Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения
Досліджено вплив температури й вологості на склад мобільних форм мінеральних добрив і важких металів у ґрунтах. Показано, що вплив погодних умов на рухливість елемента-забруднювача більш істотно, ніж його доза. Исследовано влияние температуры и влажности на содержание мобильных форм минеральных у...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем природокористування та екології НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14418 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения / Н.С. Остапенко // Екологія і природокористування. — 2008. — Вип. 11. — С. 136-142. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14418 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Остапенко, Н.С. 2010-12-22T19:20:43Z 2010-12-22T19:20:43Z 2008 Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения / Н.С. Остапенко // Екологія і природокористування. — 2008. — Вип. 11. — С. 136-142. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. XXXX-0010 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14418 551.588.3 Досліджено вплив температури й вологості на склад мобільних форм мінеральних добрив і важких металів у ґрунтах. Показано, що вплив погодних умов на рухливість елемента-забруднювача більш істотно, ніж його доза. Исследовано влияние температуры и влажности на содержание мобильных форм минеральных удобрений и тяжелых металлов в почвах. Показано, что влияние погодных условий на подвижность элемента-загрязнителя более существенно, чем его доза. Influence of temperature and humidity on the content of mobile forms of fertilizers and heavy metals in soils is investigated. It is shown, that influence of weather conditions on mobility pollution-element is more essential, than its doze. ru Інститут проблем природокористування та екології НАН України Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения Influence of climatic factors on parameters of geochemical pollution Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения |
| spellingShingle |
Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения Остапенко, Н.С. Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека |
| title_short |
Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения |
| title_full |
Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения |
| title_fullStr |
Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения |
| title_full_unstemmed |
Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения |
| title_sort |
влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения |
| author |
Остапенко, Н.С. |
| author_facet |
Остапенко, Н.С. |
| topic |
Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека |
| topic_facet |
Моніторинг довкілля, екологічна та техногенна безпека |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| publisher |
Інститут проблем природокористування та екології НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Influence of climatic factors on parameters of geochemical pollution |
| description |
Досліджено вплив температури й вологості на склад мобільних форм мінеральних
добрив і важких металів у ґрунтах. Показано, що вплив погодних умов на рухливість
елемента-забруднювача більш істотно, ніж його доза.
Исследовано влияние температуры и влажности на содержание мобильных форм
минеральных удобрений и тяжелых металлов в почвах. Показано, что влияние погодных условий на подвижность элемента-загрязнителя более существенно, чем его доза.
Influence of temperature and humidity on the content of mobile forms of fertilizers and
heavy metals in soils is investigated. It is shown, that influence of weather conditions on mobility
pollution-element is more essential, than its doze.
|
| issn |
XXXX-0010 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14418 |
| citation_txt |
Влияние климатических факторов на параметры геохимического загрязнения / Н.С. Остапенко // Екологія і природокористування. — 2008. — Вип. 11. — С. 136-142. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT ostapenkons vliânieklimatičeskihfaktorovnaparametrygeohimičeskogozagrâzneniâ AT ostapenkons influenceofclimaticfactorsonparametersofgeochemicalpollution |
| first_indexed |
2025-11-25T20:40:31Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:40:31Z |
| _version_ |
1850526634947379200 |
| fulltext |
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11
136
УДК 551.588.3
Н.С. Остапенко
ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ
ФАКТОРОВ НА ПАРАМЕТРЫ
ГЕОХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Институт проблем природопользования и экологии НАН Украины, Днепропетровск
Досліджено вплив температури й вологості на склад мобільних форм мінеральних
добрив і важких металів у ґрунтах. Показано, що вплив погодних умов на рухливість
елемента-забруднювача більш істотно, ніж його доза.
Исследовано влияние температуры и влажности на содержание мобильных форм
минеральных удобрений и тяжелых металлов в почвах. Показано, что влияние погод-
ных условий на подвижность элемента- загрязнителя более существенно, чем его доза.
Общие положения
Антропогенное изменение геохимическо-
го фона может происходить как деструктив-
но – в виде загрязняющих отходов, стоков,
выбросов различных отраслей промышлен-
ности, так и созидательно – внесение эле-
ментов минерального и органического пита-
ния, дефолиантов в сельскохозяйственном
производстве. Количество и соотношений
форм элементов в почве меняется во време-
ни и определяется естественной динамикой
почвенно-геохимических процессов. Труд-
ность рассмотрения взаимодействия почвы с
загрязнителем обусловлена многообразием
загрязнителей и сложностью гетерогенной
почвенной системы, совокупность которых в
каждом конкретном случае уникальна.
Многолетняя изменчивость климатичес-
ких условий влияет на состояние загрязне-
ния почвенного слоя, которое, в свою оче-
редь отражается на биоценозе. К наиболее
значимым климатическим параметрам сле-
дует отнести температуру окружающей сре-
ды и количество осадков, определяющих
влажность почвенного покрова. Обширная
литература, посвящена влиянию климатиче-
ских факторов на параметры почв и урожай-
ность растительных систем [1-3]. Но в бо-
льшинстве своем приведенные данные пред-
ставлены либо осредненными климатичес-
кими характеристиками (биоклиматический
потенциал, гидротермический коэффициент)
либо оперируют качественными понятиями
«много – мало».
Основной механизм защиты атмосферы,
гидросферы, растений – способность почвы
поглощать загрязняющие вещества. Потен-
циальные возможности поглощения племен-
© Остапенко Н.С., 2008
тов почвами и удерживания их в подвижном
состоянии обеспечиваются всеми известны-
ми механизмами поглощения: образованием
труднорастворимых солей, ионным обме-
ном, специфической сорбцией. Соотноше-
ние скоростей обменных процессов почвы с
загрязняющими веществами определяет
экологическое значение почв в формирова-
нии устойчивости экосистемы к загрязне-
нию.
О поведении загрязняющих веществ мо-
жно судить по содержанию их водораство-
римых и обменно-растворимых форм в поч-
вах. На процесс изменения подвижности
химических соединений влияют как природ-
ные факторы (физические, химические, кол-
лоидные свойства почв, температурный ре-
жим и влажность почвы), так и антропоген-
ные (применение удобрений, техногенное
загрязнение компонентов геологической
среды и др.) Свойства почв сильно влияют
на трансформацию подвижных соединений
[4]. Однако гораздо меньше представлено
данных как о влиянии температуры [5,6], так
и о влиянии влажности [7] на регуляцию со-
рбционно-десорбционных процессов неор-
ганических удобрений и тяжелых металлов в
почвах.
В связи с этим, цель данной работы за-
ключалась в исследовании влияния темпера-
туры и влажности на содержание мобильных
форм некоторых элементов минерального
питания и тяжелых металлов в почвах.
Почвенный климат, в частности его глав-
ная составная часть – температура, оказыва-
ет воздействие на физические, химические и
биологические процессы в почве, влияет на
мобилизацию элементов минерального пи-
тания и элементов-загрязнителей. В частно-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11
137
сти, изменение температуры приводит к из-
менению реакции среды (рН), величины
окислительно-восстановительного потен-
циала (ОВП), характер взаимодействия поч-
венного поглощающего комплекса (ППК) с
ионами, находящимися в почвенном раство-
ре. Реакция почвенного раствора (рН = - log
СН
+), имеет очень большое значение для
почвенных процессов. Различным типам
почв соответствует различный интервал рН.
Для черноземов характерна нейтральная ре-
акция (рН ~7), для подзолистых и болотных
почв - кислая (рН < 5), для засоленных - ще-
лочная реакция (рН >8). рН среды влияет на
изменение подвижных форм ионов. При
уменьшении рН в почвенный раствор могут
переходить обменные формы ионов. В рабо-
те [5] было установлено, что низкая темпе-
ратура приводит к уменьшению рН. Для не-
которых почв уменьшение температуры от
15-20 оС до 6-7оС уменьшает рН на 1,2 еди-
ницы. Влажность оказывает влияние на ре-
акцию среды при температурах выше 10-15
0
С (таблица 1).
Таблица 1- Влияние температуры и влажности на рН дерново-подзолистой почвы [5]
t, оС W = 90 % W = 60 % W = 30 %
6 – 7 4,8 4,8 4,9
15 - 20 5,2 5,5 5,6
Изменение температуры и влажности
сказывается на величине окислительно-
восстановительного потенциала (ОВП).
Согласно уравнению Нернста:
( ) ( )dOxnFRTЕЕ Relg3,20 += , темпе-
ратура влияет на величину ОВП. Если в изу-
чаемой системе отсутствует твердая фаза, то
влияние невелико и не превышает 2 мВ на
10 0С. Более существенно температура влия-
ет на растворимость компонентов твердой
фазы почвы, скорость химических реакций;
интенсивность биохимических и биологиче-
ских процессов. При повышении температу-
ры на 10 0С скорость реакции увеличивается
в 2-4 раза. Изменение скорости химических
и биохимических реакции и растворимости
соединений не учитываются уравнением
Нернста; для оценки этих факторов необхо-
димы прямые эксперименты [8]. Кроме того,
повышение влажности способствует перехо-
ду в растворенное состояние различных
компонентов органической и минеральной
части почвы, влияющих на окислительно-
восстановительное состояние почвенной
системы. При исследовании влияния темпе-
ратуры на почвенный поглощающий ком-
плекс, на его взаимодействие с находящи-
мися в почвенном растворе ионами было
установлено [5], что результаты определе-
ния содержания фосфора и калия в зависи-
мости от температуры в лаборатории были
различны: при 20 оС показатели были в два
раза выше, чем при 10 оС. Максимальные
изменения вытеснения катионов и анионов
происходили в интервале температур 10 –
15 оС.
Объекты и методы исследования
Исследования по влиянию температуры и
влажности на параметры почвы и содержа-
ние в ней водорастворимых элементов ми-
нерального питания проводили на полигоне,
представляющем собой совокупность деля-
нок с тремя уровнями влажности (W = 7–
28 %), тремя уровнями минерального пита-
ния и защищенных от естественных осадков.
В качестве удобрения использовали нитрат
аммония – аммиачную селитру (NH4NO3) –
одно из самых эффективных азотных удоб-
рений в дозах от 90 до 140 кг/га действую-
щего вещества. Длительность опыта – 3 ве-
гетационных сезона, отличающихся друг от
друга метеорологическими параметрами.
Определяемыми параметрами являлись:
рН, окислительно-восстановительный поте-
нциал, концентрации нитрат-ионов ( −
3NO ),
ионов аммония ( +
4NH ), кальция (Ca+2), ка-
лия (K+). Измерения проводили потенциоме-
трическим методом с использованием ионо-
селективных электродов с соответствующей
функцией в трехкратной повторности. Пог-
решность измерений не превышала 5 %.
Влажность определяли весовым методом.
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11
138
При исследовании содержания тяжелых
металлов [9] уровень загрязнения порядка 5
ПДК создавали внесением сульфатов цинка
и меди раздельно в количестве 550 и 330
мг/кг. Опыты проводили в двух вариантах:
(1) - влажность 60-70 % от полной полевой
влагоемкости (ППВ), температура ~20 оС;
(2) - влажность – ППВ, температура ~ 10 оС.
В опыте выращивали ячмень.
Извлечение цинка и меди из почв произ-
водили ацетатно-аммонийным буфером
(рН = 4,8 – обменно-растворимые соедине-
ния) и 1 М раствором соляной кислоты (ки-
слоторастворимые формы). Метод опреде-
ления металлов – атомно-адсорбционный.
Время опыта – 30 суток.
Опыты проводили на дерново-
подзолистой почве с характеристиками:
плотность объемная (γ) – 1,33 г/см3, плот-
ность твердой фазы (ρ) – 2,63 г/см3, порис-
тость – 42,2 %, коэффициент фильтрации
(Кф) – 1,4.106 м/с, величина линейного набу-
хания (R)-2 %, площадь удельной поверхно-
сти (Sуд)– 15 м2/г, содержание гумуса 1,4 %.
Результаты и обсуждение
Эксперименты по изучению изменения
геохимического фона в натурном опыте,
обусловленные ежегодными колебаниями
климатических факторов показали следую-
щие результаты.
Измерения реакции среды по профилю
почвы в течение периода вегетации показа-
ли, что основное различие в значениях рН
наблюдается в стартовый момент времени,
далее величина рН становится меньшей и
примерно одинаковой в разные годы (рису-
нок 1). Причем изменение рН касается то-
лько пахотного горизонта (0 – 20 см), в по-
дпахотном горизонте вариации реакции
среды отсутствуют. Таким образом, можно
сделать предположение о влиянии агрокли-
матических факторов на данный параметр
именно в начальный момент времени.
0 1 2 3
6,0
6,5
7,0
рН
№ МЕСЯЦА
1
2
3
Рисунок 1- Изменение рН почвы
в течение периода активной вегетации
в разные годы (1, 2, 3)
Сравнение результатов выявили связь
рН со среднемесячной температурой пред-
посевного периода Т0 и влажностью почвы
W. Влажность почвы определяется количе-
ством осадков в предшествующие месяцы
и в некотором приближении для данной
почвы ее можно описать зависимостью: W
= 13,2 + 8 Q/Q,баз, где Q и Q,баз – сумма оса-
дков предшествующих месяцев текущего
года и среднемноголетних значений соот-
ветственно.
Ранее отмечено, что влияние температу-
ры на рН почвы проявляется сильнее, чем
влажность, что особенно заметно при низ-
кой температуре (см. таблицу 1). Среднеме-
сячная температура рассматриваемого пе-
риода составляла 7 оС, 9,7 оС и 11 оС. В свя-
зи с этим можно считать, что именно тем-
пература в исследуемый период определяет
изменение рН почвы в наших эксперимен-
тах (рисунок 2).
6 7 8 9 10 11 12
6,6
6,8
7,0
7,2
рН
средняя температура Т
0
Рисунок 2 - Зависимость рН почвы
от средней температуры
посевного периода Т0
Окислительно-восстановительный поте-
нциал почвы может являться характеристи-
кой типа почвы, так как связан с минераль-
ным и органическим составом почвы, соо-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11
139
тношением окисленных и восстановленных
форм. Средние величины ОВП в этих опы-
тах так же связаны с температурой, то есть
агрометеорологическими условиями конк-
ретного сезона. На примере данного пара-
метра проиллюстрируем влияние темпера-
туры начального периода на окислительно-
восстановительное состояние растительно-
го материала и зерна, полученного на этом
полигоне (таблица 2).
Таблица 2 - Средние значения окислительно-восстановительного потенциала (мВ) почвы,
растительного материала и зерна при разной температуре предпосевного периода То
Т0,
о
С Почва Растительная масса Зерно (пшеница)
7 313 377 402
9,7 367 459 599
11 150 190 210
Сходность зависимостей ОВР = f(T0) и
рН = f(T0) позволяют предполагать, что из-
менения этих параметров могут быть объяс-
нены одинаковыми причинами: влиянием
температуры на подвижности ионов метал-
лов, устойчивость почвенных комплексов,
микробиологическую активность.
При внесении аммиачной селитры
(NH4NO3) половина азота содержится в фор-
ме аммония, способного поглощаться поч-
вой, оставаясь доступным растениям, и по-
ловина в форме нитратов, обладающих бо-
льшой подвижностью в почвенном растворе.
В наших опытах измеряемые значения кон-
центрации нитрат-ионов и ионов аммония не
соответствовали внесенной дозе минераль-
ного питания. В одном из сезонов при вне-
сении NH4NO3 в дозе 90 кг/га концентрация
( +
4NH ) составляла более 1000 мг/кг почвы, в
другом сезоне при уровне селитры 140 кг/га
– концентрация ионов аммония оказалась
менее 100 мг/кг почвы. Эксперимент пока-
зал, что содержание обеих форм минераль-
ного азота связаны с агроклиматическими
условиями начального периода – с темпера-
турой и влагосодержанием почвы.
На рисунке 3 приведены средние по экс-
периментальному полигону величины кон-
центрации +
4NH и −
3NO от относительной
суммы осадков предшествующего периода.
При увеличении суммы осадков вдвое отно-
сительно многолетних осадков содержание
+
4NH многократно увеличивается, но, по-
видимому, до предела, определяемого дозой
загрязнителя и возможностями сорбционно-
десорбционных процессов в почве. −
3NO не
участвует в обменных процессах, уменьше-
ние концентрации обусловлено его выносом
фильтрационными водами в нижние слои
почв.
1,4 1,6 1,8 2,0
0
400
800
1200
1600
К
Q
(I-IV)
С, мг/кг
1
2
Рисунок 3 - Содержание ионов аммония (1)
и нитрат-ионов (2) в почве при разных уров-
нях осадков
Изменение концентрации минерального
азота ( )−+ −+− 34 NONNHNN в пахотном
слое почвы от средней температуры предпо-
севного периода приведено на рисунке 4.
В почве содержание аммония и нитратов
в почве никогда не бывает постоянным. При
внесении неорганического азота часть его
может связываться в форме органических
соединений, затем высвобождаться в мине-
ральной форме, доступной измерению. Тем-
пература и рН почвенного раствора влияют
на относительные скорости трансформации
+
4NH и −
3NO . Повышение температуры
почвы от 7 до 11 оС приводят к почти четы-
рехкратному увеличению подвижных (водо-
растворимых и обменных) форм минераль-
ного азота.
Аммиачная селитра после внесения в по-
чву растворяется и вступает в реакцию с по-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11
140
чвенным поглощающим комплексом [ППК],
вытесняя соединения кальция:
[ППК] Са
Са +NH4NO3 = [ППК] 42NH
Са + Са(NO3).
7 8 9 10 11
0
400
800
1200
1600
N,мг/кг
Т
0
Рисунок 4 - Зависимость содержания
неорганического азота
( )−+ −+− 34 NONNHNN от То
В связи с этим исследовано поведение
ионов кальция в почве в зависимости от
климатических параметров. Измерения со-
держания ионов кальция в почве показали,
что происходит существенное его изменение
в пахотном горизонте в предпосевной пери-
од, которое значительно уменьшается к кон-
цу вегетационного периода (рисунок 5). В
подпахотном горизонте различия концент-
рации +2Са не существенны ни в течение
одной вегетации, ни между ними, прибли-
жаясь к значениям, обнаруженным в пахот-
ном горизонте в конце вегетации.
0 1 2 3
0
100
200
300
Время, мес.
С
Са
,мг/кг
4
3
2
1
Рисунок 5 - Динамика содержания ионов
кальция в почве в течение периода активной
вегетации в разные годы: пахотный горизонт
(1, 3), подпахотный горизонт (2, 4)
Далее рассмотрим влияние температуры
почвы при различной влажности на подвиж-
ность тяжелых металлов. По данным работ
[9,11] увеличение влажности (от 65 % ППВ
до ППВ) и понижение температуры (от 21 оС
до 9 оС) приводит к уменьшению закрепле-
ния металлов почвой.
Изменение мобильных и кисло-
растворимых форм металлов в почвах легко-
го (рНKCl = 7,0) и тяжелого (рНKCl = 5,9) гра-
нулометрического состава при влажности
60-70 % от ППВ и температуре = 20 оС пред-
ставлено в таблице 3 [9].
Таблица 3 - Содержание мобильных и кислоторастворимых соединений металлов в разных
почвах (% от исходного загрязнения) при разном времени экспозиции
Почва легкого
грансостава
Почва тяжелого
грансостава
Почва легкого
грансостава
Почва тяжелого
грансостава
Время
экспо-
зиции Zn моб. Zn к/р. Zn моб. Zn к/р. Cu моб Cu к/р. Cu моб Cu к/р.
40 30 13 30 55 30 55
80 21 22 10 16 24 55 19 55
Закрепление цинка в первую фазу более активно происходит в тяжелосуглинистой почве.
После 80 суток экспозиции количество мобильных соединений цинка несколько снижается.
Изменение подвижности Cu практически не зависят от свойств почв. Содержание наиболее мо-
бильных соединений меди в почвах различного гранулометрического состава было практиче-
ски одинаковым через 40 суток экспозиции, слегка уменьшилось через 80 суток. Количество
кислоторастворимых соединений меди было одинаковым независимо от времени экспозиции.
Фиксация почвами соединений Zn по сравнению с соединениями Cu более быстрая и прочная.
В работе [10] указывается, что тяжелые металлы сначала быстро адсорбируются поверхностью
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11
141
почвы (в течение 30 минут), а затем диффундируют внутрь почвенных частиц, в результате че-
го их подвижность может снижаться со временем.
Результаты опытов по влиянию температуры и влажности на подвижность соединений цин-
ка и меди в соответствии условиям (1) и (2) приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Содержание различных форм (мобильной и кислоторастворимой) Zn и Cu (%) при
разных температурных и влажностных условиях (экспозиция 80 дней; почва легкосуглинистая)
№ Форма металла Условия опыта Zn Cu
1 Мобильная Стандарт: W=0,65 ППВ, t ~20 оС 16,4 24,2
2 Кислоторастворимая Стандарт: W=0,65 ППВ, t ~20 оС 21,8 40,9
3 Мобильная W= ППВ, t ~10 оС 40,0 53,0
4 Кислоторастворимая W= ППВ, t ~10 оС 87,0 75,8
Увеличенная влажность и более низкая
температура приводила к меньшему закреп-
лению металлов почвой по сравнению со
стандартом. Количество мобильных соеди-
нений Zn через 80 суток составляло 40 % от
внесенного. Содержание Zn кислотораство-
римого возрастало до 80-90 % от внесенного
количества. Содержание Cu мобильного во-
зросло в два раза по сравнению со стандарт-
ными условиями – до 40 – 50 % от внесенно-
го количества. Содержание Cu кислотораст-
воримого составило более 70 %.
То есть уменьшение температуры на 10 о
и увеличение влажности от 65 % до 100 %
ППВ приводит к увеличению содержания и
мобильных и кислоторастворимых форм Zn
и Cu. Эти данные согласуются с результата-
ми работы [11], где было показано, что при
более высоких температурах (21 оС по срав-
нению с 9 оС) экстракция мобильных соеди-
нений цинка снижалась на 10-12 % при вре-
мени инкубации – 1 месяц.
Большее влияние условий увлажненности
на подвижность Zn по сравнению с Cu мо-
жет быть связано с преимущественной фик-
сацией Zn оксидами железа и марганца. Од-
нако в природных условиях цинк сорбирует-
ся сильнее, чем медь, что связано с образо-
ванием устойчивых комплексов меди с ор-
ганическим веществом. Разные условия ув-
лажнения влияют на подвижность Zn и Cu в
течение первых 100 дней инкубации. В пер-
вые 20-50 дней увеличение влажности мо-
жет приводить как к увеличению, так и сни-
жению количества наиболее мобильных со-
единений [7].
К сожалению, в опытах по изменению
подвижности тяжелых металлов в почвах
отсутствуют данные по изменению рН и
окислительно-восстановительного состоя-
ния почв, которые сильно реагируют на из-
менение температуры и увлажненности, что
в свою очередь влияет на подвижность хи-
мических элементов. Вопрос о влиянии био-
логических систем на процессы мобилиза-
ции тяжелых металлов в широком диапазоне
температур и увлажнения требует дальней-
шего изучения.
Заключение
Таким образом, изменение температур-
ных и влажностных характеристик почвен-
ной системы существенным образом влияет
на подвижность металлов-загрязнителей,
изменяя содержание и мобильных и кисло-
торастворимых соединений в системе. Вли-
яние погодных условий на подвижность
элементов минерального питания и тяжелых
металлов более существенно, чем доза эле-
мента-загрязнителя.
Изменение содержания мобильных форм
загрязнителей, будь то минеральные удоб-
рения или тяжелые металлы, при отсутствии
учета метеорологических факторов приво-
дит к систематическим ошибкам в расчетах
доз внесения удобрений или превышения
ПДК в случае загрязнения почв тяжелыми
металлами. Геохимическое состояние пахо-
тного слоя в начальный период вегетации
при относительно низких температурах или
в климатических зонах с небольшой суммой
активных температур существенно влияет на
минеральный состав сельскохозяйственной
продукции, зараженность болезнями и уро-
жайность [12]. Метеорологические условия
периода активной вегетации могут сущест-
ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2008, Випуск 11
142
венно скорректировать неблагоприятные
последствия начального состояния системы
почва-растение. Поэтому особенно важно
учитывать химическое состояние почвенной
системы в зависимости от текущих природ-
ных факторов.
Перечень ссылок
1. Панников В.Д. Почва, климат, удобрение и урожай. - М.: Агропромиздат, 1987. - 512 с.,
2. Федосеев А.П. Погода и эффективность удобрений. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 144с.
3. Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 248 с.
4. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях. - М.: Мир, 1989. - 439 с.
5. Коровин А.И. Роль температуры в минеральном питании растений. - Л.: Гидрометеоиз-
дат, 1972. – 284 с.
6. Barrow N.J. A brief discussion on the effect of temperature on the reaction of inorganic ions
with soil. // Soil. Sci. - 1992. - V. 43. - P. 37- 45.
7. Tagami K., Uchida S. Aging effect on bioavailability of Mn, Co, Zn and Tc in Japanese agricul-
tural soil under water logged condition // Geoderma. - 1998. - V. 84. - P. 3-13.
8. Кауричев И.С., Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в гене-
зисе и плодородии почв. - М.: Колос, 1982. 247
9. Карпова Е.А., Голятина С.В., Ермаков А.А. Подвижность Zn И Cu в загрязненных дерно-
во-подзолистых почвах агроценозов в зависимости от природных и антропогенных факторов //
Сб. материалов II Международной конференции «Современные проблемы загрязнения почв»,
М., 28 мая - 1 июня 2007. – М., 2007. - С. 369-372.
10. Brummer B.W., Gerth J. Reaction kinetics of the adsorption and decorption of nikel, zinc and
cadmium by goethite. // Soil. Sci. - 1988. - V. 39. - P. 37-52.
11. Almas A., Singh B.R., Salbu B. Mobility of Cd109 and Zn65in soil influenced by equilibration
time, temperature and organic matter. // Proceedings of extended abstracts 5th Int. Conf. on the Bio-
geochemistry of Trace Elements. Vienna, Austria. V.I.P. 130-131.
12. Остапенко Н.С., Кириченко В.А. К вопросу о проявлениях векового цикла солнечной ак-
тивности в продуктивности растительных биогеосистем. // Екологія і природокористування. –
Дніпропетровськ, 2007. - Вып. 10. - С.97-103.
13. Остапенко Н.С. Влияние агроклиматических условий на минеральный состав зерна яро-
вых культур. // Матеріали третьої науково-практичної конференції «Проблеми природокорис-
тування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів». - Дніпропетровськ, 2005. - С. 88-90.
N.S. Ostapenko INFLUENCE OF CLIMATIC FACTORS
ON PARAMETERS OF GEOCHEMICAL
POLLUTION
Institute of Problems on Nature Management and Ecology National Academy of Sciences
of Ukraine, Dnipropetrovsk
Influence of temperature and humidity on the content of mobile forms of fertilizers and
heavy metals in soils is investigated. It is shown, that influence of weather conditions on mo-
bility pollution-element is more essential, than its doze.
Надійшла до редколегії 11 вересня 2008 р.
Рекомендована членом редколегії канд.біол.наук О.О. Скрипником
|