Тяжелые металлы (ТМ) - это биохимически активные техногенные вещества, воздействующие на живые организмы. Они относятся к стойким загрязнителям, но многие из них крайне необходимы живым организмам. Являясь "микроэлементами" они активно участвуют в биохимических процессах. В естественных условиях и почвы и растения в обязательном порядке содержат определенное количество ТМ. Но чрезмерное их накопление может оказаться причиной разрушения целостности природного комплекса.
Нами установлено повышенное содержание гумуса в почвах г. Архангельска, что в свою очередь способствует аккумуляции в ней ТМ в виде малоподвижных соединений. Например, все городские почвы в той или иной степени загрязнены свинцом. И хотя по содержанию подвижного свинца показатели невысоки и не выходят за уровень ПДК, по валовому содержанию свинца наблюдается превышение ПДК в среднем в 2,5-3,5 раза, а на отдельных почвах - до 32-48 раз. Среднее содержание высокотоксичных поллютантов (1 класс опасности) кадмия и ртути на всех типах городских почв находится на уровне ПДК, однако культуроземы и урбоестественные почвы загрязнены мышьяком, его валовое содержание иногда доходит до 2 ПДК. Практически все почвы в г. Архангельске имеют довольно высокое содержание меди (более 7 мг/кг), но обеднены подвижными формами кобальта, никеля и цинка. Если содержание меди в почвах превышает ПДК в 5-10 раз, то цинка - не более 0,1 ПДК, кобальта - 0,4 ПДК, а никеля - 0,3 ПДК. Содержание железа в городских почвах колеблется от 5,5 до 22,6 г/кг в зависимости от типа почв: в урбоестественных почвах оно ниже, а в культуроземах гораздо выше, чем в дерновой естественной почве.
Суммарный показатель концентрации химических элементов (СПК), характеризующий степень химического загрязнения почв обследуемых территорий вредными веществами различных классов опасности в г. Архангельске колеблется от 2 до 73. По нему урбаноземы и реплантоземы можно считать слабо загрязненными с относительно удовлетворительной оценкой экологической обстановки; культуроземы и особенно урбоестественные почвы - сильно загрязненными с напряженной оценкой экологической обстановки.
Наряду с ТМ в почвах накапливаются и питательные элементы (N, P, K). Обеспеченность почв г. Архангельска подвижным фосфором высокая (246 мг/кг - 816 мг/кг). На отдельных пробных площадях содержание Р2О5 в почвах доходит до 3778 мг/кг. Среднее содержание подвижного калия (в виде К2О) колеблется от 102 до190 мг/кг, а в некоторых почвах города доходит до 407 мг/кг. Содержание других неметаллов (B, S, Se, Cl-, NO3-) в почвах (почвогрунтах) города не превышает допустимых значений и зависит от уровня антропогенной нагрузки. Содержание обменных катионов (магния и особенно кальция) в почвах города выше, чем в лесных пригородных почвах и составляет 31-39 мг/кг и 86-190 мг/кг соответственно. Это отражается на величине рН городских почв, сдвигая ее в щелочную сторону.
В разнотравье, собранном в черте города, содержание всех определяемых поллютантов гораздо выше, чем в разнотравье, собранном в пригороде Архангельска: свинца - 3-15 раз; меди - 4-10 раз; цинка - 1,5-2 раза; кобальта - 3-7 раз; никеля - 1,5-8 раз. Это указывает на аэротехногенное загрязнение растительности данными поллютантами в черте города. Однако ТМ могут попадать в растение и из почвы. В условиях Севера миграционная способность элементов в системе «почва-растения» зависит от механического состава почв, содержания в них органического вещества и труднорастворимых фосфатов. Установлено, что более высокое содержание определяемых нами ТМ было обнаружено в разнотравье, собранном с реплантоземов, наименьшее - с культуроземов. И действительно, на легких почвах, обедненных гумусом, имеет место достаточно высокое поступление тяжелых металлов в растения. Коэффициент биологического поглощения (КБП) здесь составляет: для Со - 4,12; Pb - 2,51; Ni - 2,31; Zn - 0,94; Cu - 0,63. На почвах с тяжелым механическим составом и высоким содержанием органического вещества КБП составляет: для Со - 1,39; Pb - 0,66; Ni - 0,14; Zn - 0,55; Cu - 0,33. Повышенное содержание подвижного фосфора в валовом его составе, увеличивает накопление тяжелых металлов в почвах и снижает КБП их в растениях.
Исследования поддержаны грантом РФФИ и Администрации Архангельской области № 0,5-,4-97531.
Библиографическая ссылка
Попова Л.Ф. ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПОЧВАМИ И РАСТЕНИЯМИ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА // Фундаментальные исследования. – 2005. – № 10. – С. 88-89;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6728 (дата обращения: 18.04.2024).