Лаборатория геологии техногенных процессов
Ларионова Е.А., Ворончихина Е.А., Федосова Е.А. Биогеохимическая оценка состояния природных комплексов в заповеднике «Басеги»// Актуальные проблемы геохимической экологии: Материалы V Междунар. биогеохимической школы (8—11 сентября 2005 г.) — Семипалатинск-Казахстан, 2005. — С. 454—456.
БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНЫХ КОМПЛЕКСОВ В ЗАПОВЕДНИКЕ «БАСЕГИ»
Е. А. Ларионова, Е. А. Ворончихина, Е. А. Федосова
Для сохранения эталонов западноуральской горной тайги на территории Пермской области был создан заповедник «Басеги», представляющий собой меридианально вытянутый хребет с высшей точкой г. Средний Басег (997 м). Заповедник расположен на расстоянии менее, чет 50 км к востоку и северу от промышленных центров, в которых сосредоточены производства цемента, сжигания угля, черная и цветная металлургия, машиностроение — основных техногенных источников тяжелых металлов (ТМ).
При исследовании биогеохимических параметров западноуральской горной тайги использовался метод ключевых площадок, выбранных после первичного полевого обследования в наиболее типичных горно-таежных природных комплексах с учетом экспозиционного фактора и обладающих относительной однородностью почвообразующих пород, почв и растительного покрова. Площадки представляют собой трансэлювиальные элементарные ландшафты, т. к. преобладают по площади в заповеднике «Басеги» и не затронуты вырубками. На каждой площадке определялось содержание ТМ в почвообразующих породах, почве, растительности (Picea obovata Ledeb., Abies Sibirica Ledeb, Betula pubescens Ehrh.) и в снежном покрове (более 200 проб). Проводилось изучение основных физико-химических свойств почв.
Валовое содержание микроэлементов определялось в Центральной Уральской лаборатории атомно-эмиссионным анализом. После выявления приоритетных загрязнителей проводилось определение подвижных форм тяжелых металлов в лаборатории атомно-абсорбционной спектроскопии географического факультета МГУ.
Коренные породы (сланцы и кварцито-песчаники), биоклиматические факторы и горный рельеф способствуют формированию на территории заповедника «Басеги», главным образом, буроземов кислых грубогумусных на среднесуглинках. Литогеохимическое изучение территории заповедника показало, что по сравнению с кларком для пород Урала (Вострокнутов, 1991) содержание бария, хрома, молибдена в породах больше в 4—2,7 раза, близкие к кларку концентрации никеля, кобальта, марганца, меди, цинка и свинца (КК = 1,0—1,2), и пониженные — ванадия и стронция (КР = 1,8—1,5).
Почвы заповедника обеднены большой группой элементов, что является следствием преобладания процесса выноса элементов в условиях кислого выщелачивания над процессом их биогенной аккумуляции. В лесной подстилке происходит активная аккумуляция свинца, марганца, цинка (R — 1,5—3). По максимальным значениям валового содержания выделяются природные комплексы г. Южный Басег и южный склон г. Средний Басег. Анализ подвижных форм металлов показал, что в почвах южной части заповедника (площадки № 6, 8) концентрации подвижных форм ТМ в органно-минеральном горизонте так же выше (таблица). Особенно опасно высокое содержание легкоподвижных форм (ацетатно-аммонийной буфер — АА) кадмия, свинца, хрома, т.к. данные тяжелые металлы находятся в форме доступной для растений.
Таблица Содержание подвижных форм тяжелых металлов в органно-минеральном горизонте горно-таежных ландшафтов заповедника «Басеги», мг/кг
Валовые содержания ТМ в фитомассе заповедника на различных площадках менее контрастны, чем почвах. Тем не менее, высоких концентраций достигают те же элементы, что и в почвах. Концентрации хрома изменяются от 0,74 до 12,81 мг/кг. Максимальное значение принадлежит восточному склону г. Южный Басег и превышает верхний предел кларка для растительности суши (Кабата-Пендиас и др., 1989) в 6 раз. Содержание свинца в древесной растительности изменяется от 0,51 до 1,92 мг/кг. Максимальные его значения данного элемента обнаружены в растительности природных комплексах г. Южный Басег и превышает кларк растений в 9 раз. Аналогичная аномалия характерна и для другого токсичного элемента — кадмия, хотя его максимальное содержание (0,2 мг/кг) не превышает верхнего предела кларка кадмия в растительности суши.
Анализ коэффициентов биологического поглощения лиственных и хвойных пород природных комплексов северной части заповедника показал соответствие с зональными показателями. Для данных природных комплексов характерно энергичное биологическое поглощение марганца, цинка, стронция, бария, меди (Кб — 10—80), что подчеркивает катионофильный характер биогеохимиеской специализации растений лесных ландшафтов.
На склонах г. Южный Басег (площадки №№ 6, 8) происходит изменение ассоциации наиболее биологически активных тяжелых металлов и увеличиваются видовые различия в накоплении элементов. В листве березы продолжают активно накапливаться цинк, марганец, стронций, барий. Для хвойных деревьев Кб марганца, бария значительно снизился: марганца — в 2 раза, бария — в 3 раза. Увеличилось биологическое поглощение (для всех древесных пород) свинца в 2 раза, ванадия — в 1,5—2 раза, хрома — в 14 раз, кадмия — в десятки раз.
Таким образом, можно утверждать, что в южной части заповедника выявлена трансформация естественный биогеохимических параметров за счет увеличения биологической активности технофильных элементов (свинец, кадмий, хром, ванадий) и снижению поглощения биогенных элементов (марганца, цинка) у хвойных. Данные элементы различаются в геохимическом отношении, высокое содержание, очевидно, связано с поступлением данных элементов с атмосферными выпадениями. Анализ химического состава снежного покрова подтверждает атмотехногенное поступление данных элементов.
Список литературы:
1. Вострокнутов Г. А. Временное методическое руководство по проведению геохимических исследований при геоэкологических работах. — Екатеринбург: Уралгеология, 1991.- 137 с.
2. Кабата-Пендиас. А., Пендиас Х. и др. Микроэлементы в почвах и растениях. — М. 1989
|
|
|
