Деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями
Some regularities of distribution of the mobile forms of iron, manganese, zinc in soils adjacent to the Northern ore mining-and-processing integrated works (Kryvbass) under various vegetative associations (steppe cenoses, forest shelter belts, agrophytocenoses) have been investigated. It was establi...
Збережено в:
| Дата: | 2000 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2000
|
| Онлайн доступ: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1375 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Plant Introduction| _version_ | 1860144902712590336 |
|---|---|
| author | Savosko, V.M. |
| author_facet | Savosko, V.M. |
| author_sort | Savosko, V.M. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-01-19T19:01:27Z |
| description | Some regularities of distribution of the mobile forms of iron, manganese, zinc in soils adjacent to the Northern ore mining-and-processing integrated works (Kryvbass) under various vegetative associations (steppe cenoses, forest shelter belts, agrophytocenoses) have been investigated. It was established, that the wood vegetation causes accumulation of all metals in soils. The intensity of this process amplifies with depth, i. e. their migration outside the limits of the soil profile takes place. Agrophytocenoses cause accumulation of manganese and iron and leaching of zinc. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.3338252 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:51:49Z |
| format | Article |
| fulltext |
Особенности распределения т яжелых мет аллов в почвах горнорудного региона
УДК 631.41+622.6+581.55
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
В ПОЧВАХ ГОРНОРУДНОГО РЕГИОНА
ПОД РАЗЛИЧНЫМИ РАСТИТЕЛЬНЫМИ АССОЦИАЦИЯМИ
В.Н. САВОСЬКО
Криворожский ботанический сад НАН Украины
Украина, 50089 Кривой Рог, Маршака, 50
Изучены некоторые закономерности распределения подвижных форм железа, марганца, цинка в почвах,
прилегающих к Северному горно-обогатительному комбинату (Кривбасе), под различными растительными
ассоциациями (степные ценозы, ветрозащитные лесные полосы, агроценозы). Установлено, что древесная
растительность обусловливает накопление в почвах всех металлов. Интенсивность этого процесса с глуби
ной усиливается, т. е. происходит их миграция за пределы почвенного профиля. Агроценозы способствуют
накоплению марганца и железа и выщелачиванию цинка.
В настоящее время в почвы крупных горно
рудных регионов происходит интенсивное
поступление тяжелых металлов, которые
характеризуются высокой степенью техно-
фильности, подвижностью и токсичностью
для живых организмов [2, 3, 7, 9]. Поэтому
техногенная аккумуляция тяжелых металлов
в почвах представляет значительную опас
ность для состояния биосферы и здоровья
населения этих регионов [1, 2, 5, 8] .
В современных экологических исследова
ниях все большее внимание уделяется под
вижным формам тяжелых металлов в поч
вах. Данные формы определяют потенци
альный запас металлов в почвах, способный
оказывать максимальное влияние на со
стояние окружающей среды [2, 4, 6, 8].
Известно, что в естественных условиях
содержание тяжелых металлов в почве и их
распределение по профилю определяются
действием почвообразовательного процес
са. Различные растительные ассоциации
дифференцированно вовлекают в биологи
ческие круговороты химические элементы
[4—6], поэтому могут существенно влиять
на современное содержание подвижных
форм тяжелых металлов, поступающих в
почвы техногенным путем.
© В.Н, САВОСЬКО, 2000
ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, Ns 1
Следовательно, представляется важным и
актуальным изучение влияния растительных
ассоциаций на распределение подвижных
форм тяжелых металлов в почвах горноруд
ного региона.
Исследования были выполнены в окрест
ностях Кривого Рога (Днепропетровская обл.)
в зоне влияния Северного горно-обогати
тельного комбината (СевГОК) — мощного
горнорудного предприятия, которое с 1964 г.
ведет добычу и переработку железной ру
ды. В 1980-е годы комбинатом добывалось
35—40 млн т сырой руды и производилось
12—14 млн т железорудного концентрата в
год. Одновременно в атмосферный воздух
ежегодно выбрасывалось 8,4 тыс. т неорга
нической пыли. В выбросах комбината со
держание тяжелых металлов в 2—30 раз
превышало фоновые значения [9].
Выбор мониторинговых пробных площа
док осуществлялся на основании анализа
карт распределения пыли в приземном слое
атмосферы, которые разрабатывались с ис
пользованием прикладной программы ПЛЕ
ЙЕР 1,25. Нами было выбрано две зоны на
блюдения. Первая зона (зона 1) имела ми
нимальные концентрации техногенной пы
ли — от 0,2 до 0,5 мг/м3 (или 0,3—1,0 долей
среднегодовой предельно допустимой кон
центрации (ПДКСГ)); вторая (зона 2) — от 0,6
до 1,0 мг/м3 (или 1,1—2,0 ПДКСГ).
161
21 — 7235
В.Н. С авосько
1000 1200 1400 1600 т о
содержание металла, мг/кг сухой почвы
РИС. 1. Распределение подвижных форм железа в почвах под различными растительными ассоциациями:
а — зона 1 ,6 — зона 2; 1 — контрольный участок, 2 — агроценоз, 3 — лесополоса, 4 — степные ценозы; звездочкой отмечено су
щественное различие с контролем — Р < 0,05
В каждой зоне выбирались по три проб
ных площадки, которые находились под
различными растительными ассоциациями:
а) агроценозы, б) естественные степные ас
социации, в) ветрозащитная лесная полоса.
Последние 50 лет растительные ассоциации
оставались без изменений. Для контроля
была выбрана территория локального фоно
вого участка, который расположен вне зоны
влияния атмосферных загрязнителей, но в
пределах природной геохимической анома
лии Кривбасса. Растительные ассоциации
контрольного участка представлены степ
ными ценозами. На каждой пробной пло
162 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, № 1
Особенности распределения т яжелых мет аллов в почвах горнорудного региона
>>>>>>>>>>>>>>>>>>^^^
АВ
V/7//A *
400 7Jo 600
Содержание металла, мг/кг сухой почвы
РИС. 2. Распределение подвижных форм марганца в почвах под различными растительными ассоциациями
щадке заложены почвенные разрезы (11
разрезов) и через каждые 10 см отобраны
почвенные образцы (136 образцов).
В настоящей работе отражены исследо
вания и анализ подвижных форм тяжелых
металлов. Для их извлечения навеску почвы
заливали 10-кратным количеством азотной
кислоты (1 моль/л) и на песчаной бане вы
паривали насухо. Затем приливали дистил
лированную воду, доводили до кипения, по
сле чего фильтровали в мерную посуду [2].
Определение содержания металлов (желе
за, марганца, цинка) выполнялось на атомно
адсорбционном спектрофотометре AAS-30.
Почвенный покров исследованных терри
торий представлен черноземами обыкно
венными мощными и среднемощными сред-
негумусными. Сравнение уровней содер
жания тяжелых металлов в почвах между
различными зонами проводилось по генети
ческим почвенным горизонтам. В чернозе
мах обыкновенных выделялись следующие
генетические горизонты: гумусовый акку
мулятивный — А, гумусовый переходный —
ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, № 1
21*
163
В.Н. С авосько
АВ
шзштшшщшт
vzzzzzzzzzzzzzzzzzzza *
1 '
І
0
1
Ŝ3
—г
зо
—г
35
Т
40
Г
10
І
15 20 25 45
>5
АВ
ІЖ.
'7ySS//SSS;SS/SSS/SA х
1
з ж ______
V7/////////////////SZZZS*
ж # т ш м > ж д :>ж
~ г
ю 15
г
20
—Г"
25
г
зо 35 40
Содержание металла, мг/кг сухой почвы
РИС. 3. Распределение подвижных форм цинка в почвах под различными растительными ассоциациями
АВ, аллювиальный — В, переходный аллю
виальный — ВС.
Установлено, что в лесных ветрозащитных
полосах содержание подвижных форм же
леза в поверхностных горизонтах почвы (А и
АВ) находилось на одном уровне с контро
лем, однако в нижних горизонтах В и ВС
происходило техногенное накопление этого
металла, где его содержание на 55—80 %
выше значений локального фона (рис. 1). В
почвах под степными ассоциациями и агро
ценозами накопление подвижных форм же
леза выявлено в горизонтах А, ВС и С, где
его содержание на 25—55 % выше значений
контроля. В горизонте АВ происходит вы
щелачивание металла, поэтому количество
железа в этом горизонте на 15—30 % ниже
контроля.
Генетические горизонты почвы оказывают
дополнительное влияние на распределение
подвижных форм железа по почвенному
профилю. Так, в аллювиальном (В) и аллю-
164 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, № 1
Особенности распределения т яжелых мет аллов в почвах горнорудного региона
виальном переходном (ВС) горизонтах про
исходит только накопление металла, в то
время как выщелачивание характерно для
гумусового переходного горизонта (АВ).
Максимальные различия в содержании
подвижных форм марганца выявлены в поч
вах под ветрозащитными лесными полоса
ми (рис. 2). В этих почвах техногенная ак
кумуляция металла отмечена во всех гене
тических горизонтах как в зоне 1, так и в
зоне 2. Уровни накопления марганца в по
верхностных горизонтах А и АВ (превыше
ние контроля — от 40 до 70 %) ниже, чем в
более глубоких горизонтах В и ВС (превы
шение контроля — от 120 до 190 %).
Под агроценозами техногенная аккумуля
ция подвижных форм марганца выявлена в
горизонтах А, АВ, В (зона 2). Содержание
металла в этих горизонтах на 30—75 % пре
вышает контроль, в то время как в зоне 1
техногенное влияние имеет разнонаправ
ленный характер и затрагивает только гуму
совые горизонты. Накопление марганца
происходит в гумусово-аккумулятивном го
ризонте А, где его содержание на 55 % вы
ше контроля. В гумусовом переходном го
ризонте АВ выявлено выщелачивание ме
талла, поэтому его количество на 45 % ни
же значений локального фона.
В гумусовых горизонтах почвы, находя
щихся под степными ценозами, содержание
подвижных форм марганца в большинстве
случаев находится на уровне контроля. Ис
ключение составляет гумусовый аккумуля
тивный горизонт А зоны 1, где отмечается
выщелачивание металла. В этом горизонте
содержание марганца на 15 % ниже контро
ля. Нижние горизонты почвы (В и ВС) боль
ше затронуты техногенным влиянием. Со
держание металла в этих горизонтах на 30—
115 % выше контроля.
Древесная растительность обусловливает
накопление подвижных форм цинка во всех
почвенных горизонтах (как в зоне 1, так и в
зоне 2). С глубиной интенсивность накопле
ния металла сильно возрастает. Так, в гори
зонтах А и АВ содержание цинка на 15—
35 % превышает контроль, тогда как в гори
зонтах В и ВС его количество выше контро
ля на 85—120 % (рис. 3). В степных ценозах
в зоне 1 содержание цинка в горизонте А на
105, а в горизонте ВС на 30 % выше значе
ний контроля. В горизонте АВ происходит
выщелачивание металла, где его содержа
ние на 50 % ниже значений локального фона.
Таким образом, растительные ассоциа
ции существенно влияют на распределение
подвижных форм исследованных тяжелых
металлов в почвах горнорудного региона.
Известно, что листовой опад деревьев со
держит значительное количество низкомоле
кулярных органических кислот. Эти кислоты
могут образовывать с тяжелыми металлами
хелатные связи, которые характеризуются
химической устойчивостью и повышенной
мобильностью [5, 6]. Поэтому подвижные
формы тяжелых металлов в почвах под лес
ными ценозами мигрируют на значительную
глубину. Агроценозы усиливают техногенное
влияние атмосферной пыли на распределе
ние подвижных форм тяжелых металлов в
почвенном профиле. Для марганца и железа
оно проявляется в их накоплении, для цин
ка — в выщелачивании почвы. В агроцено
зах техногенное влияние на распределение
цинка характерно в основном для верхних
горизонтов почвы (А, АВ), так как именно
аграрное использование земель обуслов
ливает безвозвратное изъятие цинка из
почвы. В степных ассоциациях происходит
иммобилизация марганца и накопление же
леза, цинка. Иммобилизация марганца осу
ществляется за счет перехода металла в
малоподвижные формы [10, 11].
По степени убывания интенсивности на
копления исследуемые металлы образуют
следующий ряд: Zn > Мп > Fe. Интенсив
ность техногенного воздействия зависит от
уровня содержания пыли в атмосферном
воздухе. В зоне 2 происходит более интен
сивное накопление железа и марганца, то
гда как в зоне 1 — выщелачивание.
Глубокий и всесторонний анализ получен
ных результатов позволил сделать следую
щие выводы:
1. Древесная растительность обусловли
вает аэротехногенное накопление в почвах
горнорудного региона подвижных форм же
леза, марганца, цинка. Интенсивность на
копления металлов усиливается с глубиной,
ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, Ns 1 165
В.Н. Савосько
т. е. происходит их миграция за пределы
почвенного профиля.
2. Агроценозы усиливают техногенное влия
ние СевГОК на распределение в почвах по
движных форм тяжелых металлов. Для мар
ганца и железа это влияние проявляется
в их накоплении, для цинка — в выщелачи
вании.
3. Техногенная аккумуляция подвижных
форм металлов в большинстве случаев от
мечается в гумусовом аккумулятивном и ал
лювиальном переходном горизонтах, тогда
как выщелачивание происходит в гумусовом
переходном горизонте.
1. Авцин А.П. Микроэлементы и человек. — М.: Меди
цина, 1991. — 340 с.
2. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и расте
ниях. — Л.: Агропромиздат, 1987. — 142 с.
3. Добровольский И.А., Цветкова Н.Н., Баранова Л.К.
Некоторые закономерности распределения железа
в техногенных ландшафтах Кривбасса / / Монито
ринговые исследования лесных экосистем степной
зоны, их охрана и рациональное использование. —
Днепропетровск: Изд-во Днепропетр. гос. ун-та,
1988. — С. 69-72.
4. Добровольский В.В. Высокодисперсные частицы
почв как фактор массопереноса тяжелых металлов
в биосфере// Почвоведение.— 1999,— № 1 1 . —
С. 1309-1317.
5. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва —
растение. — Новосибирск: Наука, 1991. — 150 с.
6. Ковда В.В. Основы учения о почвах. Т. 2. Общая
теория почвообразовательного процесса. — М.:
Наука, 1973. — 240 с.
І.СаетЮ .Е., Ревич Б.А, Янин Е.П. и др. Геохимия
окружающей среды. — М.: Недра, 1990. — 336 с.
8. Трахтенберг И.М., Колесников B.C., Луковенко В.П.
Тяжелые металлы во внешней среде: Соврем, ги
гиен. и токсикол. аспекты. — Минск: Наука и тех
ника, 1994. — 285 с.
9. Тютюнник Ю., Ткаченко Н. Геохімічний вплив гірни-
чо-збагачувальних комбінатів Кривбасу на навко
лишнє середовище / / Ойкумена. — 1995. — № 1. —
С. 133—139.
10. Цветкова Н.Н. Микроэлементный режим чернозема
обыкновенного Присамарского стационара / / Када
стровые исследования степных биогеоценозов
Присамарья Днепровского, их антропогенная дина
мика и охрана. — Днепропетровск: Изд-во Днепро
петр. гос. ун-та, 1991. — С. 20—28.
11. Цветкова Н.Н., Зверковский В.Н., Тупика Н.П., Во
лошина Н.В. Динамика микроэлементного состава
насыпных почвогрунтов Западного Донбасса / / Ан
тропогенные воздействия на лесные экосистемы
степной зоны. — Днепропетровск: Изд-во Днепро
петр. гос. ун-та, 1988. — С. 4—10.
Поступила 10.03.2000
ДЕЯКІ ОСОБЛИВОСТІ РОЗПОДІЛУ
РУХЛИВИХ ФОРМ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ
У ҐРУНТАХ ГІРНИЧОРУДНОГО РЕГІОНУ
ПІД РІЗНИМИ РОСЛИННИМИ УГРУПОВАННЯМИ
В.М. Савосько
Криворізький ботанічний сад НАН України,
Україна, Кривий Ріг
e-mail: botgard@ukrtel.dp.ua; tel. 038 0564 384922
Вивчено деякі закономірності розподілу рухливих форм
заліза, мангану, цинку в ґрунтах, прилеглих до Північ
ного гірничо-збагачувального комбінату (Кривбас) під
різними рослинними угрупованнями (степові ценози,
вітрозахисні лісові смуги, агроценози). Встановлено,
що деревна рослинність обумовлює накопичення в
ґрунтах всіх металів. Інтенсивність цього процесу з гли
биною посилюється, відбувається їх міграція за межі
ґрунтового профілю. Агроценози сприяють накопичен
ню мангану і заліза та вилуговування цинку.
SOME DISTRIBUTION PECULIARITIES
OF HEAVY METALS MOBILE FORMS IN THE SOIL
OF ORE MINING REGION UNDER VARIOUS
VEGETATIVE ASSOCIATIONS
V.M. Savosko
Kryvyi Rih Botanical Gardens, National Academy
of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kryvyi Rih
Some regularities of distribution of the mobile forms of
iron, manganese, zinc in soils adjacent to the Northern
ore mining-and-processing integrated works (Kryvbass)
under various vegetative associations (steppe cenoses,
forest shelter belts, agrophytocenoses) have been investi
gated. It was established, that the wood vegetation causes
accumulation of all metals in soils. The intensity of this
process amplifies with depth, i. e. their migration outside
the limits of the soil profile takes place. Agrophytocenoses
cause accumulation of manganese and iron and leaching
of zinc.
166 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, Ns 1
mailto:botgard@ukrtel.dp.ua
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-1375 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:51:49Z |
| publishDate | 2000 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/f0/b1137e833a0ede6f24c7d7971a985cf0.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-13752020-01-19T19:01:27Z Some distribution peculiarities of heavy metals mobile forms in the soil of ore mining region under various vegetative associations Деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями Savosko, V.M. Some regularities of distribution of the mobile forms of iron, manganese, zinc in soils adjacent to the Northern ore mining-and-processing integrated works (Kryvbass) under various vegetative associations (steppe cenoses, forest shelter belts, agrophytocenoses) have been investigated. It was established, that the wood vegetation causes accumulation of all metals in soils. The intensity of this process amplifies with depth, i. e. their migration outside the limits of the soil profile takes place. Agrophytocenoses cause accumulation of manganese and iron and leaching of zinc. Вивчено деякі закономірності розподілу рухливих форм заліза, мангану, цинку в ґрунтах, прилеглих до Північного гірничо-збагачувального комбінату (Кривбас) під різними рослинними угрупованнями (степові ценози, вітрозахисні лісові смуги, агроценози). Встановлено, що деревна рослинність обумовлює накопичення в ґрунтах всіх металів. Інтенсивність цього процесу з глибиною посилюється, відбувається їх міграція за межі ґрунтового профілю. Агроценози сприяють накопиченню мангану і заліза та вилуговування цинку. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2000-03-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1375 10.5281/zenodo.3338252 Plant Introduction; Vol 5 (2000); 161-166 Інтродукція Рослин; Том 5 (2000); 161-166 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377889 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1375/1327 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Savosko, V.M. Деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями |
| title | Деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями |
| title_alt | Some distribution peculiarities of heavy metals mobile forms in the soil of ore mining region under various vegetative associations |
| title_full | Деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями |
| title_fullStr | Деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями |
| title_full_unstemmed | Деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями |
| title_short | Деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями |
| title_sort | деякі особливості розподілу рухливих форм важких металів у ґрунтах гірничорудного регіону під різними рослинними угрупованнями |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1375 |
| work_keys_str_mv | AT savoskovm somedistributionpeculiaritiesofheavymetalsmobileformsinthesoiloforeminingregionundervariousvegetativeassociations AT savoskovm deâkíosoblivostírozpodíluruhlivihformvažkihmetalívugruntahgírničorudnogoregíonupídríznimiroslinnimiugrupovannâmi |