Фоновое содержание свинца в серых лесных почвах Приволжской возвышенности в пределах Пензенской области

Фоновое содержание свинца в серых лесных почвах Приволжской возвышенности в пределах Пензенской области

почвенный покров свинцовый дробь Изучение почвенного покрова Пензенской губернии было начато Н. А. Димо в 1908 г. Первым крупным обобщением по данному вопросу была работа А. И. Дорогова (1951). В последствии результаты многолетних работ К. А. Кузнецова и его учеников были изложены в книге «Почвы Пензенской области» (1966).Дальнейшие исследования почв региона были связанны в основном с изучением динамики гумуса, азота и фосфора в севооборотах. Почвы, находящиеся под лесной растительностью оставались почти не изученными. Практически не освещенным в литературе оставался вопрос о содержании в них тяжелых металлов, в частности свинца. Актуальность выбранного направления исследований определяется тем, что соединения этого элемента остро токсичны для организма человека и животных.

Материалом для данной работы послужили исследования серых лесных почв находящихся под лесной растительностью в восточной части Пензенской области, представляющие собой западных склон Приволжской возвышенности.

Определение свинца в почве осуществилось рентгено-флуоресцентным методом. Он основан на измерении интенсивности рентгеновского флуоресцентного излучения определяемых элементов при экспонировании порошковых проб почв. Флуоресцентное излучение возбуждается первичным излучением рентгеновской трубки. Массовую долю компонентов определяют с помощью предварительно построенных градуировочных характеристик (ГХ), представляющих собой экспериментальную зависимость массовой доли от аналитического сигнала.

Как показало изучение материалов зондировочного бурения, а также почвенных разрезов, вскрытых при прокладке коммуникаций, среди пород, слагающих изучаемую территорию, наиболее распространенными являются сызранские слои нижнего палеоцена, представленные в верхней части окварцованными и опоковидными песчаниками, в нижней части опоками звонкими и глухими оскольчатымитрепеловидными. Однако почвообразующими породами они являются на очень незначительной площади — 7,7% изучаемой территории, занятой светло-серыми и серыми лесными почвами. Они приурочены в основном к склонам долины р. Суры и ее притоков, т. е. к тем местам, где более молодые плиоцен-четвертичные отложения оказались, смыты в результате плоскостной эрозии. На большей части территории указанные выше породы оказались покрыты плиоцен-четвертичными отложениями — песками, суглинками и делювиальными бескарбонатными глинами, толщина которых на водоразделе, колеблется от 1 до 4 м. В условиях же надпойменных террас по долине р. Суры мощность песков достигает 15 м и более. Толщина слоя указанной выше глины во всех изученных разрезах и скважинах не превышает 1 м. Среди плиоцен-четвертичных отложений на изучаемой территории наиболее распространены пески. На долю песчаных и супесчаных светло-серых лесных почв в районе исследований приходится 51,68% площади. В основном они локализованы в южной и юго-западной части территории, прилегающей к долинам р. Суры и ее притоков. По мере подъема на водораздел мощность их уменьшается. В центральной части изучаемой территории в песках встречаются фибровые прослойки глин и галечника. В северной и северо-западной части по мере подъема на водораздел толщина песков уменьшается до 30−40 см и они сменяются в начале суглинками, а потом делювиальными бескарбонатными глинами. Последние равномерно окрашены в желто-бурый цвет, имеют плотное сложение, среднепористую, глыбистую структуру. С этими породами связаны серые лесные суглинистые и тяжелосуглинистые почвы, на долю которых приходится 33,45% района исследований.

Изучение почвы отличаются низким содержанием гумуса. Его количество в верхнем гумусовом горизонте А₁колеблется от 1,2 до 2,1%. Это характеризует невысокую сорбционную способность при загрязнении токсическими веществами. Содержание гумуса резко снижается в гумусово-элювиальном горизонте, где его количество находится в пределах 0,5−0,8%.

В серых лесных почвах района исследований кислотность верхнего горизонта А₁колеблется от 4,8 до 5,7 единиц рН. Кислотность почв с глубиной в большинстве почвенных разрезов снижается. Это объясняется процессами выщелачивания кальция и магния из верхних горизонтов в нижележащие иллювиальные горизонты и наличием карбонатов в материнской породе.

Как показали результаты исследований по 5 почвенным разрезам свинец везде концентрируется в горизонте А₀ и А₁ (рис. 1).

Рис. 1.

При этом в большинстве случаев в горизонте А₁ свинца содержится в 3−7 раз больше, чем в горизонте В.

Причиной такого распределения является то, что свинец здесь имеет в основном антропогенное происхождение, т.к. в подстилающих породах свинца намного меньше, чем в горизонте А₁. Так, в песках его содержание колеблется в пределах 0,5−1,45 мг/кг, в бескарбонатных глинах в пределах 7−14 мг/кг. В связи с тем, что наши исследования велись в условиях лесных земель, представляющих собой интенсивно эксплуатируемые охотничьи угодья, не вызывает сомнения, что основной источник поступления свинца в почву это дробь. Самой экологически «грязной» охотой является охота на вальдшнепа. Это связано с тем, что на ней используется самая мелкая дробь. При среднем весе заряда около 30 г с каждым выстрелом выбрасывается соответствующее количество свинца.

Если один охотник за вечер делает в среднем 10 выстрелов, он разбрасывает соответственно 300 г свинца. При продолжительности сезона в 14 дней соответственно порядка 4 кг. Как показывает анализ продажи путевок, на изучаемой территории их ежегодно приобретает не менее 150 человек, это не считая безлицензионной охоты. Если произвести элементарные расчеты, в почву района исследований поступает около 600 кг дроби, т. е. чистого свинца в год, и это ежегодно! Подтверждением этой гипотезы является то, что количество Рb в горизонте А₁ не связано ни с подтипом почвы, ни с растительностью.

Так, в пределах одной поляны с восстанавливающейся лесной растительностью в окрестностях пос. Золотаревка, Пензенского района площадью около 200 га на светло-серой лесной каменисто-щебнистой почве было отобрано 5 проб почвы. Содержание в них свинца отражает рис. 2. Следует подчеркнуть, что на этой поляне регулярно проходит охота на вальдшнепа, а также на уток и другую дичь во время пролета. Сходную картину дает результат анализа почвы в подобных условиях в Шемышейском районе Пензенской области (рис. 3).

Рис. 2. Содержание свинца в пробах почвы взятых в пределах одной поляны (окрестности пос. Золотаревка)

Рис. 3. Содержание свинца в пробах почвы взятых в пределах одной поляны (окрестности пос. Наскафтым)

Такая картина имеет место в условиях вырубок и лесных полян, где охота регулярно ведется в настоящее время. Учитывая тот факт, что в районе исследований нет девственных лесов, и все леса, так или иначе, попадали под вырубку, охота на вальдшнепа так или иначе в них рано или поздно происходила.

Следует отметить, что источником свинца являются не только охота на вальдшнепа, но и на другую дичь — зайцев, лис, копытных и особенно уток. Однако в последнем случае загрязнение испытывают берега водоемов и болота.

Следует подчеркнуть, что пробы почв, отобранные близ напряженных автострад, не выделяются повышенным содержанием свинца по сравнению с интенсивно эксплуатируемыми охотничьими угодьями. Оно составило в изученных образцах от 21 мг/кг до 30 мг/кг, в то время как в местах активной весенней охоты оно достигло 50 мг/кг и более.

На приведенных данных можно сделать вывод, что использование свинцовой дроби при спортивной охоте ведет к серьезному загрязнению почвы. В связи с этим возникает вопрос о поиске заменителей свинца, которые являются менее токсичными.

Список литература

• 1. Дорогов А. И. Почвы Пензенской области./ А. И. Дорогов.-Пенза, 1951.-269с.
• 2. Почвы Пензенской области./К.А. Кузнецов, Г. Б. Гальдин, Н. И. Николаева, Э. А. Поламожных. Саратов Приволжское кн. из-воПенза, 1966.-127с.