esoilБюллетень Почвенного института имени В.В. ДокучаеваDokuchaev Soil Bulletin0136-16942312-4202V.V. Dokuchaev Soil Science Institute10.19047/0136-1694-2021-109-165-185esoil-683Research ArticleСтатьиРаспределение Cu, Ni, Zn, Mn, Cr, Cd, Pb, Co, Mo, As в аллювиальных почвах пойменных ландшафтов бассейна реки СожDistribution of Cu, Ni, Zn, Mn, Cr, Cd, Pb, Co, Mo, As in alluvial soils of floodplain landscapes of the Sozh river basinhttps://orcid.org/0000-0002-9252-2193ЧекинГ. В.ChekinG. V.

243365, Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино, ул. Советская 2а

2a Sovetskaya Str., Kokino 243365, Bryansk region

gb-swamp@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7837-4254СилаевА. Л.SilaevA. L.

243365, Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино, ул. Советская 2а

2a Sovetskaya Str., Kokino 243365, Bryansk region

kafeap@bgsha.comhttps://orcid.org/0000-0002-7534-5893СмольскийЕ. В.SmolskyE. V.

243365, Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино, ул. Советская 2а

2a Sovetskaya Str., Kokino 243365, Bryansk region

sev_84@mail.ruБрянский ГАУРоссияBryansk State Agrarian UniversityRussian Federation2021251220210109165185Copyright © Чекин Г.В., Силаев А.Л., Смольский Е.В., 20212021Чекин Г.В., Силаев А.Л., Смольский Е.В.Chekin G.V., Silaev A.L., Smolsky E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.esoil.ru/jour/article/view/683

Исследования проводили в западной части Брянской области в ландшафтах бассейна реки Сож (р. Ипуть, приток 1-го порядка, южнее с. Перевоз; р. Беседь, приток 1-го порядка, северо-западнее д. Батуровка; р. Унеча приток 2-го порядка, западнее с. Лопатни). Цель работы – изучение особенностей вертикального и горизонтального распределения валового содержания Cu, Ni, Zn, Mn, Cr, Cd, Pb, Co, Mo, As в аллювиальных почвах пойменных ландшафтов. Отбор почвенных образцов для определения валового содержания микроэлементов проводили в разных по геоморфологии и гидрологии подсистемах пойменного ландшафта методом почвенных ключей. Каждый ключевой почвенный участок представлял собой полнопрофильный разрез и четыре полуямы. Образцы отбирались со стенок разрезов через 5 см, перемешивались и усреднялись методом квартования. Валовое содержание микроэлементов определяли атомно-абсорбционным методом, после предварительного разложения проб смесью концентрированных азотной и плавиковой кислот с помощью микроволновой системы. Варьирование содержания микроэлементов по слоям аллювиальных почв оценивали с использованием коэффициента вариации. Для характеристики степени концентрирования или рассеяния микроэлементов в почвах, рассчитывали кларк концентрации. В результате исследований установили, что вертикальное распределение микроэлементов в слое 0–20 см определяется их химическими свойствами и генезисом почв пойменных подсистем, и может быть равномерным, убывающим/возрастающим с глубиной или с концентрированием в отдельных слоях. Кларки концентрации микроэлементов и их содержание возрастают в направлении от прирусловой к притеррасной подсистеме поймы. Концентрации элементов в почвах пойменных ландшафтов не превышают величину кларка. Исключение составляют Cr, Zn и Cu в почве притеррасной подсистемы поймы р. Унеча, Cd в почве центральной подсистемы поймы р. Беседь, а также Cu и Cd в почве притеррасной подсистемы поймы р. Беседь. Превышение величины кларка по некоторым элементам может указывать на их антропогенное происхождение.

The studies were carried out in the western part of the Bryansk Region in the landscapes of the Sozh River basin (Iput’ River, tributary of the 1st order, south of the village of Perevoz; River Besed', tributary of the 1st order, northwest of the village of Baturovka; River Unecha, tributary 2nd order, west of the village of Lopatny). The aim of this work is to study the features of the vertical and horizontal distribution of the gross content of Cu, Ni, Zn, Mn, Cr, Cd, Pb, Co, Mo, As in the alluvial soils of floodplain landscapes. The selection of soil samples for the determination of the gross content of trace elements was carried out in subsystems of the floodplain landscape, different in geomorphology and hydrology, by the method of soil springs. Each key soil plot was a full-profile soil pit and four reconnaissance pits. Samples were taken from the walls of the cuts every 5 cm, mixed and averaged by the quartering method. The gross content of trace elements was determined by the atomic absorption method, after preliminary decomposition of the samples with a mixture of concentrated nitric and hydrofluoric acids using a microwave system. Variations in the content of trace elements in the layers of alluvial soils were assessed using the coefficient of variation. To characterize the degree of concentration or dispersion of trace elements in soils, the concentration clarke was calculated. As a result of the research, it was found that the vertical distribution of trace elements in the 0–20 cm layer is determined by their chemical properties and the genesis of the soils of the floodplain subsystems, and can be uniform, decreasing/increasing with depth or with concentration in separate layers. Clarke concentrations of microelements and their content increase in the direction from the riverbed to the near-terrace subsystem of the floodplain. Concentrations of elements in the soils of floodplain landscapes do not exceed the clarke value. The exceptions are Cr, Zn and Cu in the soil of the near-terrace subsystem of the river Unecha, Cd – in the soil of the central subsystem of the river Besed’, as well as Cu and Cd – in the soil of the near-terrace subsystem of the river Besed’. An excess of the clarke value for some elements may indicate their anthropogenic origin.

аллювиальные почвымикроэлементыкларк концентрацииalluvial soilstrace elementsclark concentrationReferencesБалабко П.Н., Снег А.А., Локалина Т.В., Щедрин В.Н. Почвы мелиорированной поймы верхнего течения реки Оки, используемые в интенсивном земледелии // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2016. № 3. С. 116–137.Balabko P.N., Sneg A.A., Lokalina T.V., Shchedrin V.N., Pochvy meliorirovannoj pojmy verhnego techeniya reki Oki, ispol'zuemye v intensivnom zemledelii (Soils of the melirated floodplain of the upper reaches of the Oka River, used in intensive agriculture), Nauchnyi zhurnal Rossiiskogo NII problem melioratsii, 2016, No. 3, pp. 116–137.Белоус Н.М. Развитие радиоактивно загрязненных территорий Брянской области в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 1. С. 3–11.Belous N.M., Razvitie radioaktivno zagryaznennyh territorij Bryanskoj oblasti v otdalennyj period posle avarii na CHernobyl'skoj AES (Development of radioactively contaminated territories of the Bryansk region in a distant period after the Chernobyl accident), Vestnik Bryanskoi gosudarstvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii, 2018, No. 1, pp. 3–11.Белоус Н.М., Подоляк А.Г., Карпенко А.Ф., Смольский Е.В. Эффективность защитных мероприятий при реабилитации кормовых угодий России и Беларуси, загрязненных после катастрофы на Чернобыльской АЭС // Радиационная биология. Радиоэкология. 2016. Т. 56. № 4. С. 405–413.Belous N.M., Podolyak A.G., Karpenko A.F., Smolsky E.V., Effektivnost' zashchitnyh meropriyatij pri reabilitacii kormovyh ugodij Rossii i Belarusi, zagryaznennyh posle katastrofy na CHernobyl'skoj AES (Effectiveness of protective measures in the rehabilitation of the feed lands of Russia and Belarus contaminated after the Chernobyl disaster), Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya, Vol. 56, No. 4, pp. 405–413.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.Dospekhov B.A., Metodika polevogo opyta (Field experience methodology), Moscow: Agropromizdat, 1985, 351 p.Кудашкин М.И. Медь и эффективность медьсодержащих удобрений в дерново-подзолистых и пойменных почвах // Агрохимия. 2003. № 7. C. 11–18.Kudashkin M.I., Med' i effektivnost' med'soderzhashchih udobrenij v dernovo-podzolistyh i pojmennyh pochvah (Copper and efficiency of coppercontaining fertilizers in sod-podzolic and floodplain soils), Agrokhimiya, 2003, No. 7, pp. 11–18.Мартынов А.В. Содержание подвижных форм микроэлементов в аллювиальных почвах поймы среднего течения р. Амур и влияние на них паводка 2013 года // Вестник ВГУ, серия: География. Геоэкология. 2019. № 2. С. 32–39.Martynov A.V., Soderzhanie podvizhnyh form mikroelementov v allyuvial'nyh pochvah pojmy srednego techeniya r. Amur i vliyanie na nih pavodka 2013 goda (The content of mobile forms of trace elements in the alluvial soils of the middle stream floodplain of the river Amur and the impact of the flood of 2013 on them), Vestnik VGU, seriya: Geografiya. Geoekologiya, 2019, No. 2, pp. 32–39.Орешкин В.Н., Ульяночкина Т.И., Кузьменкова В.С., Балабко П.Н. Свинец в марганцовисто-железистых конкрециях различного размера из аллювиальных почв и отложений // Геохимия. 2000. № 6. С. 680.Oreshkin V.N., Ulyanochkina T.I., Kuzmenkova V.S., Balabko P.N., Svinec v margancovisto-zhelezistyh konkreciyah razlichnogo razmera iz allyuvial'nyh pochv i otlozhenij (Lead in manganese-ferruginous nodules of various sizes from alluvial soils and sediments), Geokhimiya, 2000, No. 6, p. 680.Просянников Д.Е., Балабко П.Н., Просянников Е.В., Чекин Г.В. Современное состояние экосистемы правобережной поймы средней Десны и перспективы ее рационального использования // Агрохимический вестник. 2012. № 5. С. 9–13.Prosyannikov D.E., Balabko P.N., Prosyannikov E.V., Chekin G.V., Sovremennoe sostoyanie ekosistemy pravoberezhnoj pojmy srednej Desny i perspektivy ee racional'nogo ispol'zovaniya (The current state of the ecosystem of the right-bank floodplain of the middle Desna and the prospects for its rational use), Agrokhimicheskii vestnik, 2012, No. 5, pp. 9–13.Протасова Н.А., Щербаков А.П. Особенности формирования микроэлементного состава зональных почв Центрального Черноземья // Почвоведение. 2004. №1. С. 50–59.Protasova N.A., Shcherbakov A.P., Osobennosti formirovaniya mikroelementnogo sostava zonal'nyh pochv Central'nogo CHernozem'ya (Features of the formation of microelement composition of zonal soils of the Central Black Earth Region), Eurasian Soil Science, 2004, No. 1, pp. 50–59.Прохорова Н.В. Ландшафтный подход в региональных экологогеохимических исследованиях // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2004. Т. 6. № 2. С. 259–265.Prokhorova N.V., Landshaftnyj podhod v regional'nyh ekologogeohimicheskih issledovaniyah (Landscape approach in regional environmental and geochemical research), Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk, 2004, Vol. 6, No. 2, pp. 259–265.Самсонова В.П., Мешалкина Ю.Л. Часто встречающиеся неточности и ошибки применения статистических методов в почвоведении // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020. Вып. 102. С. 164–182. DOI: 10.19047/0136-1694-2020-102-164-182.Samsonova V.P., Meshalkina J.L., Common inaccuracies and errors in the application of statistical methods in soil science, Dokuchaev Soil Bulletin, 2020, No. 102, pp. 164–182, DOI: 10.19047/0136-1694-2020-102-164-182.Фащевский Б.В. Экологическое значение поймы в речных экосистемах // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2007. № 5. С. 118–129.Faschevsky B.V., Ekologicheskoe znachenie pojmy v rechnyh ekosistemah (Ecological significance of floodplain in river ecosystems), Uchenye zapiski Rossiiskogo gosudarstvennogo gidrometeorologicheskogo universiteta, 2007, No. 5, pp. 118–129.Шаповалов В.Ф., Плющиков В.Г., Белоус Н.М., Курганов А.А. Разработка комплекса мероприятий по коренному улучшению естественных кормовых угодий, загрязненных радионуклидом цезий-137 // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2014. № 1. С. 13–20.Shapovalov V.F., Plyushchikov V.G., Belous N.M., Kurganov A.A., Razrabotka kompleksa meropriyatij po korennomu uluchsheniyu estestvennyh kormovyh ugodij, zagryaznennyh radionuklidom cezij-137 (Development of a set of measures for the radical improvement of natural fodder lands contaminated with caesium radionuclide-137), RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries, 2014, No. 1, pp. 13–20.Шиманская А.А., Позняк С.С. Профильное распределение меди, цинка и свинца в пойменных почвах Мозырского полесья // Экологический вестник. 2016. № 1. C. 118–123.Shimanskaya A.A., Poznyak S.S., Profil'noe raspredelenie medi, cinka i svinca v pojmennyh pochvah Mozyrskogo poles'ya (Profile distribution of copper, zinc and lead in floodplain soils of the Mozyr field), Ekologicheskii vestnik, 2016, No. 1, pp. 118–123.Dobrovol’ski G.V., Balabko P.N., Stasjuk N.V., Bykova E.P. Alluvial soils of river floodplains and deltas and their zonal differences // Arid Ecosystems. 2011. Vol. 1. No. 3. P. 119–124.Dobrovol’ski G.V., Balabko P.N., Stasjuk N.V., Bykova E.P., Alluvial soils of river floodplains and deltas and their zonal differences, Arid Ecosystems, 2011, Vol. 1, No. 3, pp. 119–124.Fijałkowski K., Kacprzak M., Grobelak A., Placek A. The influence of selected soil parameters on the mobility of heavy metals in soil. Inżynieria i Ochrona Środowiska // Engineering and Protection of Environment. 2012. No. 15. P. 81–92.Fijałkowski K., Kacprzak M., Grobelak A., Placek A., The influence of selected soil parameters on the mobility of heavy metals in soil. Inżynieria i Ochrona Środowiska, Engineering and Protection of Environment, 2012, No. 15, pp. 81–92.Hooda P. Trace Elements in Soils. The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex, United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd, 2010.Hooda P., Trace Elements in Soils, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex, United Kingdom: John Wiley & Sons Ltd, 2010.Kałmykow-Piwińska A., Falkowska E. Morphodynamic conditions of heavy metal concentration in deposits of the Vistula River valley near Kępa Gostecka (central Poland) // Open Geosciences. 2020. Vol. 12. No. 1. P. 1036–1051.Kałmykow-Piwińska A., Falkowska E., Morphodynamic conditions of heavy metal concentration in deposits of the Vistula River valley near Kępa Gostecka (central Poland), Open Geosciences, 2020, Vol. 12, No. 1, pp. 1036– 1051.Shaheen S.M., Rinklebe J. Geochemical fractions of chromium, copper, and zinc and their vertical distribution in floodplain soil profiles along the Central Elbe River, Germany // Geoderma. 2014. Vol. 228–229. P. 142–159.Shaheen S.M., Rinklebe J., Geochemical fractions of chromium, copper, and zinc and their vertical distribution in floodplain soil profiles along the Central Elbe River, Germany, Geoderma, 2014, Vol. 228–229, pp. 142–159.Saint-Laurent D., Gervais-Beaulac V., Baril F., Matteau C., Berthelot J-S. Spatial Variability of Heavy Metal Contamination in Alluvial Soils in Relation to Flood Risk Zones in Southern Québec, Canada // Air, Soil and Water Research. 2013. Vol. 6. DOI: 10.4137/ASWR.S10314.Saint-Laurent D., Gervais-Beaulac V., Baril F., Matteau C., Berthelot J-S., Spatial Variability of Heavy Metal Contamination in Alluvial Soils in Relation to Flood Risk Zones in Southern Québec, Canada, Air, Soil and Water Research, 2013, Vol. 6, DOI: 10.4137/ASWR.S10314.Zhang Y., Zhang H., Zhang Zh., Liu Ch., Sun C., Zhang W., Marhaba T. pH Effect on Heavy Metal Release from a Polluted Sediment // Journal of Chemistry. 2018. Vol. 2018. Article ID 7597640. DOI: 10.1155/2018/7597640.Zhang Y., Zhang H., Zhang Zh., Liu Ch., Sun C., Zhang W., Marhaba T., pH Effect on Heavy Metal Release from a Polluted Sediment, Journal of Chemistry, 2018, Vol. 2018, Article ID 7597640, DOI: 10.1155/2018/7597640.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.