Бычинский В.А., Вашукевич Н.В. Тяжелые металлы в почвах в зоне влияния промышленного города

Подождите немного. Документ загружается.

Элювиально-иллювиальная дифференциация алюминия и железа выражена в меньшей

степени. В почвенном разрезе с глубиной наблюдается заметное увеличение

концентрации кремния, возрастание величины рН раствора и уменьшение

концентрации органического вещества.

Серые лесные почвы. Серые лесные почвы широко развиты на территории

Усольского района. Они занимают значительные площади первых террас реки Ангары

и нижнюю часть пологого склона водораздела. Коренными породами данной части

территории являются доломиты нижнекембрийской ангарской свиты, в западном

направлении погружающиеся под юрские отложения междуречья. В прибрежной части

доломиты перекрыты аллювиальными четвертичными отложениями.

Почвообразующими породами служат элювиальные и делювиальные карбонатные

супесчаные и легкосуглинистые отложения. Естественная растительность – смешанные

сосново-березовые леса с высоким травостоем.

Характерной особенностью формирования серых лесных почв является режим

гумусообразования, отражающий переходный этап от типичного лесного к типичному

степному. Общим для серых лесных почв является наличие гумусоаккумулятивного

горизонта А, под которым расположен ореховатый оподзоленный горизонт ВЕ или АЕ,

ниже которого идет ореховатый, хорошо выраженный иллювиальный горизонт; в

некоторых случаях они содержат карбонаты в нижних горизонтах, унаследованных от

материнской породы.

Ниже приводим морфологическое описание типичного профиля серой лесной

почвы Усольского района (т.н. 20).

Горизонт Ad (0-4 см) – темно-серый; легкий суглинок; пылеватой структуры;

рыхлого, слабоуплотненного сложения; содержит в большом количестве корни,

слаборазложившиеся растительные остатки, дресву; переход в нижележащий горизонт

выделяется по плотности.

А (4-18 см) – темно-серый; легкий суглинок; пылевато-мелко-комковатой

структуры; плотноватого сложения; содержит в меньшем количестве корни, дресву,

встречается гарь; переход в нижележащий горизонт выделяется очень четко по цвету.

АВ (18-32 см) – серо-коричневый; легкий суглинок; средне-комковатой

структуры; плотноватого сложения; характеризуется наличием корней, гари, дресвы,

охристых железистых вкраплений; переход в следующий горизонт ясный по цвету.

В1 (32-58 см) – коричневый; легкий суглинок; плитчатой структуры;

плотноватый; содержит незначительные корни, дресву, железистые включения;

переход в нижний горизонт выражен по цвету и плотности.

В2 (58-70 см) – выражен слабо; светло-коричневого цвета; легкий суглинок;

пылеватой структуры; менее плотный, чем горизонт В1; переход ясный по цвету и

плотности.

ВСса (70-97 см) – полосы светло-серого и коричневого цветов; легкий суглинок;

комковато-пылеватой структуры; слабоуплотненного сложения; вскипает от соляной

кислоты; переход в нижний горизонт выражен по цвету.

Сса (97-105 см) – светло-серого цвета; супесь; бесструктурный; рыхлого

сложения; содержит обломочный материал – плитняк, гальку, щебень; вскипает от

соляной кислоты.

Классификационное название почвы: светло-серая лесная остаточно-карбонатная

среднемощная легкосуглинистая почва на делювии супесчаных карбонатных

отложений. Элювиально-иллювиальное распределение илистой фракции в профиле

выражено очень слабо, а окислов железа и алюминия – отсутствует. Вертикальное

распределение пылеватых и илистых частиц в разрезе носит убывающий характер,

песчаных – возрастающий.

Дерново-карбонатные почвы. Дерново-карбонатные почвы Балаганского района

занимают верхние и средние участки пологих увалов и водоразделов, сложенные

делювиальными и элювиальными продуктами выветривания кембрийских пород

верхоленской свиты, под смешанной сосново–лиственично-березовой лесной

растительностью. Морфологические свойства дерново-карбонатных почв определяются

спецификой нижней части профиля, которая представлена материалом широкого

гранулометрического спектра. Почвы, развитые на делювиальных отложениях,

характеризуются большей мощностью и более тяжелым гранулометрическим составом.

Обычно дерново-карбонатные почвы имеют полноразвитый почвенный профиль с

хорошо оформленным гумусовым горизонтом А и выраженным горизонтом В1 бурого

цвета, наследующим карбонаты от материнской породы.

Приведем морфологическое описание разреза дерново-карбонатных почвы

сформированной на элювии песчаных отложений:

Горизонт Ad (0-3 см) – серо-бурый; средний суглинок; ореховато-комковатой

структуры; рыхлого сложения; содержит в большом количестве корни; переход в

нижележащий горизонт выделяется по цвету и плотности.

А (3-11 см) – темно-бурый, с глянцевым покрытием агрегатов; средний суглинок;

мелко-ореховатой структуры; плотноватого сложения; содержит в меньшем количестве

корни; переход в нижележащий горизонт выделяется ясный по цвету.

АВса (11-36 см) – коричнево-бурый; средний суглинок; ореховато-комковатой

структуры; более плотного сложения; характеризуется наличием корней, в нижней

части – карбонатными вкраплениями; переход в следующий горизонт ясный по цвету,

плотности, обилию карбонатных включений.

В1са (36-52 см) – кирпично-красный средний суглинок; комковатой структуры,

плотный; содержит обильные карбонатные включения; переход в нижний горизонт

выражен ясно по цвету и плотности.

ВСса (52-63 см) – светлый, белесый; супесь; бесструктурный; плотноватый;

тотально вскипает от соляной кислоты, содержит щебень, дресву; переход в нижний

горизонт выражен по количеству грубообломочного материала.

Сса (>63 см) – слабо выветренный светлый песчаник с пылеватым материалом,

тотально вскипающий от соляной кислоты.

Классификационное название почвы: дерново-карбонатная типичная

среднегумусная мощная суглинистая почва на элювии карбонатных песчаников.

В исследованном профиле разреза 105 с горизонта АВ фиксируется зона

аккумуляции карбонатов кальция. Именно с этой границы фиксируется скачкообразное

уменьшение концентрации породообразующих элементов. В распределении

гранулометрических фракций данная тенденция не наблюдается. Содержание более

мелких частиц довольно равномерно уменьшается в гумусовых горизонтах и более

резко в минеральных, особенно в горизонте ВС.

Черноземы. Черноземы Балаганского района в пределах Лено-Ангарского плато

приурочены к нижним частям пологих склонов южной экспозиции, первым террасам

водохранилища и суходольным долинам. Характерной растительностью является

степная разнотравно-злаковая, а почвообразующими породами служат карбонатные

облессованные отложения.

Черноземы относятся к высокогумусным и самым плодородным почвами [Орлов

и др., 1996]. Профиль их содержит мощный гумусовый горизонт, который отделяется

от горизонта В, переходным слоем АВ. Нижние минеральные горизонты обычно

содержат карбонатные включения. Общая формула почвенного профиля черноземов: O

– Ad – A – AВ(са) – B1(са) – В2са –(ВСса) – Сса.

Морфологическое описание черноземов Балаганского района приводится на

примере профиля 104.

Разрез 104 тяжелого гранулометрического состава, развивающийся на

тяжелосуглинистых облессованных отложениях.

Горизонт Ad (0-5 см) – темно-серый; средний суглинок; мелкозернистой

структуры; рыхлого сложения; с обильными корнями; переход в нижележащий

горизонт выделяется по плотности.

А (5-19 см) – темно-серый; тяжелый суглинок; среднезернистой структуры;

плотноватого сложения; содержит корни; переход в нижележащий горизонт выделяется

по цвету.

АВ (19-42 см) – серо-коричневый; тяжелый суглинок; зернисто-комковатой

структуры; плотноватого сложения; содержит в меньшем количестве корни; переход в

следующий горизонт очень четкий по цвету, плотности и наличию карбонатных

включений.

Вса (42-64 см) – светло- коричневый, осветлен из-за карбонатных включений;

тяжелый суглинок; мелко-комковато-пылеватой структуры; плотный; содержит

карбонатные конкреции, корни; переход в нижний горизонт выражен по цвету и

плотности.

ВСса (64-75 см) – палево-коричневый; тяжелый суглинок; комковато-пылеватой

структуры; очень плотный с обильными карбонатными образованиями.

Название почвы согласно классификации: чернозем типичный среднегумусный

среднемощный тяжелосуглинистый на карбонатных облессованных отложениях.

В черноземе, сформированном на тяжелосуглинистой основе, происходит

равномерное утяжеление гранулометрического состава вниз по профилю. С

подгумусовой части почвы, в минеральных горизонтах, происходит увеличение

концентрации кальция и возрастание величины рН почвенного раствора.

Распределение породообразующих элементов в разрезе носит равномерный характер.

Проведенные исследования морфологии и характера профильного распределения

химических элементов выявили типовые признаки опорных почвенных разрезов.

1) Типовыми показателями дерновых лесных почв Усольского района являются:

– почвенный профиль составляют дерновый горизонт Ad, слаборазвитый гумусовый

горизонт А и минеральные горизонты, первый из которых характеризуется ярко

выраженными иллювиальными свойствами;

– вниз по профилю происходит осветление окраски, облегчение гранулометрического

состава и сложения, увеличение концентрации кремния;

– минеральные горизонты являются продуктами выветривания юрских песчаников и

эоловых отложений; представлены бесструктурными супесями с различными

оттенками серых и коричневых тонов;

– в почвенном профиле присутствуют выраженные признаки элювиально-

иллювиальной дифференциации по содержанию илистого материала, концентрации

алюминия и железа.

2) Типовыми показателями серых лесных почв Усольского района являются:

– хорошо развитый почвенный профиль с оформленным гумусовым горизонтом,

переходным горизонтом АВ и выраженным горизонтом В;

– темно-серая окраска верхней части профиля плавно переходит в коричневую с

охристыми железистыми вкраплениями, а затем в светло-серую, наследуемую от

коренной породы;

– гумусовые горизонты характеризуются более тяжелым гранулометрическим составом

и более плотным сложением, чем нижележащие минеральные слои;

– комковато-пылеватая структура в верхних горизонтах сменяется на плитчатую в

переходных слоях, а затем переходят в бесструктурную в нижних горизонтах;

– в почвенном профиле заметны слабо выраженные признаки элювиально-

иллювиальной дифференциации по содержанию илистых частиц;

с глубиной возрастает концентрация кальция, величина рН почвенного раствора и

уменьшается содержание органического углерода, железа, алюминия и кремния.

3) Типовыми показатели дерново-карбонатных почв Балаганского района являются:

– полноразвитый профиль, с хорошо оформленным гор. А и выраженным гор. В; буро-

коричневая окраска ослабевающая или усиливающаяся до красновато-коричневого

цвета с глубиной;

– хорошо выраженная мелкоореховатая структура в гумусовых горизонтах и

комковатая в нижележащих слоях; среднеуплотненное сложение, постепенно

нарастающее в глубину; утяжеление или облегчение гранулометрического состава вниз

по профилю в зависимости от характера почвообразующей породы;

– отсутствие явно выраженных признаков элювиально-иллювиальной дифференциации

профиля;

– зона аккумуляции карбонатов является границей между силикатной и карбонатной

частями профиля.

4) Типовыми признаками черноземов Балаганского района являются:

хорошо развитый почвенный профиль с отсутствием выраженных признаков

элювиально-иллювиальной дифференциации; гумусовый горизонт А имеет не большую

мощность, характеризуется зернистой структурой и рыхлым сложением и отделяется от

горизонта В переходным горизонтом АВ;

– горизонт В окарбоначен. Граница аккумуляции карбонатов, как правило, отчетливая.

равномерное распределение породообразующих элементов и гранулометрических

фракций в почвенной толще;

– увеличение или уменьшение концентрации химических элементов и механических

частиц в нижней части профиля определяется строением и составом почвообразующей

породы.

Гранулометрический состав основных типов почв Верхнего Приангарья.

Средний элементный состав почв более, чем на 90%, обусловлен химическим составом

обломочных минералов: полевых шпатов, кварца, монтмориллонита, каолинита, слюд и

гидрослюд, представленных частицами различного размера в совокупности

составляющими гранулометрический состав почв. Соотношение гранулометрических

фракций чаще всего трактуется как унаследованный от почвообразующей породы

признак, а его распределение по генетическим горизонтам – как следствие

литологической неоднородности.

В таблице 18 представлено среднее содержание гранулометрических фракций в

четырех основных типах почв Верхнего Приангарья. В ряду почв: дерновые лесные –

серые лесные – дерново-карбонатные – черноземы происходит уменьшение

содержания фракции крупного и среднего песка и увеличивается концентрация

пылеватых и илистой фракций. По классификационной градации гранулометрического

состава почв дерновые лесные и серые лесные почвы относятся к супесчаным почвам, а

дерново-карбонатные почвы и черноземы – среднесуглинистым.

Таким образом, на породах легкого песчаного состава развитых в Усольском

районе, формируются супесчаные дерновые лесные и серые лесные почвы, а на

суглинистых отложениях Балаганского района – дерново-карбонатные почвы и

черноземы. В генетических горизонтах исследованных типов почв наблюдается

неоднородность содержания гранулометрических частиц. В почвах легкого

гранулометрического состава фиксируется увеличение содержания песчаных фракций

сверху вниз по профилю. В дерновых лесных почвах Усольского района распределение

илистой фракции носит элювиально-иллювиальный характер, а в профиле серых

лесных почв данный характер выражен менее четко. В дерново-карбонатных почвах

Балаганского района также наблюдается возрастание концентрации крупных песчаных

фракций в нижних почвенных горизонтах, а тонких глинистых – в средней части

профиля. В усредненном профиле черноземов фиксируется наиболее равномерное

распределение гранулометрических фракций различного размера.

Таблица 18. Содержание гранулометрических фракций в основных типах почв (%)

Горизонт

(n проб)

Размер частиц, мм

1-0.25

0.25-0.05

0.05-0.01

0.01-0.005

0.005-0.001

<0.001

∑<0.01

Дерновые лесные почвы

Ad (20)

36.5

35.3

13.7

4.28

4.69

5.49

14.5

A (15)

36.7

38.6

11.5

3.53

4.72

5.00

13.3

B1 (19)

39.2

38.3

8.74

2.62

4.72

6.40

13.7

B2 (12)

45.8

39.5

6.28

1.46

2.24

4.71

8.41

BC (16)

51.8

37.3

5.19

1.37

2.01

2.29

5.67

C (15)

55.6

37.3

2.91

1.91

1.33

0.98

4.22

Cp. (97)

43.7

37.5

8.39

2.65

3.44

4.27

10.4

Серые лесные почвы

Ad (13)

18.7

38.9

23.0

4.23

6.48

8.64

19.4

A (7)

14.9

39.1

23.1

5.29

7.63

9.93

22.9

AB (14)

23.2

35.4

22.0

3.63

7.99

7.79

19.4

B1 (13)

23.7

41.0

19.4

3.61

4.27

8.05

15.9

B2 (8)

23.1

46.5

16.7

3.32

4.09

6.23

13.6

BC (11)

33.9

42.1

13.1

2.66

3.29

4.87

10.8

C (11)

38.9

40.8

12.3

2.24

2.53

3.28

8.05

Cp. (84)

25.2

40.1

19.1

3.45

5.19

6.99

15.6

Дерново-карбонатные почвы

Ad (7)

6.41

40.7

22.1

6.08

9.38

15.4

30.4

A (8)

0.80

40.6

20.2

6.62

11.4

20.5

38.4

AB (10)

0.59

41.3

20.2

5.21

12.4

20.3

37.9

B1 (11)

0.49

45.5

17.9

8.46

8.99

18.7

36.1

B2 (9)

2.62

45.5

20.3

4.82

10.6

16.2

31.6

C (6)

3.41

49.4

16.6

5.81

10.3

14.5

30.6

Cp. (56)

2.06

44.4

19.6

6.05

10.4

17.5

33.9

Черноземы

Ad (5)

1.33

42.9

21.9

4.13

13.2

16.5

33.8

A (4)

0.41

40.5

19.2

7.00

12.1

20.7

39.9

AB (3)

0.41

37.7

22.3

5.96

12.8

20.9

39.6

B (5)

0.24

35.9

24.9

7.54

11.1

20.2

38.9

BC (5)

0.47

43.4

17.5

6.68

11.9

20.1

38.6

C (3)

1.72

38.3

20.8

8.43

10.4

20.3

39.2

Cp. (28)

0.83

39.8

22.1

6.57

11.3

19.4

37.3

Формирование гранулометрического состава почв вообще сводится к

постепенному уменьшению размеров частиц, разрушению первичных горных пород и

минералов, дифференциации их в соответствии с устойчивостью к разрушающим

факторам, формированию вторичных тонкодисперсных минералов, их растворению и

выносу с природными водами.

Песчаные компоненты, как наиболее устойчивая к разрушению часть

гранулометрического состава почв и почвообразующих пород являются показателем

длительности и интенсивности разрушающих факторов. Наиболее ярко отражают этот

процесс характеристичные величины распределения песчаных компонентов: средний

диаметр частиц и показатель степени отсортированности.

Анализ полученных зависимостей этих величин выявляет существенные

различия в свойствах песчаного материала исследованных почв. Так в горизонтах

дерновых лесных почв Усольского района песчаные компоненты характеризуются

слабой отсортированностью, величина их среднего диаметра возрастает от гумусовых

горизонтов к почвообразующей породе, что демонстрирует слабое воздействие

процессов гипергенеза и почвообразования в нижних горизонтах и несколько более

интенсивное – в поверхностных. В целом, это указывает на «молодость» дерновых

лесных почв, в сравнении с лесостепными (дерново-карбонатными) и степными

(черноземами) почвами.

Графики распределения песчаных компонентов дерново-карбонатных почв и

черноземов практически идентичны. Песчаные частицы данных типов почв

характеризуются малым средним диаметром и высокой степенью отсортированности

по горизонтам. Это указывает на то, что в данных типах почв процессы гипергенеза и

почвообразования протекают достаточно интенсивно и продолжительное время.

В горизонтах серых лесных почв Усольского района свойства песчаного

материала дифференцированы. Так же как в дерновых лесных почвах сверху вниз по

профилю возрастает величина среднего диаметра частиц. Степень отсортированности

частиц в горизонтах варьирует, причем наиболее отсортированными являются

песчаные частицы гумусового горизонта, а самыми грубозернистыми – частицы

почвообразующей породы. В целом, характер распределения песчаных компонентов в

серых лесных почвах занимает промежуточное положение между дерновыми лесными

и дерново-карбонатными почвами с черноземами.

Исходя из инертности, минеральной части почв предполагается, что

почвообразование не в состоянии существенно изменить исходное соотношение

гранулометрических фракций в интервале 1 – 0,001 мм. Но если, как мы выяснили, на

содержание и распределение песчаных частиц в почвах процессы педогенеза не

оказывают существенного влияния, то в большей степени воздействию

почвообразующих процессов подвергается пылеватый и илистый материал. В связи с

этим рассмотрим факторы, которые, возможно, оказывают влияние на содержание и

распределение мелкого почвенного минерального материала.

Основными типами почв являются дерновые лесные, серые лесные, дерново-

карбонатные почвы и черноземы.

Внутрипрофильное распределение элементов-индикаторов почвенных процессов

и гранулометрических фракций в опорных разрезах основных типов почв региона

выявили типовые показатели геохимической дифференциации почв.

По гранулометрическому составу усредненные разрезы дерновых лесных и серых

лесных почв Усольского района относятся к супесчаным почвам, а дерново-

карбонатных почв и черноземов Балаганского района – среднесуглинистым. Показано,

что в генетических горизонтах почв происходит увеличение содержания песчаных

фракций, относительно пылеватых и илистой, вниз по профилю. Функции

распределения песчаных компонентов в почвах района исследования, построенные на

основе величин их среднего диаметра и степени отсортированности, отражают

увеличение интенсивности процессов почвообразования от нижних горизонтов почв к

верхним, выявляют закономерный генетический ряд типов почв: дерновые лесные –

серые лесные – дерново-карбонатные почвы – черноземы.

6.3. Методика работ

Опорные участки

Почвенно-геохимические исследования проведены на территории,

протягивающейся на 300 км вдоль Братского водохранилища от г. Усолье- Сибирское

до района п. Балаганск. Опорные участки почвенно-геохимических работ расположены,

в основном, на левобережной части бассейна водохранилища; правобережная часть

привлекалась лишь на участках детальных работ – Усольском и Балаганском, по

сопряженной схеме: г. Усолье-Сибирское – с. Олонки, п. Балаганск, п. Коновалово – с.

Игжей. Участки детальных работ характеризуют в северной части наиболее чистый

район, а в южной – антропогенно-преобразованную зону с мощным техногенным

давлением на природную среду.

Исследовано 64 почвенных разреза. Отобрано 320 проб из генетических

горизонтов. Общая почвенная коллекция составляет 109 разрезов и 547 проб. Наиболее

детально исследован Усольский участок, характеризующийся интенсивной

техногенной нагрузкой на почвенный покров. В качестве индикаторного показателя

использовалось изменение фракционного состава гумуса почв, развивающихся в зоне

влияния Усольской промзоны, где наиболее крупными предприятиями являются

химкомбинат «Усольехимпром», ИТЭЦ-11 и Усольский химфармкомбинат.

С целью определения степени изменения гумусной системы почв Усольского

агропромышленного района были выбраны фоновые участки сравнения, удаленные от

источника загрязнения на 80 км - п. Тугутуй (Эхирит-Булагатский район), где на

доломитах ангарской свиты развиваются дерново-карбонатные типичные почвы, и на

65 км - п. Ангарский (Верхнее Приангарье).

Полевое изучение почвенных разрезов. При почвенно-геохимических исследованиях

закладывались шурфы, доходившие, как правило, до горизонта «С».

Описание почв в поле основано на определении их морфологических признаков.

К ним относятся: генетические горизонты, их мощность и глубина залегания от

поверхности генетических горизонтов, цвет (окраска), гранулометрический состав,

структура, сложение, новообразования, включения их, характер перехода горизонтов и

некоторых других характеристик. Описание почвы начиналось с характеристики типа

поверхности рельефа, которые делились на ровную, волнистую и каменистую.

По морфологическим признакам определялись генетические горизонты почв, с

выделением их границ и характера перехода одного горизонта в другой. В строении

исследованных почвенных профилей региона участвовали следующие генетические

горизонты: органогенный или подстилка (О); гумусово-аккумулятивный (А);

торфянистый (Т); элювиальный (Е); переходный (В), материнская порода (С);

подстилающая порода (Д); глеевый (G).

Цвет является одним из важнейших диагностических признаков почвы. Как

правило, он принадлежит всему почвенному агрегату, а окраска – только поверхности с

различными тональностями и оттенками. Обычно отмечался основной, доминирующий

цвет и один или два дополнительных к нему.

Механический состав определялся способом скатывания колбасок, колечек,

шариков. По характеру полученного колечка приближенно определялся механический

состав почвы: песок, супесь, легкий суглинок, средний суглинок, тяжелый суглинок,

глина.

При определении структуры почвы из генетического горизонта вырезали ее

образец. Разламывали его в разных направлениях до образования отдельных комочков

– агрегатов. По форме агрегатов выделяли три типа почвенных структур: плитовидная,

кубовидная и призмовидная.

Сложение почвы определялось по степени пористости, трещиноватости путем

сдавливания почвенного образца (при полевой влажности почв) до распада на

составляющие его агрегаты. По степени плотности сложение почв классифицировалось

как сыпучее, очень рыхлое, рыхлое, плотноватое, плотное, очень плотное, крайне

плотное; по характеру пор внутри структурных агрегатов – как тонкопористое,

пористое, губчатое, ноздреватое, ячеистое.

Новообразования, под которыми понимают сложные по составу химические

соединения различных веществ, позволяющие судить о характере процессов

почвообразования. При полевом описании стяжений указывался их цвет, форма,

размеры и ориентировка и твердость. Кутаны – это новообразования, расположенные у

поверхностей почвенных агрегатов, стяжений, обломков горных пород, включений,

стенок пор; к ним относятся налеты, натеки карбонатов кальция, магния, гипса, железа,

марганца, гумусовых веществ и других солей. В полевых условиях описывались цвет,

форма и размеры кутан.

Характер перехода в последующий нижележащий горизонт выделялся по форме:

ровная, волнистая, карманная, языковатая, затечная, размытая, пильчатая, палисадная и

степени его выраженности: резкая, ясная, заметная и постепенная.

Влажность почв является переменным диагностическим признаком почв,

поэтому указывалось относительное состояние данного показателя в почве: сухая,

свежая, влажноватая, влажная, сырая, мокрая.

При диагностике почв также указывался характер их вскипания под действием

10 %-ной HCl: тотальное, локальное, сегрегированное, мелкоземное, крупноземное. По

количеству выделяемого углекислого газа выделялись невскипающие,

слабовскипающие, средневскипающие и сильновскипающие почвы.

Перечисленные выше свойства почвенных разрезов документировались в

специальных полевых карточках. Образец карточки приводится ниже.

Карточка полевой документации

№ станции

Дата

Исполнитель

Организация

Район, место опробования

Номенклатурная карта №

Географические координаты

с.ш.

в.д.

Ландшафт: Низменность

Равнина

Х о л м и с т ая равнина

Среднегорный

Высокогорный

Болота

Луга и пастбища

Растительность: Хвойная

Лиственная

Смешанная

Кустарниковая

Травянистая

Растительность отсутствует

Землепользование: Лес

Луга и пастбища

Пашня

Болото

Коренные породы:

Опробованные материалы: Вода

Донные отложения

Затопленная почва

Почва

Биота

Проявление эрозии: Нет эрозии

Плоскостной смыв

Промоины

Овраги

Оползни

Наносы (эоловые)

Экологическое состояние (антропогенная нагрузка): Промышленность

Сельскохозяйственная деятельность

Городская (урбанизированная) территория

Сельский населенный пункт

Транспорт (дороги)

Свалки (промышленные и бытовые)

Выемки грунта

Бросовые земли

Гамма радиация: Общая

Название почвы: полевое

оконча тель ное

Морфологическое строение и описание почвенного профиля

Мазки

(схематическая

зарисовка

профиля)

Генетические

горизонты

глубины

залегания, см

Влажность

Цвет

Механический

состав

Структура

Сложение и

плотность

Новообразован

ия и

включения

Характер

перехода в

нижний

горизонт

Глубина взятия

образцов, см

Фото:

нет

есть

№ пленки

№ кадра

Опробование Образцы почв отбирались пластиковым ножом или шпателем из каждого

генетического почвенного горизонта; причем для получения представительной пробы

требовалось не менее 1300 г материала. При подготовке к анализу пробы рассыпали на

бумаге или кальке, разминали пестиком крупные комки, выбирали включения – корни

растений, камни и т.д. Затем их высушивали до воздушно-сухого состояния, растирали

в ступке, просеивали через пластиковое сито с размером в 2 мм, квартовали и

помещали в пластиковый пакет или контейнер из крафт-бумаги.

Непосредственная подготовка проб к анализам включала в себя: сушку проб при

температуре не более 40°С (на открытом воздухе в теплый период или в сушильной

большеобъемной камере), просеивание, квартование, истирание на дисковом

истирателе конструкции ВИМСа, до размера менее 0.074 мм и повторное квартование.

Аналитические работы. Виды анализов и их исполнители приведены в таблице 19.

Таблица 19. Виды и методы анализов почв

Определяемые параметры почв (метод

анализа)

Предел обнаружения

Аналитик

Почвообразующие элементы

(недеструктивный РФА) (%)

SiO

-0.5; TiO

-0.01; Al

-0.1;

-0.1; MnO-0.01; MgO-0.1;

CaO-0.01; Na

O-0.2; K2O-0.01;

-0.01; S-0.01

Гуничева Т.Н., Айсуева

Т.С.

B, Ni, Co, V, Cr, Mo, Sn, Be, Pb, Cu, Zn,

Ag (ПКАЭА) (мг/кг)

B-2, Ni-1, Co-1, V-5, Cr-5, Mo-1,

Sn-1, Be-0,2, Pb-1, Cu- 1, Zn-10,

Ag-0.02

Нестерова А.А.

Hg (ААА) (мг/кг)

0.005

Андрулайтис Л.Д.

Hg в гумусе (ААА) (мг/кг)

0.002

Андрулайтис Л.Д.

ФН элементов Ca,Mg, Sr, Mn, Fe, Co, Ni,

Cr, Pb, Zn, Cu (ААА) (мг/кг)

Ca-10, Mg-5, Sr-50, Mn-1, Fe-5,

Co-1, Ni-2, Cr-2, Pb-2, Zn -50, Cu-2

Пройдакова О.А.

Sc, Cr, Mn, Co ,Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y,

Zr, Nb, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Yb,

Hf, Ta, Pb, Th, U (ICP-MS)

(NERC ICP-MS Facility, CEESR,

Kingston Univer-sity, England)

Jarvis Kym, Галкина Т.Н.

орг

(мокрое сжигание) (%)

0.01

Долгих П.Т.

орг

гумуса (мокрое сжигание) ( %)

0.01

Семерикова О.В.

рН водной суспензии

(ионометрический) (%)

0.01

Седых Е.С.

Гранулометрический состав

(пипеточный) ( %)

0.01

Седых Е.С.

Примечание. РФА – рентгенофлуоресцентный анализ, ПКАЭА – полуколичественный атомно-

эмиссионный анализ, ААА – а т о м н о -абсорбционный анализ, ICP-MS – анализ методом масс-

спектрометрии с индуктивно связанной плазмой

Определение подвижных форм химических элементов. Изучение подвижных форм

элементов проводилось методом постадийных вытяжек из одной навески. Извлечение

обменной и потенциально обменной форм элементов проводилось ацетатно-

аммонийной (рН 4.8) и солянокислой (1N HCl) вытяжками, соответственно. Первая из

них экстрагирует из почвы обменные и растворимые в слабых кислотах формы, а

вторая соответствует формам элементов, входящим в состав аморфных соединений,

сорбированных на карбонатах и фульвокислотах и растворимых в слабых кислотах.

После получения вытяжек оставался труднорастворимый остаток, который

обрабатывался сильно концентрированными кислотами. Предварительно из отдельной

навески определялось валовое содержание элементов в пробе. В вытяжках и

нерастворимом остатке определялись Ca, Mg, Fe, Mn, Sr, Co, Ni, Cr, Cu, Zn, Pb. Замеры

концентраций элементов проводились на атомно-абсорбционном спектрометре фирмы

Перкин-Элмер- 503. В зависимости от концентраций, определение проводили в пламени

или на анализаторе ХГА-72. Достоверность результатов анализа оценивалась

подсчетом баланса на основе сравнения валового содержания элемента и суммы его

концентраций во всех фракциях.

Изучение гранулометрического состава. Гранулометрическим составом называют

относительное содержание в почве механических частиц различного размера.

Гранулометрический анализ выполнялся классическим методом пипетки,

пробоподготовка почв к анализу проводилась пирофосфатным методом. Были

выделены 6 гранулометрических фракций: 1 – 0.25 мм – средний песок; 0.25 – 0.05 мм –

мелкий песок; 0.05-0.01 мм – крупная пыль; 0.01 – 0.005 мм – средняя пыль; 0.005 –

0.001 мм – мелкая пыль; мельче 0.001 мм – ил. Результаты гранулометрического

анализа сводились в таблицу.

Определение фракционного состава гумуса. Определение группового фракционного

состава гумуса проводилось по схеме Тюрина в модификации Пономаревой и

Плотниковой. В общем виде схема состоит из следующих операций [Орлов и др.,

1996]:

1) вытяжка № 1 – непосредственная вытяжка раствором 0.1N NaOH свободных и

связанных с подвижными полуторными окислами гуминовых кислот (ГК));

2) вытяжка № 1а - декальцинирование второй навески воздействием 0.1N H

–

фракции фульвокислот (ФК) – свободных и связанных с подвижными полуторными

окислами;

3) вытяжка № 2 из декальцинированной пробы раствором 0.1N NaOH –ГК и ФК,

связанных с кальцием и растворяемых только после декальцинирования почвы;

4) вытяжка №3 раствором 0.02N NaOH при 6 часовом нагревании на водяной бане – ГК

и ФК, прочно связанных с глинистыми минералами и устойчивыми формами

полуторных окислов;

5) определение нерастворимого остатка гумуса.

Из вытяжек № 1, 2, 3 проводились определения общего С

орг

и С

орг

ГК. С

орг

ФК

вычислялись по их разности. Определение углерода остатка проводилось по разности

между общим содержанием С

орг

в почве и суммой углерода во всех выделенных

фракциях гумусовых веществ, кроме углерода щелочной вытяжки № 1. Данный способ

позволяет определять в составе почвенного гумуса три фракции гуминовых кислот и

четыре фракции фульвокислот. Результаты определения группового и фракционного

состава гумуса выражались в процентах к почве и к общему содержанию

органического углерода почвы. Все расчеты проводились по углероду.

Определение концентрации ртути проводилось в аликвотах, объемом в 100 мл,

вытяжек №№ 1а, 1, 2, 3 гумусовых кислот и нерастворимом остатке, атомно-

абсорбционным методом (метод «холодного пара») на фотометрах модели 50D фирмы