Оценка степени загрязнения почв Омской области цинком
Оценка степени загрязнения почв Омской области цинком
УДК: 631.8:631.4:631.95 (571.13)
ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ ЦИНКОМ
В.М. Красницкий, А.Г. Шмидт ФГБУ «Центр агрохимической службы «Омский»
Проведен анализ многолетних данных содержания цинка на участках локального мониторинга (реперных). Рассмотрено содержание цинка в профиле почвы. Дана оценка степени загрязнения разных типов почв, а также выявлена степень опасности данного металла для сельскохозяйственных угодий Омской области.
Ключевые слова: почва, тяжелые металлы, цинк, реперные участки, загрязнение.
Избыточное поступление загрязняющих веществ оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Тяжелые металлы (ТМ) относятся к числу наиболее опасных загрязнителей. Накопление в почве ТМ зависит от интенсивности использования агрохимических средств, однако они содержат гораздо меньше тяжелых металлов, чем отходы коммунального хозяйства (ил, сточные воды, компосты и т.д.), которые гораздо интенсивнее загрязняют почву [1].
Цинк относится к группе жизненно необходимых для живых организмов элементов. Он активизирует дыхательный процесс растения, увеличивает содержание белков и витаминов, хлорофилла, аминокислот, усиливает образование ростовых веществ, рост корней, устойчивость растений к болезням. Однако при недостатке или избытке цинка происходят отклонения в развитии, отравления при нарушении технологии внесения цинкосодержащих пестицидов. В соответствии с ГОСТ 17.4.1.02-83 по степени опасности химических элементов цинк относится к 1-му классу.
Цель исследований – изучить и оценить динамику подвижного содержания цинка в почве, выявить степень загрязнения данным металлом сельскохозяйственных угодий и распределение валового содержания цинка по профилю почв на глубину до 1 метра.
Исследования проводили на 17 реперных участках локального мониторинга, заложенных в 14 административных районах Омской области (степь, южная и северная лесостепь) в зоне деятельности ФГБУ ЦАС «Омский» и ФГБУ САС «Тарская» (северная зона Омской области). Участки расположены в разных зонах и на разных типах почв: чернозем обыкновенный (уч.1, 2, 14, 16), чернозем южный (уч. 12), лугово-черноземная (уч. 8, 24), лугово-черноземная солонцеватая (уч. 20), солонец глубокий лугово-черноземный (уч. 18, 21), солонец средний лугово-черноземный (уч. 17) в зоне деятельности ФГБУ ЦАС «Омский» и чернозем выщелоченный (уч. 1), серая-лесная светло-серая (уч. 5), серая-лесная темно-серая (уч. 9), дерново-подзолистая (уч. 11), аллювиальная дерновая (уч. 6) и аллювиально-луговая (уч. 7) в зоне деятельности ФГБУ САС «Тарская».
Исследование и отбор проб проводили в соответствии с «Методическими указаниями по проведению локального мониторинга на реперных и контрольных участках» [2].
Подвижное содержание цинка в пахотном горизонте определяли атомно-абсорбционным методом (вытяжка: ацетатно-аммиачный буфер рН 4,8), а валовое содержание цинка атомно-абсорбционным методом: в качестве экстрагента применяли азотную кислоту с концентрацией 1:1.
Многолетними наблюдениями за динамикой содержания подвижного цинка в почве с 2001 по 2010 г. превышения ПДК (ОДК) по всем участкам не выявлено (таб.2). Средние значения существенно колебались – от 0,29 до 0,49 мг/кг в зоне деятельности ФГБУ ЦАС «Омский» и от 1,52 до 4,53 мг/кг в зоне деятельности ФГБУ САС «Тарская». Наблюдения по годам свидетельствуют о тенденции к повышению содержания подвижного цинка начиная с 2010 года. Это прежде всего связано с рядом факторов: близости индустриальных центров, наличия ТЭЦ, расстояние от автомагистралей и авиалиний, розы ветров, количества осадков и т.д.
Результаты исследований за содержанием цинка по профилю разных типов и гранулометрическому составу почв в среднем по зонам показывают, что имеется четкая дифференциация по снижению содержания цинка в среднем по горизонтам (таб. 3).
Результаты исследований валового содержания цинка по профилю почв разного гранулометрического состава показали, что наибольшее оно на участке с тяжелыми почвами от 39,5 до 65,2 мг/кг в зависимости от горизонта. Более легкие почвы содержат меньше цинка – от 18,5 до 58,1 мг/кг в зависимости от горизонта. К факторам, увеличивающим содержание цинка в почве, относятся: тяжелый гранулометрический состав, богатство коллоидами, содержание органического вещества. [1,4]
Выводы.
1. Оцененные почвы Омской области характеризуются низким содержанием подвижных и валовых форм цинка в пахотном слое, что является свидетельством экологической безопасности по данному элементу.
2. Пределы колебаний подвижного содержания цинка в среднем по годам составляют 0,26-0,56 мг/кг почвы в южной и центральной части Омской области и 2,7-2,8 мг/кг почвы в северной зоне.
3. Распределение цинка в метровом слое показало, что с глубиной имеется четкая дифференциация снижения содержания цинка в среднем по горизонтам.
4. Валовое содержание цинка в почве зависит от типа и гранулометрического состава почвы.
Литература
1. Красницкий В.М. Агрохимическая и экологическая характеристика почв Западной Сибири: Монография/ОмГАУ. – Омск, 2002. – С.144.
2. Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных и контрольных участках. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006. – 76 с.
3. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. – Москва, 2003.
4. Красницкий В.М. Агроэкотоксикологическая оценка сельскохозяйственных агроценозов: Монография. – Омск: Изд-во ОмГАУ, 2001. – 68 с.
ASSESSMENT OF EXTENT OF POLLUTION
SOILS OF THE OMSK REGION ZINC
V. M. Krasnitsky, A.G. Schmidt
of FSBI «Center of agrochemical service «Omsky»
The analysis of long-term data of the content of zinc on sites of local monitoring control is carried out. The content of zinc in a soil profile is considered. The assessment of extent of pollution of different types of soils is given, and also degree of danger of this metal for agricultural grounds of the Omsk region is revealed.
Keywords: soil, heavy metals, zinc, control sites, pollution.
Таблица 1. Расположение участков локального мониторинга (реперных)
|
№ участка по коду |
Хозяйство, район |
Тип, подтип почвы |
|
Степная зона (ФГБУ ЦАС «Омский») |
||
| 8 | с. Харламово, Таврический | Лугово-черноземная |
| 12 | с. Сибирское, Русско-Полянский | Чернозем южный |
| 14 | с. Елизаветино, Черлакский | Чернозем обыкновенный |
| 16 | с. Лукьяновка, Одесский | Чернозем обыкновенный |
|
Южная лесостепь (ФГБУ ЦАС «Омский») |
||
| 20 | с. Юрьево, Кормиловский | Лугово-черноземная солонцеватая |
| 21 | с. Юрьево, Кормиловский | Солонец глубокий лугово-черноземный |
| 24 | с. Ракитинка, Омский | Лугово-черноземная |
|
Северная лесостепь (ФГБУ ЦАС «Омский») |
||
| 1 | с. Лежанка, Горьковский | Чернозем обыкновенный |
| 2 | с. Лежанка, Горьковский | Чернозем обыкновенный |
| 17 | п. Спасск, Называевский | Солонец средний лугово-черноземный |
| 18 | п. Спасск, Называевский | Солонец глубокий лугово-черноземный |
|
Северная зона (ФГБУ САС «Тарская») |
||
| 1 | Большереченский | Чернозем выщелоченный |
| 5 | Знаменский | Серая-лесная светло-серая |
| 6 | Усть-Ишимский | Аллювиальная дерновая |
| 7 | Тарский | Аллювиально-луговая |
| 9 | Колосовский | Серая-лесная темно-серая |
| 11 | Седельниковский | Дерново-подзолистая |
Таблица 2. Содержание подвижных форм цинка в пахотном слое почвы
на реперных участках мг/кг почвы
|
№ участка |
Годы исследования |
Среднее |
||
|
2001 |
2005 |
2010 |
||
| Степная зона | ||||
| 8 |
0,39 |
0,32 |
0,41 |
0,37 |
| 12 |
0,24 |
0,28 |
0,42 |
0,31 |
| 14 |
0,24 |
0,25 |
0,39 |
0,29 |
| 16 |
0,35 |
0,21 |
0,44 |
0,33 |
| Среднее |
0,31 |
0,26 |
0,42 |
0,33 |
| Южная лесостепь | ||||
| 20 |
0,33 |
0,43 |
0,57 |
0,44 |
| 21 |
0,35 |
0,29 |
0,61 |
0,42 |
| 24 |
0,60 |
0,38 |
0,50 |
0,49 |
| Среднее |
0,43 |
0,36 |
0,56 |
0,45 |
| Северная лесостепь | ||||
| 1 |
0,33 |
0,29 |
0,35 |
0,32 |
| 2 |
0,39 |
0,40 |
0,59 |
0,46 |
| 17 |
0,40 |
0,33 |
0,62 |
0,45 |
| 18 |
0,32 |
0,29 |
0,48 |
0,36 |
| Среднее |
0,36 |
0,33 |
0,51 |
0,40 |
| Северная зона | ||||
| 1 |
2,50 |
2,4 |
2,2 |
2,37 |
| 5 |
3,10 |
4,4 |
3,95 |
3,82 |
| 6 |
2,40 |
2,0 |
1,8 |
2,10 |
| 7 |
4,0 |
5,1 |
4,5 |
4,53 |
| 9 |
1,80 |
1,15 |
1,6 |
1,52 |
| 11 |
2,20 |
1,9 |
2,2 |
2,10 |
| Среднее |
2,7 |
2,8 |
2,7 |
2,73 |
| ПДК (ОДК) 23 мг/кг почвы | ||||
Таблица 3. Распределение валовых форм цинка по профилю разных типов почв Омской области за 2012 год, мг/кг
|
№ участка |
Почва |
Грануло- метрический состав |
Глубина, см |
||||
|
0-20 |
20-40 |
40-60 |
60-80 |
80- 100 |
|||
|
Степная зона |
|||||||
|
8 |
Лугово-черноземная | Тяжелый суглинок |
59,0 |
56,5 |
47,6 |
47,1 |
48,9 |
|
12 |
Чернозем южный | Тяжелый суглинок |
53,0 |
51,8 |
43,3 |
39,5 |
40,8 |
|
14 |
Чернозем обыкновенный | Супесчанный |
25,0 |
24,5 |
22,3 |
22,9 |
21,8 |
|
16 |
Чернозем обыкновенный | Тяжелый
суглинок |
60,8 |
61,3 |
53,8 |
53,6 |
52,0 |
| Среднее |
49,5 |
48,5 |
41,8 |
40,8 |
40,8 |
||
|
Южная лесостепь |
|||||||
|
20 |
Лугово-черноземная солонцеватая | Тяжелый суглинок |
65,2 |
59,6 |
47,9 |
50,0 |
49,0 |
|
21 |
Солонец глубокий | Тяжелый суглинок |
65,1 |
53,4 |
59,2 |
52,2 |
47,4 |
|
24 |
Лугово-черноземная | Тяжелый суглинок |
59,8 |
58,7 |
58,6 |
50,5 |
40,4 |
| Среднее |
63,4 |
57,2 |
55,2 |
53,6 |
45,6 |
||
|
Северная лесостепь |
|||||||
|
1 |
Чернозем обыкновенный | Средний суглинок |
58,1 |
55,0 |
54,5 |
48,7 |
47,2 |
|
2 |
Чернозем обыкновенный | Тяжелый суглинок |
52,7 |
45,4 |
47,3 |
51,0 |
50,5 |
|
17 |
Солонец средний | Легкий суглинок |
56,1 |
57,4 |
61,4 |
50,3 |
49,6 |
|
18 |
Солонец глубокий | Легкий суглинок |
62,5 |
56,6 |
59,8 |
55,2 |
45,5 |
| Среднее |
57,4 |
53,6 |
55,7 |
51,3 |
48,2 |
||
|
Северная зона |
|||||||
|
1 |
Чернозем выщелоченный | Средний суглинок |
55,0 |
52,5 |
50,2 |
48,5 |
44,8 |
|
5 |
Серая-лесная светло-серая | Средний суглинок |
38,5 |
36,0 |
33,5 |
26,2 |
22,7 |
|
6 |
Аллювиальная дерновая | Средний суглинок |
27,2 |
26,8 |
26,0 |
24,2 |
22,7 |
|
7 |
Аллювиально-луговая | Средний суглинок |
29,2 |
27,0 |
25,0 |
21,7 |
18,5 |
|
9 |
Серая-лесная темно-серая | Средний суглинок |
35,4 |
35,0 |
33,2 |
30,0 |
27,4 |
|
11 |
Дерново-подзолистая | Средний суглинок |
33,3 |
30,1 |
26,2 |
22,0 |
19,4 |
| Среднее |
36,4 |
34,6 |
32,4 |
28,8 |
25,9 |
||
| ПДК (ОДК) 55 мг/кг (уч. 14); 110 мг/кг-при рНксl<5,5 (уч.5,6,7,11); 220 мг/кг- при рНксl>5,5 (уч. 1,2,8,12,16,17,18,20,21,24) | |||||||
