Preview

Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева

Расширенный поиск

Особенности элементного состава почв Пур-Тазовского междуречья

https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-103-51-84

Полный текст:

Аннотация

Проведена оценка элементного состава почв, сфагновых мхов и лишайников Пур-Тазовского междуречья (Западная Сибирь). Содержание химических элементов определено с применением метода рентген-флуоресцентной спектрометрии. Полученные результаты показывают, что почвы характеризуются относительно низкими концентрациями экологически опасных тяжелых металлов, среднее содержание которых либо ниже кларка земной коры (Cu, Pb, Zn, Ni, Sr), либо равно ему (Hg, Co), что подтверждает выводы предшествующих исследований. Крайне низкое содержание отмечено для физиологически важных Zn и Сu. Повышенные относительно кларка концентрации отмечены для малоподвижных элементов (Mo, Sn и Zr). Выявлены существенные различия в составе минеральных и органогенных горизонтов почв постлитогенного ствола. Средние концентрации P, Zn и S в органогенных горизонтах соответственно в 7.1, 8.1 и 18 раз выше, чем в иллювиальных минеральных горизонтах. Таким образом, химический состав почв в значительной степени определяется биологическим накоплением халькофильных элементов. В верховом торфе олиготрофных болот выше содержание халькофильных элементов, подвижных в кислой среде и интенсивно поглощаемых растениями (Zn, Cu, Cd, Hg). В торфе ерниково-кустарничково-мохово-лишайниковых тундр и лиственничных редколесий повышено содержание литофильных Al, Si, Ti, Zr, поступающих c пылевыми выпадениями из атмосферы. Выявленные особенности элементного состава почв необходимо учитывать при проведении мониторинга загрязнения тяжелыми металлами.

Об авторах

Д. В. Московченко
ФИЦ Тюменский научный центр СО РАН
Россия

сектор геоэкологии, зав. сектором 

625026, Тюмень , ул. Малыгина, 86,



Е. А. Романенко
ФИЦ Тюменский научный центр СО РАН
Россия
625026, Тюмень , ул. Малыгина, 86,


Список литературы

1. Агбалян Е.В., Шинкарук Е.В. Уровень химического загрязнения почвы в долине реки Лукыяха Тазовского полуострова // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2015. № 4 (89). С. 42–48.

2. Алексеев И.И., Динкелакер Н.В., Орипова А.А., Семьина Г.А., Морозов А.А., Абакумов Е.В. Оценка экотоксикологического состояния почв полярного Урала и южного Ямала // Гигиена и санитария. 2017. Т. 96. № 10. С. 941–945. DOI: 10.18821/0016-9900-2017-96-10-941-945.

3. Архипов В.С., Бернатонис В.К., Резчиков В.И. Железо в торфах центральной части Западной Сибири // Почвоведение. 1997. № 3. С. 345–351.

4. Атлас Ямало-Ненецкого автономного округа. ФГУП Омская картографическая фабрика, 2004. 303 с.

5. Башкин В.Н. Биогеохимические циклы в тундровых экосистемах импактных зон газовой индустрии // Геохимия. 2017. № 10. C. 954–966. DOI: 10.7868/S0016752517100028.

6. Василевич Р.С. Макро- и микроэлементный состав мерзлотных бугристых торфяников лесотундры европейского северо-востока России // Геохиимия. 2018. № 12. С. 1158–1172. DOI: 10.1134/S0016752518100126.

7. Васильевская В.Д. Почвообразование в тундрах Средней Сибири. М.: Наука, 1980. 236 с.

8. Васильевская В.Д., Иванов В.В., Богатырев Л.Г. Почвы севера Западной Сибири. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. 286 с.

9. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных горных пород Земной коры // Геохимия. 1962. № 7. С. 555–571.

10. Вишневая Ю.С., Попова Л.Ф. Оценка экологического состояния и степени загрязнения тяжелыми металлами почв Арктики // Вестник МГОУ. Серия: Естественные науки. 2016. № 2. С. 96–104.

11. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высшая школа, 1988. 328 с.

12. Дедков В.С. Почвенный покров водоразделов / Природа Ямала. Екатеринбург: УИФ Наука, 1995. С. 109–121.

13. Добровольский В.В. Основные черты геохимии арктического почвообразования // Почвоведение. 1994. № 6. С. 85–93.

14. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Академия, 2003. 400 с.

15. Ермохина К.А. Фитоиндикация стадий развеивания песчаных отложений водоразделов в типичных тундрах Ямала // Проблемы региональной экологии. М.: Камертон, 2008. Вып. 6. С. 78–84.

16. Игнатенко И.В., Друзин А.В. Физико-химическая характеристика почв лесотундрового стационара. Почвы и растительность восточноевропейской лесотундры (ред. Б.Н. Норин). Л: Наука, 1972. С. 30–63.

17. Калинин П.И., Кудреватых И.Ю., Вагапов И.М., Борисов А.В., Алексеев А.О. Биогеохимические процессы в степных ландшафтах Ергенинской возвышенности в голоцене // Почвоведение. 2018. № 5. С. 526–537.

18. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Изд-во Ойкумена, 2004. 342 с.

19. Межибор А.М., Большунова Т.С. Биогеохимическая характеристика сфагновых мхов и эпифитных лишайников в районах нефтегазодобывающего комплекса Томской области // Известия Томского политехнического университета. 2014. Т. 325. № 1. C. 205–213.

20. Моисеенко Т.И., Гашев С.Н. Биогеохимическая индикация загрязнения металлами и радионуклидами в регионах нефтедобычи // Доклады Академии Наук, 2012. Т. 447. № 5. С. 557–560. DOI: 10.1134/S1028334X12120112.

21. Московченко Д.В., Моисеева И.Н., Хозяинова Н.В. Элементный состав растений Уренгойских тундр // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2012. № 12. С. 130–136.

22. Московченко Д.В. Экогеохимия нефтедобывающих районов Западной Сибири. Новосибирск: Академ. изд-во “ГЕО”, 2013. 260 с.

23. Опекунова М.Г., Опекунов А.Ю., Кукушкин С.Ю., Арестова И.Ю. Оценка трансформации природной среды в районах разработки углеводородного сырья на севере Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2018. Т. 25. № 1. С. 122–138. DOI: 10.15372/SEJ20180111.

24. Опекунова М.Г., Опекунов А.Ю., Кукушкин C.Ю., Ганул А.Г. Фоновое содержание химических элементов в почвах и донных осадках севера Западной Сибири // Почвоведение. 2019. № 4. С. 422–439. DOI: 10.1134/S0032180X19020114.

25. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989. 528 с.

26. Пятницкая Г.Р., Радчикова А.М., Скоробогатов В.А., Рыбальченко В.В. Перспективы газонефтеносности восточных районов Пур-Тазовской области Западной Сибири // Научно-технический сборник “Вести газовой науки”. 2010. № 2 (5). С. 12–21.

27. Сорокина Е.П., Дмитриева Н.К., Карпов Л.К., Масленников В.В. Анализ регионального геохимического фона как основа эколого-геохимического картирования равнинных территорий: на примере северной части Западно-Сибирского региона // Прикладная геохимия. Вып. 2. Экологическая геохимия. М.: Изд-во ИМГРЭ, 2001. С. 316–338.

28. Сысо А.И. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. 275 с.

29. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. М.: Наука, 1971. 268 с.

30. Томашунас В.М., Абакумов Е.В. Содержание тяжелых металлов в почвах полуострова Ямал и острова Белый // Гигиена и санитария. 2014. № 6. С. 26–31.

31. Хренов В.Я. Содержание микроэлементов в почвообразующих породах Севера Тюменской области // Геогр. и прир. рес. 1987. № 3. С. 163–165.

32. Abakumov E., Shamilishviliy G., Yurtaev A. Soil polychemical contamination on Beliy Island as key background and reference plot for Yamal region // Polish Polar Research. 2017. Vol. 38(3). P. 313–332. DOI: 10.1515/popore-2017-0020.

33. Alekseev I., Shamilishvili G., Abakumov E. Ecotoxicological State of urban soils of the Arctic with different functional Load (Yamal autonomous region). In: Vasenev V., Dovletyarova E., Cheng Z., Prokof’eva T., Morel J., Ananyeva N. (eds). Urbanization: Challenge and Opportunity for Soil Functions and Ecosystem Services. SUITMA 2017. Springer Geography. 2019. P. 206–211. DOI: 10.1007/978-3-319-89602-1_25.

34. Ávila-Pérez P., Longoria-Gándara L.C., García-Rosales G. et al. Monitoring of elements in mosses by instrumental neutron activation analysis and total X-ray fluorescence spectrometry // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2018. Vol. 317(1). P. 367–380. DOI: 10.1007/s10967-018-5896-z.

35. Antcibor I., Eschenbach A., Zubrzycki S., Kutzbac L., Bolshiyanov D., Pfeiffer E.M. Trace metal distribution in pristine permafrost-affected soils of the Lena River delta and its hinterland, northern Siberia, Russia // Biogeosciences. 2014. No. 11. P. 1–15. DOI: 10.5194/bg-11-1-201.

36. Basiliko N., Yavitt J.B. Influence of Ni, Co, Fe, and Na additions on methane production in Sphagnum-dominated Northern American peatlands // Biogeochemistry. 2001. Vol. 52. P. 133–153. DOI: 10.1023/A:1006461803585.

37. Efremova T.T., Efremov S.P., Koutzenogii K.P., Peresedov V.F. Biogeochemical migration of calcophylic elements in the conditions of a deep-seated marsh in West Siberia // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 1999. Vol. 241(2). P. 355–360. DOI: 10.1007/BF02347475.

38. Gulińska J., Rachlewicz G., Szczuciński W., Barałkiewicz D., Kózka M., Bulska E., Burzyk M. Soil contamination in High Arctic areas of human impact, central Spitsbergen, Svalbard // Polish Journal of Environmental Studies. 2003. Vol. 12(6). P. 701–707.

39. Halbach K., Mikkelsen Ø., Berg T., Steinnes E. The presence of mercury and other trace metals in surface soils in the Norwegian Arctic // Chemosphere. 2017. Vol. 188. P. 567–574. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.09.012.

40. Hanaka A., Plak A., Zagórski P., Ozimek E., Rysiak A., Majewska M., Jaroszuk-Ściseł J. Relationships between the properties of Spitsbergen soil, number and biodiversity of rhizosphere microorganisms, and heavy metal concentration in selected plant species // Plant and Soil. 2019. Vol. 436 (1–2). P. 49–69. DOI: 10.1007/s11104-018-3871-7.

41. IUSS Working Group WRB. 2014. World Reference Base for Soil Resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome.

42. Ji X., Abakumov E., Antcibor I., Tomashunas V., Knoblauch C., Zubzycki S., Pfeiffer E.M. Influence of anthropogenic activities on metals in arctic permafrost: a characterization of benchmark soils on the Yamal and Gydan peninsulas in Russia // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2019a. Vol. 76(4). P. 540–553. DOI: 10.1007/s00244-019-00607-y.

43. Ji Х., Abakumov E., Polyakov V. Assessments of pollution status and human health risk of heavy metals in permafrost-affected soils and lichens: A case-study in Yamal Peninsula, Russia Arctic // Human and Ecological Risk Assessment. 2019b. Vol. 25(8). P. 2142–2159. DOI: 10.1080/10807039.2018.1490887.

44. Krajcarova L., Novotny K., Chattova B., Elser J. Elemental analysis of soils and Salix polaris in the town of Pyramiden and its surroundings (Svalbard) // Environmental Science and Pollution Research. 2016. Vol. 23. P. 10124–10137. DOI: 10.1007/s11356-016-6213-4.

45. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. 4th ed. CRC Press, 2011. 534 p.

46. Lozano R., Bernal J.P. Characterization of a new set of eight geochemical reference materials for XRF major and trace element analysis // Revista Mexicana de Ciencias Geológicas. 2005. Vol. 22(3). P. 329–344.

47. Moskovchenko D.V., Kurchatova A.N., Fefilov N.N., Yurtaev A.A. Concentrations of trace elements and iron in the Arctic soils of Belyi Island (the Kara Sea, Russia): patterns of variation across landscapes // Environmental Monitoring and Assessment. 2017. Vol. 189:210. DOI: 10.1007/s10661-017-5928-0.

48. Nesbitt H.W., Young G.M. Early Proterozoic climate and plate motions inferred from major element chemistry of lutites // Nature. 1982. Vol. 299. P. 715–717. DOI: 10.1038/299715a0.

49. Raudina T.V., Loiko S.V., Lim A., Manasypov R.M., Shirokova L.S., Istigechev G.I., Kuzmina D.M., Kulizhsky S.P., Vorobyev S.N., Pokrovsky O.S. Permafrost thaw and climate warming may decrease the CO2, carbon, and metal concentration in peat soil waters of the Western Siberia Lowland // Science of the Total Environment. 2018. Vol. 634(1). P. 1004–1023. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.04.059.

50. Rogan G., Tighe M., Grave P. et al. Optimization of portable X-ray fluorescence spectrometry for the assessment of soil total copper concentrations: application at an ancient smelting site // J. Soils Sediments. 2019. Vol. 19 (2). P. 830–839. DOI: 10.1007/s11368-018-2091-3.

51. Wojtuń B., Samecka-Cymerman A., Kolon K., Kempers A.J., Skrzypek G. Metals in some dominant vascular plants, mosses, lichens, algae, and the biological soil crust in various types of terrestrial tundra, SW Spitsbergen, Norway // Polar Biology. 2013. Vol. 36 (12). P. 1799–1809. DOI: 10.1007/s00300-013-1399-0.


Дополнительные файлы

Для цитирования:


Московченко Д.В., Романенко Е.А. Особенности элементного состава почв Пур-Тазовского междуречья. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2020;(103):51-84. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-103-51-84

For citation:


Moskovchenko D.V., Romanenko E.A. Elemental composition of soils of the Pur-Taz interfluve. Dokuchaev Soil Bulletin. 2020;(103):51-84. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-103-51-84

Просмотров: 65


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0136-1694 (Print)
ISSN 2312-4202 (Online)