, подвижности многих элементов и в первую очередь тяжелых металлов, которые могут перейти в более сложные комплексные соединения и стать токсичными.
Также существует понятие рН осаждения, где при определенных рН-интервалах те или иные микроэлементы могут осаждаться. Так, в интервале рН=4,1-7,4 исследуемого участка некоторые микроэлементы (тяжелые металлы) попадают в предел рН осаждения гидроксидов и накапливаясь в почве представляют пока только потенциальную опасность. При изменении рН среды в сторону подкисления большой спектр микроэлементов из инертной формы перейдет в кислотно-растворимую, т.е. наиболее подвижную, которая и представляет экологическую опасность для сопредельных сред. Пределы рН осаждения исследуемых элементов представлены в табл. 13.
Как отмечено ранее, рН является важным фактором и влияет на поведение тяжелых металлов, а так как ее значения меняются вниз по профилю, следовательно, меняется и распределение металлов в почвенной толще. Поэтому в данном разделе будет интересно рассмотреть внутрипрофильное изменение показателей рН.
В криоземе гомогенном надмерзлотно-глееватом реакция среды слабокислая в верхнем горизонте АО и постепенно вниз по профилю она изменяется до нейтральной в минеральных горизонтах. Криозем гомогенный неоглеенный характеризуется слабокислой реакцией среды в горизонте АО, меняясь до нейтральной в горизонте Всг. А в надмерзлотном горизонте происходит изменение кислотно-щелочных условий в сторону подкисления. Что связано с содержанием линз органики, сформировавшихся в процессе криотурбации.
В криоземе глееватом оподзоленном наблюдается закономерное увеличение значений рН от слабокислой до нейтральной (рН= 5,0-7,0).
В целом, во всех подтипах почв наибольшая кислотность наблюдается в верхних органогенных горизонтах, что связано с наибольшим содержанием органического вещества. Из этого можно предположить, что именно в верхних органогенных горизонтах находятся наиболее подвижные формы микроэлементов, которые могут вступать в различные соединения с органическими веществами.
Органогенные и минеральные горизонты обладают разными значениями рН. Исходя из этого, в данной работе предлагается рассмотреть почвенный профиль мерзлотных почв раздельно по группам органогенных и минеральных горизонтов. Для этого выполнен корреляционный анализ зависимости микроэлементного состава мерзлотных почв от значений рН по отдельным группам почвенного профиля (табл. 14).
18 По данным таблицы видно, что наибольшая связь микроэлементов со значениями рН прослеживается в верхних органогенных горизонтах. Установлена средняя отрицательная связь свинца и мышьяка с кислыми условиями почвенной среды, т.е. с повышением кислотности почв увеличиваются подвижные формы РЬ и As. Это объясняется тем, что они имеют тенденцию концентрироваться на органической материи (Путилина, 2009), где создают кислотные условия в результате разложения органических веществ. Сильная положительная связь отмечена у никеля, цинка и меди - при уменьшении значений рН снижаются их подвижные формы и накапливаются в органогенном горизонте. Связано это с тем, что именно они при слабокислых условиях попадают в пределы рН осаждения. В минеральном горизонте наблюдается, наоборот, положительная связь у свинца, что связано с изменением рН в нейтральную сторону, при которой происходит его осаждение. При нейтральной и слабощелочной реакции среды образуются труднорастворимые соединения: гидроксиды, сульфиды, фосфаты, карбонаты и оксалаты тяжелых металлов. При возрастании кислотности в почве идет обратный процесс - труднорастворимые соединения переходят в более подвижные, при этом повышается подвижность многих тяжелых металлов (Алексеев, 1987).
Емкость катионного обмена
Микроэлементный состав является основным индикатором сорбционной способности почвенного материала и степени загрязнения почв, в том числе и тяжелыми металлами. Степень негативного воздействия тяжелых металлов определяется содержанием мобильных (подвижных) соединений, находящихся в почве. Формы же соединений металлов и процессы их трансформации в большей степени обусловлены свойствами почв.
Почва проявляет свои буферные свойства, переводя водорастворимые соединения металлов в труднорастворимые формы, а труднорастворимые - в более мобильные, то есть прослеживается конвергенция внесенных соединений элементов, их превращение в соединения, свойственные самой почве конкретного состава и свойств. Однако буферная способность почв небеспредельна, и с возрастанием экзогенных концентраций металлов постепенно увеличивается и количество тех соединений, в которых он поступает в почву (Черных и др., 1999).
Особенности почвообразования на территории северо-таежных ландшафтов Западной Якутии проявляются в совокупности биогенной аккумуляции, физико-химической и механической миграции элементов на фоне ярко выраженных криогенных процессов, способствующих перемешиванию почвенных масс. Сочетание процессов разрушения и преобразования пород, биологического, физико-химического и механического перемещения (удаления или накопления) продуктов выветривания и почвообразования приводит к формированию разнообразных почв, в каждой из которых могут проявляться как региональные, так и локальные черты элементного химического состава. В аспекте этого, криоземы не смотря на свою гомогенность, отличаются, как правило, двухчленным профилем, что влияет на закономерности распределения подвижных форм микроэлементов по почвенному профилю. Ниже рассмотрено более подробно внутрипрофильное распределение подвижных форм микроэлементов в доминирующих подтипах криоземов Хання-Накынского междуречья.
В криоземе гомогенном надмерзлотно-глееватом в верхнем органогенном горизонте прослеживается накопление Pb, Cd и As (рис. 23). Закрепление свинца обусловлено содержанием органического вещества, что подтверждается коэффициентом корреляции (г=0,57), но при антропогенных воздействиях содержание органического вещества увеличивается, что затрудняет выявление доли металла техногенного происхождения (Водяницкий, 2008). Обычно, естественные содержания свинца в почвах наследуются от материнских пород, однако из-за широкомасштабного загрязнения среды свинцом большинство почв обогащено этим элементом, особенно их верхние горизонты (Mmolawa, 2011; Кабата- Внутрипрофильное распределение подвижных форм микроэлементов в криоземе гомогенном надмерзлотно-глееватом
В тоже время необходимо подчеркнуть, что свинец не является элементом, характеризующим петрогеохимические особенности кимберлитов Накынского поля, и не отмечен в знаковых количествах в почвовобразующих породах.
Поэтому накопление свинца в верхних органогенных горизонтах криоземов гомогенных надмерзлотно-глееватых носит исключительно биогенный характер.
Содержание кадмия связано с накоплением грубо-перегнойного гумуса в органогенном горизонте, его высокие концентрации зафиксированы в коре древесных растений, мхе, голубике. Данные виды растительности характерны для исследуемой территории Хання-Накынского междуречья. Поэтому содержание кадмия объясняется биогенным накоплением. Также, ранее при проведении корреляционного анализа была установлена зависимость кадмия от содержания гумуса (1=0,53) и количества физической глины (г=0,4), данные которых свидетельствуют о биогенном скапливании Cd в верхнем горизонте связанным с содержанием органического вещества. Этот факт подтверждается данными работы M.K.John (1972), гласящими, что энергия связи при адсорбции Cd больше у органического вещества, чем у присутствующих в почве глин.
Мышьяк достигает высокого значения не характерного для естественных почв (0,25 мг/кг), что доказывает загрязнение антропогенными источниками, связанными с промышленной деятельностью. При этом соединения мышьяка легкорастворимы, но интенсивность его миграции невелика из-за активной сорбции органическим веществом (г=0,69).
В минеральном горизонте наблюдается накопление Ni, Mn, Со, Zn и Си. При этом Ni-Co-Cr являются элементами, типоморфными кимберлитам, и их высокие концентрации в минеральной части почвенного профиля отражают геохимическую специфику Накынского кимберлитового поля.
Накопление цинка и меди скорее связано с содержанием глинистых минералов кимберлитовмещающих пород среднепалеозойского возраста. При анализе зависимости микроэлементного состава от гранулометрических фракций было установлено, что цинк и медь сорбируются преимущественно мелкими почвенными частицами. С увеличением размера частиц, уменьшается концентрация Zn (г=0,59) и Си (г=0,52). М.М. Карпухин и Д.В. Ладонин (2008) в своей работе сделали вывод, что цинк в несколько больших количествах поглощается глинистыми минералами, чем соединениями железа, хотя соединениями железа он удерживается прочнее всего, а медь более прочно взаимодействует с глинистыми минералами.
В надмерзлотном горизонте отмечено накопление Сг, так как он наследован от материнской породы и является когерентным элементом. В криоземе гомогенном неоглеенном наблюдается накопление РЬ, Мп и Со в верхнем органогенном горизонте (рис. 24). Содержание свинца, как отмечено ранее, связано с содержанием органического вещества и техногенным загрязнением почвы.