Экологическая оценка почвенного и растительного покрова карьеров Республики Калмыкия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат биологических наук Бадмаева, Зула Борисовна

• Бадмаева, Зула Борисовна
• кандидат биологических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Бадмаева, Зула Борисовна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПРОБЛЕМА УСТОЙЧИВОСТИ ПОЧВ И РАСТЕНИЙ

К УСЛОВИЯМ ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННОЙ СРЕДЫ

(обзор литературы)

1.1 Классификация техногенных ландшафтов и самовосстановление

почвенно-растительного покрова карьеров

1.2 Специфика техногенного загрязнения тяжелыми металлами

окружающей среды

1.3 Нормирование загрязняющих веществ в почве

1.4 Экологическая специализация растений

1.5 Опыт рекультивации техногенных ландшафтов отвалов

1.6 Месторождения строительных материалов в Калмыкии

и соседних регионах

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ

УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материал и объекты исследования

2.1.1 Карьеры известняка-ракушечника Зунда-Толга и Чолун-Хамур 3

2.1.2 Карьер песка Аршанский

2.1.3 Карьер глиногипса Ленинский

2.2 Физико-географические и экологические условия

исследования

2.2.1 Климат

2.2.2 Рельеф

2.3 Характеристика почвенного покрова и растительности

2.4 Методы исследования свойств почв и растений

2.4.1 Химические методы исследования

2.4.2 Статистические методы обработки результатов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экологическая оценка почвенного и растительного покрова карьеров Республики Калмыкия»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. На территории Калмыкии сосредоточено большое количество карьеров, прежде всего песка, известняка и глиногипса. Разработка карьеров оказывает техногенное воздействие на окружающие природные комплексы сухостепной зоны, вызывая нарушение естественного развития биогеоценозов, изменяя интенсивность биологического круговорота, характер почвообразующих процессов и структуру растительных сообществ. Основным источником техногенного рассеивания тяжелых металлов (ТМ) являются техногенные потоки процессов открытой разработки месторождений. Это определяет необходимость комплексного изучения особенностей природных объектов: почв, растений и ландшафтов в целом, оказывающихся в сфере воздействия техногенных источников загрязнения.

Цель исследования: дать экологическую оценку почвенно-растительному покрову карьеров Республики Калмыкия. Для достижения обозначенной цели были поставлены следующие задачи:

•определить содержание биогенных элементов в почвогрунтах карьеров;

•проанализировать содержание техногенных элементов в почвогрунтах карьеров;

•определить видовой состав растительных сообществ карьеров открытых разработок песка, глиногипса и известняка по систематической и биоэкологической структурам;

•изучить содержание техногенных элементов в растениях зоны разработки карьеров;

•выявить виды растений-биотестов по содержанию техногенных элементов, с последующим использованием их в рекультивации земель.

Научная новизна работы. Проведена комплексная экологическая оценка состояния почв и растительности, расположенных в зоне влияния карьеров известняка, песка и глиногипса; выявлен характер распределения техногенных элементов в разных видах травянистых растений; изучена аккумулирующая

4

способность растений; получены новые, оригинальные данные о видовом составе и направленности формирования растительности территорий, нарушенных при добывании открытым способом известняка, песка и глиногипса.

Теоретическая значимость работы. Материалы, научные положения и выводы, изложенные в работе, вносят вклад в основы экологии и природопользование, промышленную экологию и имеют значение для разработки программы по изучению современного состояния почвенно-растительного покрова в условиях открытой разработки полезных ископаемых.

Практическая значимость работы. Результаты диссертационной работы могут быть использованы при планировании оптимальных методов рекультивации отработанных и загрязненных территорий; комплексной экологической оценке техногенных территорий; мониторинге состояния природной среды, подвергающейся воздействию открытой разработки нерудных месторождений.

Положения, выносимые на защиту.

1. Открытая разработка карьеров строительных материалов увеличивают интенсивность техногенного воздействия на компоненты экосистем. Валовое содержание ТМ (кадмия, свинца) в почвогрунтах и растениях в зоне влияния карьеров превышает фоновые концентрации.

2. Для каждого исследованного карьера характерен свой специфический набор видов растений, отражающий экологические условия местообитания.

3. Загрязнение ТМ растений карьеров в целом повторяет пространственную структуру и особенности загрязнения почвогрунтов рассматриваемых территорий. Основным элементом-загрязнителем растений карьеров является кадмий, источниками которого служат отвалы месторождений.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научных конференциях: Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Кабардино-Балкарского университета (Нальчик,

2009), VII Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды Марийский государственного университета (Йошкар-Ола, 2009), Международной научной конференции с элементами научной школы для молодежи (Махачкала, 2009), Региональной 7 международной научно-практической конференции (Элиста, 2010), 4 Международной научной конференции (Астрахань, 2011), 7 Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых (Астрахань, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ, из которых 2 - в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ.

Декларация личного участия автора. Автором осуществлен весь комплекс полевых и аналитических исследований. Анализ полученных результатов осуществлен автором самостоятельно по плану, согласованному с научным руководителем. Доля участия автора в подготовке и написании публикаций в соавторстве пропорциональна количеству авторов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Она изложена на 156 стр., содержит 33 таблицы, 24 рисунка и приложение на 15 страницах. Список цитированной литературы состоит из 175 источников отечественных и зарубежных авторов.

Глава 1. ПРОБЛЕМА УСТОЙЧИВОСТИ ПОЧВ И РАСТЕНИЙ К УСЛОВИЯМ ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННОЙ СРЕДЫ

(обзор литературы)

1.1 Классификация техногенных ландшафтов и самовосстановление почвенно-

растительного покрова карьеров

Практически все полезные ископаемые добываются открытым способом, что приводит к значительному нарушению земель. На месте исчерпанного месторождения остаются карьеры и отвалы пустой породы, создающие своеобразный «лунный» ландшафт. Некоторые карьеры постепенно заполняются водой, в других устраивают свалки. Нарушенные земли по правилам землепользования требуют рекультивации, то есть восстановления почвенно-растительного покрова. Добыча любого полезного ископаемого - это серьезное вмешательство в природу, и один из мощных видов техногенеза. В местах добычи полезных ископаемых происходит почти полное уничтожение природных ландшафтов, на месте которых возникают скважины, шахты, карьеры, отвалы, отходы первичного обогащения руд, угольные терриконы и формируются особые ландшафтно - геохимические системы -горонопромышленные ландшафты.

После отработки месторождений на этих территориях возникает карьерно-отвальные ландшафты. Их облик и дальнейшая судьба определяются типом бывшего месторождения и уровнем трансформации территории. Принято выделять следующие типы карьерно-отвального ландшафта: 1. Обнаженный (лишенный растительности из-за своей молодости или токсичности); 2. Пустотный (покрытый сорно-полевой растительностью: луговой или лугово-степной). Это один из самых распространенных видов ландшафтов в зрелой стадии; 3. Лесной (одетый высокоствольными лесом: сосновым или березово-осиновым); 4. Камнеломный бедленд (на местах добычи известняка, песчаника, писчего мела и других плотных пород). Это каменистые донно-карьерные урочища с крутыми склонами, полуразрушенными отвалами, лишенные почв и

долго не зарастающий; 5. Торфяно-карьерный (на местах торфоразработок). Сильное переувлажнение приводит к образованию озер в понижениях. Растительность представлена болотным разнотравьем, угнетенными древесными и кустарниковыми видами.

Согласно Л.Н. Булава (1989) классификация функционально-генетического подхода разрабатывалась в два этапа. Сначала разрабатывалась классификация горнопромышленных геотехнических систем региона. Она отражает, с одной стороны, особенности объекта воздействия (природные условия горнодобычи), а с другой стороны, особенности технических систем осуществляющих геотехноморфогенез. Затем на основании анализа следствий геотехноморфогенеза проводилась классификация горнопромышленных ландшафтов Криворожья. Классификационные единицы ранга фации, подурочища и урочища выделялись на основании полевых ландшафтных исследований. Более высокие ступени классификации выделялись с учетом особенностей мезоформ техногенного рельефа и их сочетаний, зависящих от технологии горнопромышленных работ. Выделены три типа горнопромышленных покрова техногенных ландшафтов (карьерно-отвальный, шахтный, экстрактивно-отвальный). Техногенный ландшафтный участок соответствует отдельному массиву нарушенных земель или его крупной морфологической части, отличающейся технологией образования, возрастом и составом горных пород. Эта территориальная единица является объектом анализа для установления факторов, влияющих на выбор направления рекультивации массива нарушенных земель, в зависимости от его положения по отношению к окружающим ландшафтам и территориальной структуре природопользования. Каждый из трех выделенных типов техногенного ландшафтного участка характеризуется особенностями сочетания формирующихся техногенных урочищ.

В качестве техногенного урочища Булава рассматривает сопряженную систему фаций приуроченных к мезоформе техногенного рельефа, генетически связанной с определенным видом технологии. В контуре урочища преобладает

одна группа горных пород одновременно вынесенных на поверхность, что обуславливает близкие фазы развития техногенных фаций в его составе. С учетом особенностей мезорельефа выделено 10 типов техногенных урочищ отвалов Криворожья. В то же время виды техногенных урочищ выделялись по преобладающему составу горных пород и их смесей.

Классификация горнопромышленных ландшафтов должна отражать их генетическую связь с функционированием горнопромышленных геотехнических систем, обуславливающих особенности геотехноморфогенеза и свойства исходных геомасс.

Природно-техногенные экосистемы, возникающие в результате накопления на значительных площадях отвалов горнодобывающих предприятий, в литературе рассматриваются как техногенные бендленды или природно-техногенные комплексы (Миронова, 2011). Существуют различные классификации техногенных ландшафтов. Так, Ф.Н. Мильков (1973) антропогенные ландшафты объединяют в 1 класс - промышленные ландшафты с определенными типами (например, карьерно-отвальный). Л.В. Моторина (1975) на примере буроугольных и железорудных месторождений выделили два основных типа природно-техногенных ландшафтов: 1. На буроугольных отвалов тип местности с господством карьерно-отвальных крупногрядово-гребневидноных пустотных комплексов со слабым восстановлением или отсутствием растительного покрова; 2. На железорудных месторождениях тип местности с преобладанием карьерно-отвальных среднегрядово-гребневидно-бугристых комплексов с интенсивным зарастанием растительностью. Типы местности подразделяются на урочища.

Как известно, специфика состава и дифференциации в пространстве почвенного покрова естественных ландшафтов определяется сочетанием особенностей естественных факторов почвообразования, прежде всего абиогенной природы - климата, рельефа и пород.

В настоящее время на освоенных территориях широкое распространение получили техногенные ландшафты. После прекращения их использования в них

развиваются сукцессионные процессы, в результате которых формируются регенерационные экосистемы (Гусев, 2006).

Для разработки наиболее эффективных и рациональных способов рекультивации нарушенных природных комплексов большое значение имеет изучение процессов их естественной эволюции в различных природно-климатических и техногенных условиях, в частности восстановление растительного покрова, как наиболее информативной части биогеоценозов (Миронова, Иванов, 2009). Биогенно-аккумулятивные процессы были основными в эволюционном развитии древних почв при выходе растительности на сушу (Дергачева, 1999), а в современной обстановке они представляют собой механизм, обеспечивающий инициацию регенерационного почвообразования в посттехногенных экосистемах карьерно-отвальных комплексов (Абакумов, Гагарина, 2002; Абакумов, Гагарина, Лисицына, 2005). При этом степень сложности организации почвенного профиля тесно связана с уровнем развития растительного сообщества (Klaas, van Lagen, Buurman, 2001). В литературе значительное внимание уделено особенностям гумусообразования под различными видами растений (Klaas, van Lagen, Buurman, 2001; Bini, 2005).

До сих пор недостаточное внимание уделяется самовосстановлению почвенно-растительного покрова карьеров. Искажение или уничтожение исходного микро- и нанорельефа практически исключает восстановление естественного почвенного покрова (Максимова, 1972; Васильевская, Кирилишин, 1993). Если же он сохранен, то формирование растительного и почвенного покровов идет достаточно быстрым темпом.

И.В. Костенко, Н.Е. Опанасенко (2005) изучали почвообразование на

отвалах сульфидных шахтных пород Западного Донбасса при их зарастании. По

их данным, растения, прежде всего акация белая {Robinia pseudoacacia), ясень

(Fraxinus sp.), вейник наземный (Calamagrostis epideios), горец птичий

{Polygonum aviculare), тростник обыкновенный (Phragmites australis), начинали

осваивать отдельные участки поверхностей отвалов при рН в слое 0-10 см не

ниже 3,2. Хотя растительный покров на отвалах носил явно выраженный

ю

мозаичный характер из-за его приуроченности к отдельным экологическим нишам, было достаточно оснований считать сульфидные породы вполне пригодным субстратом для древесных и травянистых растений, наименее требовательных к эдафическим факторам.

О.З. Ерёмченко, O.A. Лымарь (2007) оценивали почвенно-экологические условия зоны солеотвалов и адаптации к ним растений. Ими было установлено, что синантропные представители местной флоры, адаптировавшиеся к засолению, характеризуются повышенным содержанием засоляющих ионов, перераспределением хлоридов с преимущественным накоплением в надземных органах, существенной избирательностью поглощения в отношении ионов натрия, хлора, калия.

М.М. Шашурин, А.Н. Журавская (2007) изучали адаптивные возможности растений в зоне техногенного воздействия. Был выявлен видоспецифический характер поступление ряда элементов из почвы в растения.

A.B. Пузанов, C.B. Бабашкина, Ю.В. Робертус и др. (2007) исследовали влияние на окружающую среду предприятий горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности Алтая. Привели результаты многолетнего геохимического мониторинга предприятий и объектов их инфраструктуры. Определили основные факторы негативного воздействия, выявили доминирующие формы миграции ТМ, установили особенности распределения токсикантов и литохимические ареалы их рассеивания. Провели оценку загрязнения снежного покрова, почв и растений ТМ в результате аэрогенной миграции пыли техногенного происхождения

О.В. Полохин (2007) изучал трансформацию форм фосфатов и их дифференциацию при формировании почвенного профиля в техногенных ландшафтах КАТЭКа. Выявил, что процессы трансформации фосфорсодержащих соединений в толще пород сингенетичны элементарным почвенным процессам и особенностям развития почвенной биоты. Процессы преобразования фосфатов, содержащихся в каждой из перечисленных пород

il

(рассматриваемых по отношению к формирующемуся почвенному профилю как литогенные), в педогенные приобретают очаговую специфику.

Е. В. Абакумов, Э. И. Гагарина (2002) оценивали гумусовое состояние молодых разновозрастных почв, формирующихся на разнообразных отвалах карьеров по добыче четвертичного и дочетвертичного сырья в Ленинградской области. Привели характеристику органопрофилей, темпов гумусонакопления, оценку запасов органического вещества, обогащенное гумуса азотом, а также степени гумификации органического вещества и содержания отдельных фракций гумусовых кислот в почвах на различных отвальных породах. Проведенные исследования показали, что каждой стадии экогенетической сукцессии соответствует определенная стадия почвообразования, что не характерно для зрелых экосистем, где изменения в почвенных свойствах находится в очень сложной, более опосредованной зависимости от динамики фитоценоза.

1.2 Специфика техногенного загрязнения тяжелыми металлами

окружающей среды

Во многих работах рассматриваются вопросы, связанные с общим действием загрязнителей на биогеоценозы и прогнозы их дальнейшего существования (Безель,1994, 2007; Зубарева и др., 2003; Шашурин, 2007). В меньшей степени изучены механизмы формирования адаптационного потенциала растительных организмов к экстремальным условиям среды.

Важнейшие источники поступления ТМ в среду являются горные породы (осадочные, магматические, метаморфические) (Алексеев, 1987; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991; Богдановский, 1994). При этом верхняя мантия, базальты и граниты выступают как первичные, а осадочные породы, воды океанов, живое вещество планеты - как вторичные вместилища ТМ (Герасимовский, 1969; Ковда, 1985; Ильин, 1991; Beeson, Marione, 1976).

Почвообразующие горные породы разного гранулометрического состава по концентрации ТМ могут сильно различаться. Песчаные и супесчаные породы содержат небольшое их количество, суглинистые и глинистые -значительное (Лупинович, Дубиковский, 1970; Ковда, 1985; Ильин, 1991 и др.). Из почвообразующих пород ТМ переходят в почвы в соответствии с закономерностями миграции и аккумуляции их в различных геохимических ландшафтах (Перельман, 1975). К естественным источникам ТМ относят также термальные воды и рассолы, космическую и метеоритную пыль, вулканические газы (Ковда, 1985).

Аккумуляция ТМ почвами фитоценозов зависит от целого комплекса природных и техногенных факторов. Важнейшие из них: характер почвообразующих пород, климат, растительность, рельеф местности, расположение и особенности техногенных источников ТМ региона и др. (Ковда, 1985; Ильин, 1991; Прохорова, Матвеев, 1996, 1997, 2008).

Биогенные факторы выступают чаще всего в качестве ведущего механизма преобразования исходного субстрата (почвообразующих пород) в почву. По этой причине формирование того или иного почвенного типа можно представить себе как реализацию определенного способа биологического преобразования исходного субстрата. В полной мере сказанное относится и к формированию почвенного покрова техногенных ландшафтов. Однако специфика почвенного покрова техногенных ландшафтов определяется кроме естественных факторов почвообразования еще и особенностями техногенеза, поскольку последний формирует строение поверхности ландшафта, особенности распределения и состава его пород. В результате условия почвообразования, обусловленные естественными факторами, посредством техногенеза в той или иной мере преобразуется. При этом, чем контрастнее различия в рельефе и породах техногенного и естественного ландшафтов, тем сильнее проявляется специфичность почвенного покрова в техногенных ландшафтах.

Специфическая техногенная дифференциация строения поверхности техногенных ландшафтов и состава их пород отражается, прежде всего, на строении почвенного покрова. Самым очевидным проявлением такой специфики следует считать сильную пестроту (парцеллярность) почвенного покрова, его мелкоконтурность. Поэтому почвенные контуры в техногенных ландшафтах (выделенные даже на уровне типа) обычно соответствуют контурам элементарного почвенного ареала. По этим причинам площади почвенных контуров в техногенных ландшафтах редко достигают 100 м2 или более, обычно значительно меньше, часто менее 1 м2 (Курчаев, Адроханов и др.,2004).

Пестрота почвенного покрова техногенных ландшафтов отличается от таковой естественных ландшафтов не только своей мелкоконтурностью, но и по природе. Если в естественных ландшафтах эта пестрота обусловлена обычно развитием вторичных абиогенных процессов либо вторичных биогенных, трансформирующих первичную дифференциацию поверхности по условиям почвообразования, то в техногенных ландшафтах она изначально задается техногенезом, т.е. является рельефно - и литогеннообусловленной. Генетически такая пестрота соответствует термину мозаичность почвенного покрова по В.М. Фридланду (1975, 1986). Но если в естественных ландшафтах мозаичность, обусловленная породами, географически закономерна, то в техногенных она хаотична. Это объясняется двумя основными причинами. Во-первых, поверхность техногенных ландшафтов представлена в основном склоновыми формами, на которых интенсивно развиваются дефляционные, водно-эрозионные, оползневые и другие гипергенные процессы, препятствующие развитию почвенных профилей. И, следовательно, тормозящие скорость почвообразования, удерживающие их эволюцию на стадии инициальных или органоаккумулятивных эмбриоземов.

Специфика экологических последствий техногенного загрязнения окружающей среды горно-промышленных территорий заключается в

комплексности состава загрязняющих веществ, среди которых определяющую роль играют токсичные химические элементы.

Реакции живых организмов в природных биогеохимических провинциях рудных районов посвящены фундаментальные работы школы Биохимической лаборатории, созданной В.И. Вернадским (1960) и возглавляемой многие годы А.П. Виноградовым (1957, 1963) и В.В. Ковальским (1974). Эти исследования, в частности показали, что даже при сравнительно небольших средних уровнях накопления элементов в пределах региональных геохимических полей (концентрации в породах и в почвах всего в 2-4 раза выше кларковых уровней) наблюдаются серьезные экологические последствия, приводящих к различным нарушениям в растениях, а также в организме животных и человека.

Н.О. Кин (2008) привел данные по аккумуляции ТМ различными блоками растительных сообществ, развивающихся в разных зонах влияния промышленной разработки газа. Выявлено, что количественное содержание ТМ в блоках растительных сообществ зависит не только от местонахождения фитоценоза, но и от его видового состава. Сообщества, в которых доминирующие виды относятся к семейству Роасеае, содержат ТМ меньше, чем те, где доминируют виды семейства Asteraceae, особенно рода Artemisia. Выявлена также приоритетность аккумуляции ТМ различными блоками в исследуемых растительных сообществ.

1.3 Нормирование загрязняющих веществ в почве

В настоящее время во многих агропромышленных регионах происходит широкомасштабная деградация почв, связанная с нарушением почвенного покрова. Главным следствием этого процесса становится не только увеличение содержания токсичных веществ в почве, но и нарушением самой гумусовой структуры почв, ее минерализации и естественного состава, что увеличивает возможность перехода элементов-токсикантов в подвижные формы.

Загрязнение биосферы носит глобальный, региональный и локальный характер. Для оконтуривания зон загрязнения и выработки той или иной стратегии природо- и землепользования необходимо иметь нормативы поступления или содержания загрязнителей в почвенно-растительном покрове.

Цель нормирования - установление критических значений поступления или наличия того или иного загрязнителя, разграничивающих состояния объекта или объектов на нормальное и ненормальное, благополучное и неблагополучное. Так как «природа не делает скачков», правильнее говорить не о критических значениях, а о критическом поле значений. Дополнительный аргумент в пользу этого то, что любой результат исследования имеет вероятностный характер.

Различают следующие виды экологического нормирования: ландшафтное, биотическое, почвенное. Нормирование содержания любого ингредиента для почвенно-растительного покрова встречает огромные трудности в связи с тем, что в отличие от сравнительно гомогенных водной и воздушной сред биота, почва, ландшафт являются гетерогенными компонентами биосферы в пространстве и во времени. Последний уровень нормирования, в свою очередь, по представлениям медиков, гигиенистов (Перелыгин и др., 1997), подразделяется на транслокационное (переход нормируемого элемента в растение), миграционное воздушное (переход в воздух), миграционное водное (переход в воду) и общесанитарное, гигиеническое (влияние на самоочищающую способность почвы и почвенный микробоценоз).

Под нормированием содержания элемента-загрязнителя в системе почва-растение понимается шкала его концентраций, адекватно отражающая ущерб, наносимый плодородию почв, состоянию, росту, развитию и плодоношению растений, накоплению в них элемента выше или ниже определенного уровня. Одновременно она может служить и для оценки микробиологической активности и других процессов, происходящих в почве.

По мнению И.Г. Важенина (1985), под нормированием следует понимать

такую антропогенную нагрузку, которая при длительном (многолетнем)

16

воздействии на почву не вызывает каких-либо патологических изменений в почвенной биоте и в свойствах ее абиотической части, особенно в почвенном поглощающем комплексе (аэротехногенное загрязнение).

В опубликованных работах приводятся данные о кларках ТМ в литосфере (Виноградов, 1963; Taylor, 1964), о фоновых содержаниях в почвах различных регионов России и других стран (Виноградов, 1957, 1963; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991, 1992; Прохорова, 1996; Сангаджиева, 2004; Bowen, 1966, 1979; Cannon, 1974; Kloke, 1980; Boerma, Palsma, 1990; Adriano, 1992), об аккумуляции TM почвами в условиях техногенного загрязнения (Виноградов, 1985; Глазовская, 1988; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ильин, 1991; Прохорова, Матвеев, 1996,1997, 2008).

Нормирование содержания, в частности, металлов в почвах предусматривает установление их предельно допустимых количеств (ПДК). Под ПДК ТМ следует понимать такие их концентрации, которые при длительном воздействии на почву и произрастающие на ней растения не вызывают каких-либо патологических изменений или аномалий в ходе биологических почвенных процессов, а также не приводят к накоплению токсичных элементов в сельскохозяйственных культурах и, следовательно, не могут нарушить биологический оптимум для животных и человека.

В работе С.Г. Малахова, Н.В. Сенилова (1989) обсуждена проблема разработки методов определения предельно допустимых выбросов промышленных предприятий в атмосферу по значениям ПДК в почве. Рассмотрены модели, связывающие эти величины, и приведены результаты сопоставления расчетов и данных эксперимента (значения расчетных и фактических значений предельно допустимых выбросов различались не более чем в 2 раза).

По мнению В.Б. Ильина (1991), отражающему подходы многих других исследователей (Алексеев, 1987; Обухов, Ефремов, 1988; Пинский, Орешкин, 1991), «больным» вопросом в почвенно-экологическом мониторинге остается слабая разработанность гигиенических нормативов (ПДК). Перечень элементов,

17

для которых ПДК в почвах разработаны, крайне мал, а имеющимися пользоваться практически невозможно (Ильин, 1991; Экспериментальная экология, 1991; Нормативные данные..., 1993). Оценка современных ПДК ТМ для почв сделана многими исследователями и представлена в целом ряде работ (Израэль, 1984; Пинский, Орешкин, 1991; Ильин, 1991, 1992). Вопросам нормирования посвящены многочисленные работы М.А. Глазовской (1988), И.Г. Важенина (1985), Н.Г. Зырина (1981, 1985), В.Н. Калуцкова (2005) и др. Несмотря на большое число публикаций, почвы, по мнению В.В. Снакина (1990), остаются наименее изученными с позиций нормирования загрязнителей.

Нормирование любого ингредиента для почвенно-растительного покрова встречает огромные трудности в связи с тем, что в отличие от гомогенной водной и воздушной сред биота и почвы являются гетерогенными компонентами биосферы в пространстве и во времени.

Загрязнители, по представлениям М.А. Глазовской (1978) можно разбить на четыре группы: почвохимически активные, биохимически активные, загрязнители, сочетающие в себе признаки обеих групп, и индиферентные. В группу почвохимически активных загрязнителей включены вещества оксиды щелочно-земельных катионов, минеральные кислоты и др., воздействующие на щелочно-кислотные, окислительно-восстановительные условия, морфологию почвенного профиля. Во вторую группу биохимически активных загрязнителей включены вещества, активно воздействующие на биоту почв. Это -дефолианты, ТМ, радиоактивные вещества. В третью - входят соединения, вещества, одновременно являющиеся почвохимически и биохимически активными. Это, главным образом, ТМ в высоких концентрациях, способные к гидролизу, негативно воздействующие не только на биоту, но и на физико-химические свойства почв. Четвертая группа включает оксиды кремния, железа, глинистые минералы и другие, существенно не влияющие на почвенно-растительный покров.

Трансформация соединений загрязняющих веществ в почвах складывается

из медленных и быстрых реакций. К первым относятся процессы изоморфного

18

замещения, межплоскостной фиксации, ко вторым - сорбционные, ионно-обменные процессы. Общая скорость трансформации определяется, естественно, медленными реакциями.

Для характеристики степени загрязнения часто используют геохимические показатели, которые оценивают поступление на земную поверхность отдельных химических элементов (коэффициент концентрации, равный отношению концентрации ингредиента в загрязненной почве к фоновой концентрации) или суммы элементов, участвующих в загрязнении (суммарный показатель концентрации - СГЖ, отражающий превышение суммы коэффициентов концентраций элементов, входящих в техногенную аномалию над фоновым значением) (Смирнова, Ревич, 1989).

Для количественной оценки доли корневого и некорневого загрязнения растений введен показатель общего загрязнения и показатель внутритканевого загрязнения растений, характеризующий вовлечение элементов-загрязнителей в пищевую цепь путем корневого поглощения (Ильин, 1991). При этом рекомендуется дифференцировать нормирование загрязнения и стратегию использования почв в зависимости от стадии загрязнения. Предлагаемая схема - вполне приемлема.

Институтом общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Сысина разработаны ПДК подвижных форм ТМ в почвах.

Основные направления борьбы с загрязнением биосферы должны быть сосредоточены в первую очередь на резком сокращении выбросов вредных веществ в атмосферу, выведении сортов, устойчивых к высоким концентрациям загрязнителей, окультуривании почв, повышении их устойчивости к воздействию разнообразных химических загрязнителей.

Реальности, однако, таковы, что безотходных производств нет и, по-видимому, не будет. В этой ситуации необходимо контролировать состояние компонентов биосферы и вырабатывать нормативы, включающие предельно допустимые выбросы, оцениваемые техногенным модулем, ландшафтно-геохимическое, различные виды почвенного и биотического нормирования.

19

Можно отметить успехи в нормировании ТМ в почве, достигнутые зарубежными учеными. В частности, в Германии имеются гигиенические нормативы практически для всех приоритетных элементов-токсикантов (Ильин, 1995). При этом в последних разработках понятие ПДК отсутствует, вместо нее приводятся «еще толерантные» и «уже токсичные» нормы валового содержания (Е1ктапп, К1оке, 1991). При этом диапазон количественных различий между ними довольно широкий: у большинства ТМ «токсичная» концентрация превышает «толерантную» в 2-4 раза. Исследования показали, что использование упомянутых показателей в практической работе исключило многие сложности и нелепости, которые возникают при ориентации на российские ПДК (Ильин, 1992).

Попытки классификации почв по их способности инактивировать ТМ, то есть по их буферности по отношению к ТМ, предпринимается как за рубежом, так и у нас в стране. В настоящее время можно воспользоваться уже имеющимся большим фактическим материалом, полученным известным латышским агрохимиком Г.Я. Ринькисом (1982, 1987). Его интересовал вопрос возможности дефицита микроэлементов (Мп, Ъп, Си, Со, Мо) для питания растений из-за инактивации их почвой. В данный случай инактивация выступила, как отрицательный фактор.

1.4 Экологическая специализация растений

Информация об изменениях в окружающей среде может быть получена путем проведения химического анализа или с помощью работы с биологическими показателями живого объекта, т.е. методами биоиндикации. Биоиндикация - это обнаружение и определение биологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакций на них живых организмов и их сообществ (Черненькова, 2002).

Установлено, что растения более устойчивы к повышенным, нежели к

пониженными, концентрациям ТМ в окружающей среде (Кабата-Пендиас,

20

Пендиас, 1989; Ильин, 1991), но накопление их выше предельной величины (ПДК, фитотоксичных концентраций) практически всегда отрицательно сказывается на состоянии растений.

Пороговые концентрации химических элементов могут изменяться в известных пределах у каждого вида растений. Но интервал этих изменений имеет свои границы, причем у сельскохозяйственных культур он обычно небольшой (Ковальский, 1974). В.В. Ковальский (1974) приводит пороговые концентрации Си, Мо, Мп для некоторых сельскохозяйственных культур, особенно чувствительных к их недостатку или избытку. В качестве эталонов для сравнения он предлагает использовать оптимальные концентрации тяжелых металлов.

А.П. Виноградов (1963) различает два типа концентрации химических элементов организмами. Первый тип, когда все организмы данной области обладают повышенным содержанием какого-либо химического элемента в связи с повышенным содержанием его в среде. Второй тип, когда все растения и животные определенного вида или рода характеризуются повышенным содержанием данного элемента, независимо от местообитания.

Говоря о закономерностях накопления ТМ растениями, следует упомянуть о работах P.P. Ковальского и Н.С. Петруниной, посвященных теоретической разработке фитоиндикационных исследований в связи с неоднородностью геохимической обстановки подстилающей поверхности и почвенного покрова (Ковальский, Петрунина, 1964; Петрунина, 1971). Ими были выделены две группы растений: адаптированные к изменению концентраций химических элементов и неадаптированные к нему. В пределах первой группы выделена подгруппа растений, сильно концентрирующих химические элементы даже при нормальном содержании микроэлементов в окружающей среде, и подгруппа растений, уровень содержания элементов в которых соответствует концентрации их в окружающей среде. Так, среди растений, произрастающих в Чехии на двух участках, характеризовавшихся содержанием свинца в почве

85,22 и 40,13 мкг/кг соответственно, были выделены три группы видов, различающиеся уровнем загрязнения (Веёпагоуа, 1988).

В честь американского геохимика Ф.У. Кларка (1847—1931), посвятившего всю свою жизнь исследованию состава земной коры, один из основателей геохимии А. Е. Ферсман (1883-1945) в 1923 г. предложил среднее содержание химического элемента в земной коре или ее какой-то части называть термином «кларк». Поглощение элемента растительными видами называется коэффициентом биологического поглощения (КБП) и в литературе иногда обозначается как Кларк (в честь американского геолога Ф.У. Кларка). Если значения КБП выражать на основе сухой массы, то уровни большинства элементов будут ниже единицы.

В.П. Фирсовой с соавторами (1997) изучены закономерности накопления пяти видов металлов в сельскохозяйственных растениях в зависимости от содержания их в почве. Ряд накопления выглядит так: Ъа > Си > РЬ > Сг > Сё. Вид культуры также сказывается на специфике аккумуляции: травами, например, больше поглощается кадмий и свинец, картофелем - медь и цинк. Всеми растениями наименее интенсивно поглощается хром (Фирсова и др., 1997).

В целом проблема металлоустойчивости растений пока еще слабо развита (Нестерова, 1991). Предлагается несколько возможных вариантов исключения ТМ: иммобилизация на клеточной стенке, комплексирование с хелатами, выделяемыми корнями, образование окислительно-восстановительного барьера и барьера рН на плазматических мембранах. В обзоре С.Э. Боу (1978, 1983) также представлены многочисленные гипотезы механизмов устойчивости растений к ТМ. Большинство из них автор связывает со структурой и функциями мембран.

Серьезной экологической проблемой является нормирование содержания

ТМ в растительных объектах, результаты которого необходимы для

организации экологического мониторинга. Решение этой проблемы еще более

сложно, чем нормирование содержания ТМ в почве, и зависит от целого

22

комплекса факторов. Поэтому нормативы по «нормальным» и предельно допустимым концентрациям ТМ в растениях разработаны гораздо слабее, чем для почв (Ильин, 1991). Очевидно, именно поэтому сведений о ПДК ТМ в растениях очень мало. Для сравнительного анализа часто используют так называемые «критические количества» и «фитотоксичные содержания» (Лукина, Никонов, 1993; Verloo et al., 1982). Из них наиболее близки к понятию ПДК «критические количества». Так, в некоторых работах есть сведения о ПДК ТМ в растениях (Лукина, Никонов, 1993; Sauerbeck, 1982), о критических (Тарабрин, 1980; Baker, Chesnin, 1975) и фитотоксичных концентрациях (Cottenie, 1976; Verloo et al., 1982).

1.5 Опыт рекультивации техногенных ландшафтов отвалов

Рекультивация ландшафтов (лат. recultivo, где re - приставка, означающая повторность, возобновление и cultivo - обрабатываю, возделываю) - комплекс организационных, инженерно-технических и биологических мероприятий, направленных на восстановление хозяйственной (производственной), медико-биологической и эстетической ценностей нарушенных ландшафтов.

В настоящее время разработано несколько вариантов рекультивации таких ландшафтов. Это полевая рекультивация - выравнивание антропогенного рельефа и возвращение территории к сельскохозяйственному использованию. Это наиболее кардинальное преобразование техногенного ландшафта. Экономически более целесообразным считают залужение и облесение карьерно-отвальных комплексов, то есть восстановление растительного покрова без изменения литогенной основы. Данный вид рекультивации требует меньших затрат, и предполагает главным образом рекреационное использование восстановленных ландшафтов. Рекультивационные работы принято делить на два этапа: 1. Горно-технический; 2. Биологический.

Горно-технические мероприятия направлены на изменение или преобразование геолого-геоморфологического строения нарушенной

23

местности. В итоге создается рельеф с искусственным чехлом поверхностных отложений - прерывистым или сплошным в зависимости от будущего вида использования территории. Интересные отвалы создаются в угледобывающих районах Германии. Пустая порода идет на образование искусственных холмов с лесопосадками. Высота таких холмов в Рурском районе достигает 60 м. Сооружают 4-6 ярусов, отделенных между собой террасами. Поверхность этих террас имеет уклон от периферии к центру, что позволяет улавливать осадки. Затем производится биологическая рекультивация и выращивание древесных пород смешанного состава. После горнотехнических работ осуществляются биологические мероприятия.

Рекультивированные земли используют: в качестве сельскохозяйственных угодий; для создания лесов различного назначения; для образования водохозяйственных объектов; под строительство; под рекреационные комплексы (глубокие карьеры чаще всего превращают в водоемы).

С.И. Мироновой, В.В. Ивановым (2009) выявлены положительные результаты по биологической рекультивации отвалов алмазных карьеров через 3-4 года при отсыпке потенциально плодородными породами россыпей. Полученные результаты позволяют заключить, что на исследованной территории нарушение не привело к образованию совершенно новых типов синантропной растительности, а была представлена лишь серийными сообществами из видового пула естественной растительности. Это дало возможность спрогнозировать восстановительный процесс и построить техногенные сукцессионные системы (ТСС) (Миронова, 2011).

Р.И. Баева, Э.И. Гагарина, А.Д. Горбовская, JI.JI. Дворникова, E.H. Виноградова, А.И. Попов (1992) изучали взаимодействие природных и производственных систем в районе Кингисеппского месторождения фосфоритов. Эксплуатация месторождения велась открытым способом двумя полууступами: верхним - по рыхлым породам и нижним - по скальным, с внутриотвальной системой. Сформированные отвалы состоят из смеси твердого и рыхлого материала, которая называется почвогрунтом и является

своеобразной почвообразующей породой. На отвалах проводились работы по лесной рекультивации. Наблюдалось и естественное зарастание рекультивированных отвалов березой, ольхой, осиной, ивой. Травяной покров представлен пионерной растительностью: мать-и-мачехой, иван-чаем, клевером, донником и др. Максимальный возраст рекультивированных поверхностей 10-12 лет. На отработанных участках грунты отвалов обладали благоприятными свойствами для биологической рекультивации. Почвообразование на них шло быстрыми темпами, особенно в первые годы, по дерново-карбонатному типу. Загрязняющее влияние комбината сказывается на изменении видового состава растительности: подавление одних видов сопровождается буйным развитием других. Карбонатность грунтов и состав гумуса формирующихся почв также свидетельствуют о развитии почв по дерново-карбонатному типу. Пестрота гранулометрического состава грунтов отвалов предопределяет разную скорость почвообразования, что в будущем приведет, вероятно, к неоднородности почвенного покрова, структура которого будет иной.

Почвообразование при рекультивации карьерно-отвальных комплексов

Кингисеппского месторождения фосфоритов так же изучали Е. В. Абакумов, Э.

И. Гагарина, О. В. Лисицына (2005). Ими установлено, что скорость

регенерационного почвообразования определяется характером сукцессии

растительности и темпами накопления органического вещества. На территории

Ленинградской области интенсивно проводится добыча песков, песчано-

гравийных отложений, четвертичных и кембрийских глин, гранитов,

известняков и доломитов, фосфоритов. Восстановление почвенно-

растительного покрова на территории выработанных карьеров происходила

либо путем самозарастания, либо в ходе проведения рекультивацнонных

мероприятий. Показано, что на начальных стадиях генетическую сущность

педогенеза составляют процессы, тесно связанные с аккумуляцией

органического вещества и выветривания минеральной части почв. Выявлена

связь процессов гумусообразования со стадиями развития растительного

25

покрова. Скорость начального почвообразования быстро снижается в первом десятилетии.

В насаждениях на отвалах Кумертауского буроугольного разреза К.Г. Ведерниковым (2001) проводилась работа по оценке относительного жизненного состояния древостоев, проанализировано содержание ряда техногенных элементов различных органах березы бородавчатой {Betula pendula Roth.), лиственницы Сукачева (Larix sukaczewii Dyl.) и сосны обыкновенной {Pinus sylvestris L.). Выявлено, что отвалы данного карьера представляют грунты с высоким содержанием токсичных компонентов. В целом при лесной рекультивации отвалов обеспечивается сокращение водно-ветровой эрозии отвальных грунтов, наблюдается аккумуляция в многолетних частях древесных растений ряда токсичных элементов и снижение уровня вторичного загрязнения.

Биологическое очищение почв от загрязнителей - ТМ и радионуклидов за счет отчуждения урожая принято называть фитомелиорацией почв. Используются также равнозначные термины - фиторемедиация и фитоэкстракция (Дричко, 2006). Вынос урожаем растений химических элементов, включая ТМ, из почвы зависит от свойств почв, растений и самих элементов. Годовой вынос элемента тем выше, чем больше урожай растений и концентрация в них элемента. Поэтому основным направлением разработки пассивной технологии фитоэкстракции загрязнителей из почвы является поиск высокоурожайных растений-аккумуляторов одного или группы ТМ (Галиулин, Галиулина, 2003; Felix, Kayser, Schulin, 1999).

1.6 Месторождения строительных материалов в Калмыкии

и соседних регионах

Распределение месторождений строительных материалов контролируются

особенностями истории развития территории в четвертичное время. Это период

наиболее молодой и короткий по продолжительности (около 1 млн. лет). По

26

возрасту он подразделяется от древних времен к современному на бакийский, хазарский, хвалынский и новокаспийский (современный). В основу этого подразделения положены возрастные особенности наступления и отступления Каспийского моря. Приблизительно 500 лет назад море отступило, и последний наиболее высокий подъем Каспийского моря до минус 22,3 м отмечается в 1825-1827 гг. (Воронин, 2007).

Соседние регионы обладают значительным количеством месторождений строительных материалов. На территории Астраханской области, граничащей с РК, выявлено значительное количество разнообразных строительных материалов: гипс, кирпично-черепичное, кремзитовоё, цементное сырье, строительные пески. Известняки в Астраханской области встречаются лишь в районе озера Баскунчак и относится к отложениям нижнего триаса. Они сильно пористы, плохо проводят тепло и звук, имеют небольшой объемный вкс и следующий химический состав: СаО - 52,4%, М§0 - 1,66%, ТЮ - 1,28%, А1203 - 0,32%, Ре203 - 0,08%, 804 - 0,48%.

Пески современных аллювиальных отложений прислеживаются дельтовой части реки Волги и в прибрежной полосе Каспийского моря. Они отличаются высоким содержанием окиси кремнезема, однородностью и хорошей окатностью зерен. Мощность песков достигает 5-8 м.Химический состав их изменяется в следующих пределах, %: БЮ2 - 89,44-95,34; СаО - 0,30-0,83; А1203 - 2,08-5,46; ¥е203 - 0,58-3,76; МёО - следы-0,49.

Геологическое развитие Волгоградской области предопределило формирование на территории полезных ископаемых, преимущественно относящихся к группе минерально-строительного сырья, добываемых открытым способом, к которым относятся и разные виды песчаного материала, широко распространенного в Волгоградской области. Открытая разработка полезных ископаемых приносит значительный ущерб природной среде в связи с экстенсивным характером, и благодаря простоте открытой разработки, эксплуатация песчаных месторождений носит широкий характер. Добыча песка с земной поверхности открытым способом характеризуется следующими

27

особенностями: из-за небольшой мощности полезной толщи, максимум до 30 м, имеются перспективы прироста карьеров не вглубь, а вширь, т.е. экстенсивный способ хозяйствования, захватывающий новые площади. Главные геоэкологические проблемы, вызванные добычей песка связаны с нарушением гидрогеологического режима, развитием экзогенных геодинамических процессов, уничтожением почвенно-растительного покрова. Законсервированные карьеры представляют особый интерес, так как утрата их прямой функции приводит к другим возможностям их использования. Если в одних случаях они адекватны целям экономики и приносят экономический эффект, то в других - возникает опасность стихийного использования карьеров, например, в качестве несанкционированных свалок. Отсюда вытекает задача рекультивации отработанных карьеров, особенно находящихся в пределах городской черты. Однако, к сожалению, в Волгоградской области этот опыт пока широко не применяется (Дьяченко, Хаванская, 2011).

На территории республики Калмыкия по состоянию на 01.01.2011 г разведаны три месторождения известняков-ракушечников, пригодных для получения пильного камня: Чолун-Хамурское, Чограйское и Зунда-Толгинское месторождения. В настоящее время лицензии на добычу пильного камня выданы на все месторождения. Эксплуатируется Чолун-Хамурское, Зунда-Толгинское - законсервировано, Чограйское - находится в стадии подготовки к разработке. Всего по трем месторождениям распределенного фонда запасы известняков-ракушечников для пильного камня составили по категориям А+В+С1 - 42391 тыс. м3, по категории С2 - 1968 тыс. м3.

В Калмыкии имеются значительные залежи природных кварцевых песков, но пески изучены и признаны пригодными только для строительных нужд. Практически во всех районах республики открыты месторождения песков, балансом запасов учтены 12 месторождений. Лицензии на разработку песков выданы на восемь месторождений и отдельных участков: Салынское и Гашунское месторождения, три участка в Троицком и три участка в Аршанском месторождениях. Добыча песков в 2010 году велась на пяти участках,

остальные участки не разрабатывались и находятся в стадии оформления земельных документов, разработки проектов. Суммарные балансовые запасы на 01.01.2011 г по распределенному и нераспределенному фонду составляют по категориям А+В+С1 - 67097 тыс. мЗ. 9 месторождений песков находятся в нераспределенном фонде Министерства природных ресурсов, охраны окружающей среды и развития энергетики Республики Калмыкия.

Все пески Калмыкии и Астраханской области относятся к эпидотово-роговообманковым (Вакулин, 1966). Роговая обманка - ЫаСа2, (М^е)4, (АШеИА^зОпИОНЭг, эпидот - Са2(А1, Ре, Мп^з-О^ОН). Эти минералы благодаря специфичности своего кристаллического строения сравнительно легко разрушаются в процессе химического и физического выветривания и являются поставщиком основных элементов питания растений.

В республике открыто пять месторождений глиногипсов. По двум месторождениям (Яшкульское и Ленинское) запасы полезного ископаемого утверждены, три месторождения (Башантинское, Сухотинское и Западно-Октябрьское) с неутвержденными запасами требуют изучения. Суммарные утвержденные запасы глиногипсов по категориям А+В+С1 - 5456 тыс. т, неутвержденные запасы балансовые - 179 тыс.т. Балансовые запасы по категориям А+В+С1 - 5825 тыс. тонн и за балансовые - 822 тыс. тонн. На разработку Яшкульского месторождения выдана лицензия, добыча полезного ископаемого не начата. Остальные месторождения глиногипсов находятся в нераспределенном фонде Республики Калмыкия:

Добытый глиногипс использовался для гипсования солонцеватых почв. Ленинское месторождение должно было служить сырьевой базой для гипсового завода мощностью 55 тыс. тонн гипса и 600 тыс. м3 гипсолита в год. Но завод непостроен, месторождение не эксплуатируется (Объяснительная записка..., 1984).

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МЕТОДЫ И ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ 2 Л Материал и объекты исследования

Исследование проводилось 2007-2011 гг. В качестве объектов исследования были использованы образцы почвогрунтов и растений, отобранные из разных мест и соответственно разной степени техногенного загрязнения четырех карьеров Республики Калмыкия (РК): известняка-ракушечника Зунда-Толга и Чолун-Хамур, песка Аршанский и глиногипса Ленинский (Приложение 5). Отобрано и проанализировано 520 образцов, в том числе 360 почвенных, 160 растительных.

2.1.1 Карьеры известняка-ракушечника Зунда-Толга и Чолун-Хамур

Территория Ики-Бурульского района богата полезными ископаемыми: газом, нефтью, фосфоритами, песком, глиной, известняком-ракушечником. Карьер Зунда-Толгинского месторождения известняков-ракушечников расположен южнее г. Элиста, в 81 км, у северной окраины поселка Зунда-Толга. Карьеры Зунда-Толга и Чолун-Хамур детально были разведаны в 1969 г. Карьер Чолун-Хамурского месторождения известняков-ракушечников расположен на южном отроге Ергенинской возвышенности водораздельной равнины и приурочен к правому склону долины р. Маныч (Приложение 6). В гидрологическом отношении в район местности входит бассейн р. Восточный Маныч. В геологическом строении месторождений принимают участие сарматские известняки-ракушечники. Поселок Чолун-Хамур, свх. Хомутниковский: численность населения 270 чел, в возрасте до 14 лет - 9 чел., в возрасте старше 40 лет - 81 чел. Количество работающих - 80 чел.

По данным геологоразведочных работ на Зунда-Толгинском, Чолун-Хамурском месторождениях подземные воды, как в известняках полезной толщи, так и в подстилочных породах отсутствуют. Водопритоки в карьеры

ожидаются за счет атмосферных осадков, среднегодовое количество составляет 300-350 мм при преобладающем количестве в летнее время года июнь-июль. В связи с малым годовым количество осадков и большой водопроницаемостью отложений подстилающих полезную толщу, дно карьера большую часть года сухое. Площадка образуется следующим образом: отсыпается слой суглинков и глин мощностью не менее 0,5 м по всей площади участка. Он перекрывается слоем песка мощностью 0,2-0,3 м. По периметру площадки предусматривается обваловка глиной, покрытой сверху слоем песка 0,2-0,3 м. По мере необходимости загрязненный песок отгружается и вывозится в специальные места, определенные органами Санэпиднадзора. Вместо загрязненного песка отсыпается чистый.

По своим структурным особенностям известняки-ракушечники однородны как в разрезе, так и по площади и представляют желтовато-серую пористую карбонатную породу, размер отельных раковин колеблется от 0, 5 до 2,0 см. Примесь (5-18%) представлена зернами кварца размером от 0,2 до 0,60 мм, редко полевым шпатом и халцедоном, встречается реже циркон. Толща известняков-ракушечников имеет простое строение, на разных отметках встречаются тонкие прослои глин (1-2 см), песка и очень редко мергелей. Мощность пласта известняков-ракушечников верхнего сармата от 1,0 м у выхода на поверхность, в пониженной части склона до 12,0 м, возрастает в северном направлении.

С учетом специфики использования известняков-ракушечников как горной

породы для распиловки на стеновые блоки определенных размеров, в состав

полезной толщи не вошли тонкоплитчатые разности, залегающие как в ее

кровле, так и в основании. К вскрышным породам относятся известняки-

ракушечники, четвертичные суглинки и почвенно-растительный слой.

Четвертичные суглинки образуют сплошной покров, мощность

полуразрушенных известняков. Суглинки желтовато-бурые, легкие имеют

типичный лессовидный облик, образуют в обнажениях столбчатые

отдельности, в основании толщи отмечается значительная примесь щебня

31

известняков-ракушечников. Перекрываются суглинки повсеместно распространенным почвенно-растительным слоем мощностью от 0,1 до 0,6 м, в среднем составляет 0,2 м. Планом развития горных работ предусматриваются производство вскрышных работ (снятие рыхлой и полускальной вскрыши) на участке площадью 5 га.

План развития горных пород на карьере Чолун-Хамурского месторождения известняков-ракушечников разработан на основании задания, выданного ПК «Южгеолстрой», ОАО «Чолун-Хамур». ПК «Южгеолстрой» имело лицензию на технологическое проектирование горнодобывающих предприятий по добыче нерудного сырья, выданную Госгортехнадзором России лицензию на производство работ.

По форме полезное ископаемое представляет собой пластообразную залежь. Длина залежи прослеживается вдоль левого берега р. Восточный Маныч, 1,4 км, при ширине примерно 0,7 км. Мощность залежи составляет 2,0 - 8,3 м, в среднем 4,7 м. мощность вскрыши - 1,2-13,9 м, в среднем 6,9 м. Полезное ископаемое также рекомендуется для производства строительной извести. В 1990г произведено карьером Зунда-Толга 32,5 тыс. км блоков (16,3 млн. штук условного кирпича). Карьер выпускал стеновые блоки марок 10, 15, 25 и 35. В 1992 г эксплуатация карьера была приостановлена, однако ведется несанкционированная разработка.

Горные работы на месторождении Чолун-Хамур ведутся на участке в пределах контура утвержденных запасов. На данном участке удалена мягкая вскрыша (почвенно-растительный слой и суглинки). Добыча пилой камня производится камнерезными машинами. По много уступной системе объем добычи известняка-ракушечника в карьере составил в 2001 г 16200 м3,

о

стенового камня - 10231 м .

Условия залегания разведанных сарматских известняков правобережья р.

Восточный Маныч в окрестностях поселков Чолун-Хамур, Зунда-Толга,

Кевюды благоприятны для открытой разработки, но по химическому составу

они благоприятны для флюса селективно, из-за изменчивого содержания

32

кремнекислоты, количество которой часто выше кондиционного. По химическому анализу известняк-ракушечник содержит кальций (СаО 4251,76%), магний 0,08-1,58%), 0,1% фосфора и 3-3,6% кислото-нерастворимого осадка, имеет серый или желтый цвет (Объяснительная записка..., 1984).

2.1.2 Карьер песка Аршанский

Аршанское месторождение силикатного песка расположено в 3,5 км к югу от г. Элисты, на левом склоне балки Аршан (Приложение 7, 13). Месторождение разведано в 1964-1965гг. В геологическом строении принимают участие отложения неогеновой и четвертичной систем. Полезная толща состоит из двух слоев: нижний слой - пески серовато-желтого цвета, кварцевые, разнозернистые, с конкрециями и линзами песчаников мощностью от 0,01 до 0,6 м. Модуль крупности колеблется от 1,1 до 2,5, преобладающие 1,2-2,4. Количество зерен, проходящих через сито 0,14 мм, колеблется от 2,6 до 20%. Содержание глинистых и пылевидных веществ варьирует от 0,1 до 10,7%.

Верхний слой - пески светло-серого цвета, тонкозернистые, с редкими мелкими, конкрециями песчаника. Модуль крупности колеблется от 1,1 до 1,5. Количество зерен, проходящих через сито 0,14 мм от 20,4 до 92,2%. Пески обоих слоев мономинеральные, кварцевые, содержащие Si02 94,8-98,14%), Fe304 0,08-0,65%; СаО 0,2-0,69%, содержание глинистых и пылевидных веществ в пределах 0,5-10,7%. Форма залегания песков - пластовая. Средняя мощность нижнего слоя 6,4 м (пределы 3,0-10,2), верхнего слоя - 3,1 м (пределы 2,0-14,8).

Вскрышные породы представлены песками, супесями, суглинками средней мощностью 3,2 м (пределы 0,2-12,9 м).

Технологические и полузаводские испытания 1989г. показали пригодность

песков обоих слоев для производства силикатного кирпича марок 150 и 200.

Практика использования песков заводом железобетонных изделий показала

возможность применения его и для производства бетона марок 50-300 при

33

условии перерасхода цемента марки 500 до 11%. Песок может быть применен для кладочных и штукатурных растворов, выборочно может быть использован для получения абразивных материалов. Песчаники могут быть использованы как заполнители в обычные бетоны марки 150 при условии перерасхода цемента марки 400 в количестве 11,5%.

Горнотехнические условия эксплуатации месторождения благоприятные. Полезная толща не обводнена (Объяснительная записка..., 1984). Поселок Аршан как территориально-административная единица относится к г. Элиста, образован в 1994г. (Поселок Аршан: сегодня ..., 1995). Разработка старого карьера прекратилась в 1996 г, так как границы п. Аршан дошли до карьера. Разработка нового карьера началась в 2000 г.

2.1.3 Карьер глиногипса Ленинский

Ленинское месторождение расположено в Целинном районе, в 20км к северо-востоку от г. Элиста. Ближайшим от месторождения населенным пунктами являются районный центр - с. Троицкое, расположенное в 12км к юго-западу и п. Ленинский, расположенный в 3 км к юго-востоку.

Месторождение выявлено и разведано в 1969-1970 гг. Запасы его составляют 5128 тыс. т. Полезная толща сложена глиногипсами ниже- и среднехвалынского возраста, средней мощностью 1,63 м (0,5-3,3 м). По внешнему виду глиногипс Ленинского месторождения представляет собой светло-серый порошок, который не заплывает и не слеживается даже на открытом воздухе под действием атмосферных осадков, что не затрудняет его хранение и транспортирование, а также обеспечивает его хорошее разбрасывание машинами на полях. Подстилающими породами являются плотные желто-бурые суглинки, содержание гипса в которых резко снижается. Химический состав глиногипсов (в %): Si02 - 3,35-5,18; Al203+Ti02 - 0,152,49; Fe203+ FeO- 0,10-0,50; CaO - 26,94-33,87; MgO - 0,13-0,80; S03 - 33,8242,05; Ti02 - 0,04-0,20. Объемный вес - 1,68 г/см3, удельный вес - 2,71 г/см3,

34

глиногипс был признан в пригодность как сырье для производства вяжущих строительных материалов II и III сорта, в соответствии с требованиями ГОСТа 4013-61 гипсовых изделий I и II сорта, в соответствии с требованиями ГОСТа 125-57. Для глиногипсов рекомендуется термическая обработка при 150-160°С продолжительностью 1,5-2,5 ч и тонкий помол после варки. Горнотехнические и гидрогеологические условия благоприятные для открытой разработки месторождения (Объяснительная записка..., 1984).

2.2 Физико-географические и экологические условия исследований

2.2.1 Климат

Климат Калмыкии резко континентальный — лето жаркое и очень сухое, с температурой воздуха, часто доходящей до +44°С, а зима довольно суровая, хотя и неустойчивая. В отдельные годы температура понижается до - 40°С, но наряду с морозными днями часто бывают продолжительные оттепели с температурой до +10°С. Весна короткая, с быстрым нарастанием температуры, падение же температуры в осенние месяцы более медленное и постепенное. Господствующими ветрами являются восточные и северо-восточные суховеи. Они преобладают над ветрами других направлений осенью, зимой и весной. Только в июне и в июле они сменяются ветрами западного направления (Агроклиматические ресурсы..., 1971).

Среднегодовое количество осадков составляет 300-400 мм в год. Продолжительность безморозного периода 161 дней, гидротермический коэффициент 0,53, биоклиматический потенциал 1,38. На территории Ергеней осадков выпадает сравнительно мало: 200-240 мм в год. Больше половины годового количества осадков выпадает в теплую половину года, когда температура воздуха высокая, а потому значительная часть выпавших осадков испаряется, не успев проникнуть в почву. Зимы малоснежные, а часто и совсем бесснежные (Бананова, Горбачев, 1990).

2.2.2 Рельеф

Рельеф территории Калмыкии в основном представляет собой равнину, которая в западной части нарушается Ергенинской возвышенностью (Ергени). Ергени - это небольшое платообразное поднятие, являющееся продолжением Приволжской возвышенности. Ширина Ергенинской возвышенности местами доходит до 50-80 км. Высота ее к югу повышается и на мысе Чолун-Хамур достигает 218 м, а наивысшая точка на территории Калмыкии - 222 м гора Шаред в Ики-Бурульском районе. Западный склон Ергеней незаметно для глаза переходит в Сальские степи, а восточный склон круто падает к Прикаспийской низменности. На юге Ергени резко обрываются к Манычской впадине. Восточный склон Ергеней крутой, он расчленен балками и долинами мелких степных речек. Водораздельный гребень плоский, а склон к Прикаспийской низменности изрезан глубокими и широкими балками. Имеются здесь долины небольших речек, наиболее значительной из которых является река Яшкуль. Ергени представляют собой самую древнюю сушу, образовавшуюся в середине третичного периода, они сложены различными горными породами, перекрытые слоем более молодых, четвертичных отложений, представленных лессовидными суглинками, последние являются почвообразующей породой, третичные отложения выходят на поверхность только на склонах балок. Наиболее распространенные из третичных отложений - соленосные глины, известняки и богатые пресной водой пески (Бембеев, 1987). Почвообразующими материнскими породами являются лёссовидные суглинки, элювиально-делювиальные, аллювиальные суглинки. Территория Ергенинской возвышенности расположена в зоне сухих степей, отличительной чертой которых является комплексность почвенного и растительного покрова, проявляющаяся в мозаичном сочетании степных и пустынных участков. Такое сочетание обусловлено обилием солонцов и солончаков, распространенных повсеместно.

2.3 Характеристика почвенного покрова и растительности

Почвообразующими породами Ергенинской возвышенности являются лессовидные суглинистые отложения. Зональными почвами южной части возвышенности являются светло-каштановые и бурые почвы в комплексе с солонцами, приуроченными к нижним частям склонов балок и плоским участкам межбалочных водоразделов.

Территория Ергенинской возвышенности расположена в зоне сухих степей, отличительной чертой которых является комплексность почвенного и растительного покрова, проявляющаяся в мозаичном сочетании степных и пустынных участков. Такое сочетание обусловлено обилием солонцов и солончаков, распространенных в республике повсеместно. Почвы Калмыкии изучали А.Б. Джиджиков (1972), Т.И. Бакинова (1994) и др. По данным этих исследователей, территория Калмыкии относится к двум зонам: каштановой и бурой. Бурыми почвами занята большая часть Прикаспийской низменности, а почвами каштанового типа - северо-западный угол этой низменности, Ергени и надпойменные террасы Маныча. Ергенинская возвышенность входит в состав восточной зоны. Согласно схеме почвенно-географического районирования почвенный покров исследуемой территории представлен в основном светло-каштановыми почвами (Бакинова, 1994). На Ергенинской возвышенности: светло-каштановые различного гранулометрического состава^в комплексе с солонцами, лугово-каштановые суглинистые, солонцы в комплексе со светло-каштановыми солонцеватыми суглинистыми почвами. Светло-каштановые почвы образуют самую южную подзону сухих степей, переходную к полупутыне. Составляют основной фон почвенный покрова Ергенинской возвышенности. Залегают, как правило, в комплексе с солонцами. Почвообразующими породами служат лессовидные отложения от легкосуглинистого до тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Согласно геоботаническому районированию, изучаемая территория находится в пределах сухостепной зоны, Заволжско-Казахстанской провинции,

37

Ергенинской и Кумоманычской подпровинции, евразийской степной области (Бананова, 1990).

Фоновые почвы районов исследования слабогумусированные (табл. 2.1) с содержанием гумуса 0,5-1,0%, среднесуглинистые. С очень низким и средним содержанием подвижного фосфора; повышенным и высоким содержанием обменного калия; средним и повышенным - обменного кальция, высоким и очень высоким - обменного магния.

Таблица 2.1

Особенности химического состава почвенных разрезов фоновой территории

Район № реперного участка Глубина, см Гумус, % Р205, мг/кг к2о, мг/кг pH Обменные, мг-экв/100 г почвы N. мг/кг

Ca Mg Na

Бурая полупустынная среднесуглинистая почва

Ики-Буруль-ский 7 0-20 0,9 13 230 9,30 9,5 8,5 2,2 4,4

20-40 0,8 12 210 9,35 9,8 7,8 2,0 4,1

40-60 0,7 13 200 9,78 6,5 5,8 3,3 4,5

60-80 0,6 14 200 9,85 6,8 6,3 3,0 4,3

80-100 0,6 10 200 9,90 4,8 6,8 3,0 3,4

Светло-каштановая среднесуглинистая почва

Целинный 4 0-20 1,0 10 300 8,50 16,8 5,0 0,5 2,5

20-40 1,0 5 200 8,71 18,3 6,5 0,5 3,3

40-60 1,0 4 140 8,96 15,3 5,0 0,7 4,9

60-80 0,5 3 140 9,60 12,3 2,8 1,4 5,7

80-100 0,5 4 150 9,71 11,8 4,5 1,6 5,7

Сумма поглощенных оснований в верхних горизонтах составляет 20,2-22,3 мг-экв/100 г почвы. Вниз по профилю она несколько уменьшается. В составе поглощенных оснований преобладает кальций, на долю которого приходится в Целинном районе 65,9-75,3%, в значительных количествах присутствует натрий, который обуславливает солонцеватость почв 8,5-21,2%.

На Ергенинской возвышенности с комплексными светло-каштановыми почвами преобладают следующие растительные ассоциации: ковыльная {Stipa lessingiana, S. sareptana, Festuca valesiaca); белополынная {Artemisia alba, Festuca valesiaca, Stipa lessingiana и др.); типчаково-ромашниковая {Festuca

valesiaca, Chamomilla, Koeleria cristata, Stipa capillata, St. lessingiana, Artemisia alba)) типчаково-прутняковая {Festuca valesiaca, Kochia prostrata, Stipa capillata, St. lessingiana, Artemisia austriaca). Вся эта растительность встречается обычно в комплексе с белополынной, белополынно-прутняковой и камфоросмовой ассоциациями на солонцах. По днищам балок Ергеней на солончаковых почвах встречаются полынь сантонинная {Artemisia santonica), верблюжья колючка (Alhagi pseudalhagi), лебеда бородавчатая (Atriplex verrucifera).

В зональном растительном покрове преобладают ксерофитные растения, приспособившиеся к засушливым условиям: типчак {Festuca valesiaca), житняк {Agropyron fragile), ковыль JIeccHHra(»Sizpa lessingiana), реже пырей ползучий {Elytrigia repens), неравноцветник кровельный {Anisantha tectorum). По впадинам развивается разнотравье: тысячелистник узколистный {Achilea leptophylla), шалфей эфиопский {Salvia aethiopis), молочай лозный {Euphorbia virgata), чабрец Маршалла {Thymus marschallianus) и др., на солонцовых пятнах произрастают полупустынное разнотравье: полынь белая (Artemisia alba) и черная (А. pauciflora), прутняк простертый {Kochiaprostrata).

2.2 Методы исследования свойств почв и растений 2.2.1 Химические методы исследований

Для каждого карьера были составлены краткие характеристики растительных сообществ. Геоботаническое описание выполнены по стандартным методикам В.Н. Сукачева и С.В. Зонна (1961), а также с учетом параметров, принятых при геоботанических исследованиях (Работнов, 1978). Для характеристики растительных сообществ закладывали пробные площадки размером от 100 м . При описании сообществ на пробных площадках учитывали параметры фитоценозов встречаемость, обилие по шкале Друде и проективное покрытие растительных сообществ.

Полевые наблюдения и отбор почвогрунтов проведены по методике, используемой при ландшафтно-геохимических исследованиях (Перельман, Касимов, 1999). Всего было отобрано и проанализировано 360 образцов. В них определяли валовые формы ТМ: Бе, Мп, Ъп, Си, Со, Сг, Аз, Н§, №, РЬ, Сс1. Такие макроэлементы, как К, Р, К были определены по общепринятым методикам. Все анализы выполнены автором в аккредитованной Госстандартом России лаборатории ФГБУ САС «Калмыцкая» МСХ РФ. Контролем служили данные агрохимического и эколого-токсикологического обследования Целинного и Ики-Бурульского районов РК.

Для аналитических исследований отобранных проб почв и растений использовались следующие виды анализов: фотоколориметрия, пламенная фотометрия, атомно-абсорбционная спектрофотометрия, потенциометрия, титриметрия.

Названия видов растений приводятся по С.К. Черепанову (1995) и П.Ф. Маевскому (2006).

Почвы. Для физико-химической характеристики почв проводились следующие анализы: определение сухого остатка, то есть общей суммы водорастворимых веществ, дающие представление о концентрации почвенного раствора (водная вытяжка в отношении почва:вода - 1:5), определение катионов Са2+, и анионов 8042", СГ, НС03").

Определение Са2+ и М%2+ (ГОСТ 26487-85) проводили с помощью последовательного комплексно-метрического титрования в одной пробе ионов кальция при рН 12,5-13,0 и ионов магния при рН около 10 с использованием в качестве металлоиндикатора хрома кислотного темно-синего (Аринушкина, 1970). Катионы Ыа+ и К+ определяли методом пламенной фотометрии ГОСТ 26427-85. Принцип количественного анализа посредством пламенной фотометрии заключается в выделении спектра элемента и измерении его интенсивности. Интенсивность спектра определяется с помощью фотоэлемента, преобразовывающего световую энергию в электрическую и зеркального

гальванометра, количественно измеряющего образовавшийся фототок.

40

Определение анионов карбонатов и бикарбонатов (ГОСТ 26424-85) проводили титрованием 0,02н раствором Н2804 в водной вытяжке ионов карбоната до рН 8,3, бикарбоната - до рН 4,4 (Практикум по агрохимии, 1989, 2001). Анионы С1 (ГОСТ 26425-85) проводили аргентометрическим методом, с помощью 0,1н раствора AgNOз в присутствии бихромата калия. Анионы 8042" турбидиметрическим методом по образованию осадка сульфата бария.

Оценка степени засоления почв проводилась по сухому остатку, тип засоления по соотношению хлоридов и сульфатов проводится согласно таблице 2.2.

Таблица 2.2

Определение степени и типа засоления почв

Степень засоления Сухой остаток, % Тип засоления почв (обозначение) Соотношение в мг-экв хлоридов и сульфатов

Незаселенный и слабозасоленный <0,3 Хлоридный (хл) >2,0

Засоленный 0,3-0,5 Сульфатно-хлоридный (с-хл) 1,0-2,0

Сильно засоленный 0,5-1,0 Хлоридно-сульфатный (хл-с) 0,2-1,0

Очень сильное засоление 1,0-2,0 Сульфатный (с) <0,2

Определение фосфора проводили фотометрически (ГОСТ 26207-91). Сущность метода заключается в способности ортофосфорной кислоты в кислой среде в присутствии молибдат-ионов и восстановителей (сульфита натрия и гидрохинона) образовывать фосфорномолибденовую гетерополикислоту синего цвета. Интенсивность краски пропорциональна содержанию фосфора в растворе при длине волны 490-670 нм. Кроме того, в почве провели определение карбонатов в кальциметре Голубева, рН - потенциометрическим методом, гумус - по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-84), основанного на окислении органического вещества почвы хромовой кислотой до образования углекислоты.

Определение ТМ (Мп, N1, Сё, Со, Сг, Ъа, Си, РЬ), проводили методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии с пламенной атомизацией на

41

абсорбционном спектрофотометре АА8-30 с селективными лампами. Атомно-абсорбционный анализ основан на способах свободных атомов, определяемых элементов образующихся в пламени при введении в него анализируемых растворов, селективно поглощать резонансное излучение определенных для каждого элемента длин волн. Наиболее универсальным, удобным и стабильным источником получения свободных атомов является пламя. В пламени происходит испарение растворителя, растворенные вещества превращаются в твердые, мелкие частицы, которые далее плавятся и испаряются. Образующиеся пары содержат смесь свободных атомов, ионов и молекул различных химических соединений (МУ по определению тяжелых металлов..., 1992). В качестве детектора излучения системы регистрации используют фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Они должны обладать достаточной чувствительностью в широкой области спектра (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Аналитическая линия чувствительности и оптическая область концентраций атомно-абсорбционного определения элемента

Элемент Линия, нм Газовая смесь Чувствительность, мкг/см

Си 324,7 Пропан-воздух 0,05

Мп 297,5 Пропан-воздух 0,10

N1 232,0 Пропан-воздух 0,10

Со 240,7 Пропан-воздух 0,05

Бе 248.3 Пропан-воздух 0,10

Ъъ 213,8 Пропан-воздух 0,01

РЬ 217,0 Пропан-воздух 0,10

са 228,8 Пропан-воздух 0,01

нё 253,7 Беспламенная атомизация 0,10-0,50

Растения. В растениях анализировали содержание золы, КГ, Р, К. Азот белковых и близких к ним веществ освобождается в форме аммиака, образующего с серной кислотой сульфат аммония. Сульфат аммония с реактивом Несслера образует йодистый меркураммоний, придающий желтую окраску, интенсивность которой зависит от содержания солей аммония. Фотометрирование проводили при 440 нм. Калий и натрий определены

методом пламенной фотометрии. (Ша=590 нм, АК=670 нм). Кроме того, определены сырая зола, кальций. Кальций определяли после озоления комплексометрическим методом в присутствии селективного металоиндикатора кальцемина.

Определялся микроэлементный состав растений и тяжелые металлы в окисленной вытяжке. Получение окисленных вытяжек растений готовили по методике Г.Я. Ринькиса (1987) сжиганием пробы парами азотной кислоты.

Методы определения питательности растений. Определение клетчатки по Геннебергу и Штоману (ГОСТ 13496.2-91). Сущность заключается в обработке исследуемого материала растворами серной кислоты (4%) и едкой щелочи (5%), спиртом и эфиром.

Определение сырого жира методом остатка. В качестве растворителя при определении растворимых масел наиболее часто используют этиловый эфир (или бензол), который кипит при 35°С. Эфир, как и другие растворители, при обработке растительного материала извлекает не только жиры, но и ряд других веществ, сопровождающих их (жирные кислоты, стерины, фосфиды, воск и др.). Вследствие последнего обстоятельства жир, извлекаемые эфиром, называется «сырым».

Сырой протеин (по Кьельдалю). Сущность метода заключается в разложении органического вещества пробы кипящей концентрированной серной кислотой с образованием солей аммония, которые определяют по реакции с раствором Несслера. Расчет проводят на содержание азота, пересчитывая, затем, на сырой протеин в исследуемом материале умножением содержания азота на коэффициент 6,25.

2.2.2 Статистические методы обработки результатов исследований

Был вычислен ряд биогеохимических и ландшафтно-геохимических

коэффициентов, отражающих процессы миграции и дифференциации веществ,

в том числе коэффициент вариации (Су). Для характеристики техногенеза

43

использовались коэффициенты концентрирования Кк. Элементы с высоким Кк являются типоморфными и определяют геохимическую обстановку. Рассчитаны коэффициенты относительного накопления микроэлементов в почве ККр - отношение содержания микроэлементов в почве к фоновому уровню по республике (Сангаджиева, 2004), суммарный показатель загрязнения Ъс. Для растений рассчитаны: коэффициент биологического поглощения КБП из почв, на которой произрастало растение, ККл в литосфере. При учете полиэлементного загрязнения используется суммарный показатель загрязнения (Ъс), предложенный Ю.Е. Саетом (1990) (табл. 2.4).

Таблица 2.4

Биогеохимические и статистические коэффициенты

Название коэффициента Формула расчета

Коэффициент концентрирования Кк = сод. в почве/кларк в литосфере

Коэффициент регионального концентрирования Ккр = сод. в почве/сод. в регионе

Коэффициент фонового концентрирования Ккф = сод. в почве/сод. фоновой территории

Коэффициент биологического поглощения КБП=сод. ТМ в золе растений/сод. в почве

Коэффициент концентрирования элементов растениями по кларку в литосфере Ккл= сод. ТМ в золе растений/кларк в литосфере

Суммарный показатель загрязнения ^с) гс=ЕККФ-(п-1), где л - число учитываемых элементов.

Статистическая обработка данных проводилась общепринятыми методами (Зайцев, 1984, Алексеенко, 1990, 1996) с помощью компьютерной программы Microsoft office Excel-2007.

Заключение диссертации по теме «Экология (по отраслям)», Бадмаева, Зула Борисовна

выводы

1. В почвах карьеров действуют механизмы, приводящие к трансформации техногенных потоков ТМ. Основными факторами процессов являются свойства почв и природа ТМ. В отличие от зональных почв они обеднены органическим веществом, подвижными формами питательных элементов и засолены.

2. Выявлена эколого-геохимическая специализация ТМ, особенностью которой является преимущественное и высокое накопление в почвогрунтах карьеров Zn, Сс1, N1. Для остальных элементов свойственно рассеяние. В почвогрунтах карьеров известняка идет более активная аккумуляция ТМ, чем в карьерах песка и глиногипса. Превышение фоновой концентрации по Сё, РЬ, Сг в 1,1-3,2 раза. Суммарный показатель загрязнения ТМ в карьерах соответствует допустимой категории загрязнения почв.

3. Наибольшее видовое разнообразие присуще техногенным местообитаниям карьеров песка и известняка, что определяется богатством местной флоры и характером субстрата. Флористическое разнообразие растительности техногенных местообитаний карьера глиногипса значительно ниже, что связано с эдафическими условиями (низкое содержание гумуса и фосфора, засоление).

4. Растения карьеров наиболее активно накапливали Ъп, Мп, РЬ, Сё, в меньшей степени - № и Си. Особенности загрязнения растений ТМ в целом повторяет пространственную структуру и специфичность почвогрунтов.

5. В зонах влияния карьеров целесообразно проведение рекультивации с использованием приемов фиторемедиации для снижения негативного воздействия на компоненты экосистем. Для предварительного очищения и стабилизации почв в качестве растений-аккумуляторов можно применять аборигенные виды: полынь австрийскую, дурнишник обыкновенный, кермек Гмелина и лебеду стебельчатую, с последующим их скашиванием и утилизацией.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Бадмаева, Зула Борисовна, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абакумов Е.В., Гагарина Э.И. Гумусообразование в карбонатных почвах карьерно-отвальных комплексов Северо-Запада Русской равнины

// Вестник Санкт-Петербургского университета. - 2002. - №3. - С. 67-75.

2. Абакумов Е.В., Гагарина Э.И., Лисицына О.В. Восстановление почв и рекультивация земель в районе Кингисеппского месторождения фосфоритов // Почвоведение. - 2005. - №6. - С. 731-740.

3. Абрамова Л.М., Миркин Б.М. Синантропизация степей: методы оценки и возможности управления процессом // Вопросы степеведенья. - Оренбург, 2000. - С. 62-69.

4. Агроклиматические ресурсы Калмыцкой АССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1971.- 123 с.

5. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. - Л.: Агропромиздат, 1987. - 142 с.

6. Алексеенко В.А. Геохимия ландшафта и окружающая среда. - М.: Наука, 1990. - 142 с.

7. Алексеенко В.А., Сериков В.Н. Основные факторы концентрации тяжелых металлов (ТМ) в почвах агроландшафтов (на примере юга России) // Тяжелые металлы в окружающей среде: Тез. докл. Междунар. симпоз. -Пущино, 1996. - С. 6-7.

8. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. 2-е изд. - М.: изд-во МГУ, 1970. - 488 с.

9. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах. - М.: ЦИНАО, 2000. - 524 с.

10. Баева Р.И., Гагарина Э.И. и др. Нарушение природных экосистем в районе добычи фосфоритов // Почвоведение. - 1992. - № 5. - С. 86-102.

11. Бакинова Т.И., Борликов Г.М., Джапова P.P., Кензеева Н.Б., Натыров А.К., Санкуева З.М., Халгинова Б.В. Кормовые ресурсы сенокосов и пастбищ Калмыкии. - Ростов-на-Дону: СКНЦВШ, 2002. - 184с.

12. Бакинова Т.И., Воробьева Н.П., Зеленская Е.А. Почвы Республики Калмыкия. - Элиста: Джангар, 1994. - 231 с.

13. Бакташева Н.М., Флора Калмыкии и ее анализ. - Элиста: AI111 «Джангар», 2000. - 136 с.

14. Бананова В. А., Ташнинова JI. Н. Экологические особенности ландшафта южной части приергенинской полосы // Сб. научных трудов «Экология растений полупустынной и степной зоны». - Элиста: КГУ, 1989. - С. 9-17.

15. Бананова В.А., Горбачев Б.Н. Естественные кормовые угодья Калмыцкой АССР и их рациональное использование. - Элиста, 1990. - 128с.

16. Безель B.C., Большаков В.Н., Воробейчик Е. JI. Популяционная экотоксикология. - М.: Наука, 1994. - 80 с.

17. Безель B.C., Жуйкова Т.В. Химическое загрязнение среды: вынос химических элементов надземной фитомассой травянистой растительности // Экология. - 2007. - №4. - С. 259-267.

18. Бессонова В.П. Морфофункциональные исследования растений в условиях загрязнения среды тяжелыми металлами: Автореф. дис. д-ра биол. наук. Днепропетровск, 1991. - 36 с.

19. Бигон М., Харпер Д., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества. В 2-х томах. - М.: Мир, 1989. - Т.1. - 667 с.

20. Богдановский Г.А. Химическая экология. — М.: Изд-во МГУ, 1994. — 237 с.

21.Брылев В.А. Крупнейшие карьеры Волгоградской области и их геоэкологическое состояние // Изв. ВГПУ. - 2007. - №6. - С. 69-74.

22. Булава JI.H. Ландшафтный анализ нарушенных земель в целях их рекультивации (на примере Криворожского горнопромышленного) - Киев, 1989-С. 3-16.

23. Важенин И.Г. Методы определения микроэлементов в почвах, растениях и водах // Научные труды ВАСХНИЛ. - М.: Колос, 1974. - 284 с.

24. Важенин И.Г. О нормировании загрязнения почв выбросами промышленных предприятий // Химия в сельском хозяйстве. - 1985. - Вып. 23. - №6. - С. 30-32.

25. Вакулин A.A. Минералогия почв // Почвоведение. - 1966. - №7. - С. 38—42.

26. Васильевская В.Д., Кирилишин В.В. Антропогенные нарушения почвенного покрова в южной тундре Ямала и мероприятия по их предотвращению // Вестник МГУ. Сер. 17. Почвоведение. - 1993. - № 4. -С. 3-9.

27. Ведерников К.Г. Лесная рекультивация и восстановление природных комплексов на отвалах буроугольных разработок в лесостепной зоне // Материалы юбилейной научной конференции молодых ученых «Молодые ученые Волго-Уральского региона на рубеже веков». - Уфа: БГУ, 2001. - Том. 1.-С. 32.

28. Ведерников К.Г. Лесная рекультивация и восстановление природных комплексов на отвалах буроугольных разработок в лесостепной зоне // Материалы юбилейной научной конференции молодых ученых «Молодые ученые Волго-Уральского региона на рубеже веков». - Уфа: БГУ, 2001. - Том. 1. - С.32.

29. Вернадский В.И. Избранные сочинения. Т.5. Биосфера. - М.: Наука, 1960.-104 с.

30. Викторов C.B., Востокова Е.А., Вышивкин Д.Д. Введение в индикационную геоботанику. - М.: Изд-во МГУ, 1962. - 227 с.

31. Виноградов А.П. Биогеохимические провинции и их роль в органической эволюции // Геохимия. - 1963. - №2. - С. 199-213.

32. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. - М.: Из-во АН СССР, 1957. - 238 с.

33. Воронин Н.И. Минерально-сырьевая база Астраханской области. Астраханский государственный технический университет - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2007. - 88 с.

34. Галиулин Р.В., Галиулина P.A. Фитоэкстракция тяжелых металлов из загрязненных почв // Плодородие. - 2003. - №3. - С. 77-85.

35. Генкель А.П. Солеустойчивость растений и пути ее направленного повышения. - М.: Изд-во АН СССР, 1954. - 84 с.

36. Геохимия природных и техногенно измененных биогеосистем // под ред. Филатова Е. В. - М. Научный мир, 2006 - 280 с.

37. Герасимовский В.И. Геохимия Илимауссакского щелочного массива (юго-западная Гренландия). - М.: Наука, 1969. - 174 с.

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

39. Горчаковский П.Л. Антропогенная трансформация и восстановление продуктивности луговых фитоценозов. - Екатеринбург, 1999. - 156 с.

40. Горюнова Т.А. Тяжелые металлы (Cd, Pb, Си, Zn) в почвах и растениях юго-западной части Алтайского края // Сибирский экологический журнал. -2001.-№2.-С. 181-190.

41. Гусев А.П. Первичная сукцессия на отвалах фосфогипса (Гомельский химический завод, Белоруссия) // Экология. - 2006. - №3. - С. 232-235.

42. Дергачева М.И. Естественно-исторический подход В.В. Докучаева и проблемы изучения гумуса почв // Материалы по изучению Русских почв. -СПб.: СПбГУ, 1999. - Вып. 1 (28). - С. 12-16.

43. Джиджиков В.Н., Степанец И.Т., Шарапов Б.Д. Почвы Калмыкии и пути их освоения. - Элиста: Калмиздат, 1972. - 113 с.

44. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы // Почвоведение. - 1997. - №4. - С. 431-441.

45. Дричко В.Ф. Оценка скорости очищения загрязненных почв методом фитомелиорации //Почвоведение. - 2006. - № 9. - С. 1144-1149.

46. Дьяконов К.Н., Дончева A.B. Экологическое проектирование и экспертиза: Учебник для вузов. - М.: Аспект Пресс, 2002. - 384 с.

47. Дьяченко Н.П., Хаванская H.B. Геоэкологическая оценка добычи песчаного материала (на примере песчаных карьеров Волгоградской области) // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. - 2011. - №2. - С. 185-189.

48. Еременко О.З., Лымарь O.A. Почвенно-экологические условия зоны солеотвалов и адаптация к ним растений // Экология. - 2007. - №1. - С. 18-23.

49. Журкина Л.А., Бакташева Н.М. Редкие и исчезающие растения Калмыкии. - Элиста: Калм. кн. изд-во, 1990. - 78с.

50. Зубарева О.Н., Скрипалыцикова Л.Н., Грешилова Н.В., Харук В.И. Зондирование ландшафтов, подверженных воздействию выбросов Норильского горнометаллургического комбината // Экология. - 2003. - №6. -С. 415-419.

51. Зырин Н.Г., Малахов С.Г. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами. - Москва, 1981. - 107 с.

52. Зырин, Н.Г. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растение / Н.Г. Зырин, Е.В. Каплунова, A.B. Сердюкова // Химия в сел. хозяйстве. - 1985. - №6. - С.45^18.

53. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды и пути их решения. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 560 с.

54. Ильин В.Б. О надежности гигиенических нормативов содержания тяжелых металлов в почве // Агрохимия. - 1992. - № 12. - С. 78.

55. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва - растение. -Новосибирск: Наука, 1991. - 151 с.

56. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Распределение свинца и кадмия в растениях пшеницы, произрастающих на загрязненной этими металлами почвами // Агрохимия. - 1980. - №5. - С. 144-149.

57. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. -М.: Мир, 1989.-375 с.

58. Калуцков В.Н. Основные методологические принципы

этнокультурного ландшафтоведения // Региональные проблемы России Труды

129

XII съезда Русского географического общества. - СПб., 2005. - Т.З. - С. 109 -114.

59. Карпухин М.М., Ладонин Д.В. Влияние компонентов почвы на поглощение тяжелых металлов в условиях техногенного загрязнения // Почвоведение. - 2008. - №11. - С. 1388-1398.

60. Кин Н.О. Растительные сообщества в зоне промышленной разработке газа и аккумуляция ими тяжелых металлов // Экология. - 2008. - №4. - С. 269275.

61. Ковальский В.В. Геохимическая экология. - М.: Наука, 1974. - 298 с.

62. Ковальский В.В., Петрунина Н.С. Геохимическая экология эволюционная изменчивость растений // ДАН СССР. - 1964. - Т. 159. - №5. -С. 1175-1178.

63. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. - М.: Наука, 1985. - 263

с.

64. Костенко И.В., Опанасенко Н.Е. Почвообразование на отвалах сульфидных шахтных пород Западного Донбасса при их зарастании //Почвоведение.- 2005. -№ 11.-С. 1357-1365.

65. Курачев В.М., Адроханов В.А., Госсен И.Н., Клековкин С.Ю. Специфика почвенного покрова техногенных ландшафтов Кузбасса // Сибирский экологический журнал. - 2004. - №3. - С. 337-343.

66. Куркин К.А. О роли растительности галофитных лугов Барабы в солеобмене между верховодкой и почвой // Почвоведение. - 1994. - №5. - С. 54-61.

67. Лазарчик В.Е., Гейсик В.М., Лазарчик В.М. Экология ближнего Подмосковья. - М.: Изд-во МГУ, 1999.- 107 с.

68. Лархер В. Экология растений. - М.: Мир, 1978. - 185 с.

69. Либберт Э. Физиология растений. - М.: Мир, 1976. - 206 с.

70. Ломоносов И.С., Гребенщикова В.И., Брюханова H.H. и др.

Распределение селена и Фтора в компонентах окружающей среды Прибайкалья

// Экологическая оценка и картографирование. - 2008. - №4. - С. 28-32.

130

71. Лукина Н.В., Никонов B.B. Поглощение аэротехногенных загрязнителей растениями сосняков на северо-западе Кольского полуострова // Лесоведение. - 1993. - № 6. - С34-41.

72. Лупинович И.С, Дубиковский Г.П. Микроэлементы в почвах БССР и эффективность микроудобрений. - Минск: Изд-во Бел.ГУ, 1970. - 225 с.

73. Люттге У., Хигинботам Н. Передвижение веществ в растениях. - М.: Колос, 1984.-408с.

74. Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части России. -М.: Товарищество научных изданий КМК, - 2006. - 600 с.

75. Мажвила И., Адомайтис Т., Вайшвила 3., Кучинская И., Жямайтис А. Экологические исследования почв, овощей и фруктов г. Каунаса // Тяжелые металлы и радионуклиды в агроэкосистемах: Матер, научно-практ. конф. -Москва, 1994. - С.161-166.

76. Максимова В.Ф. Восстановление растительного покрова техногенных ландшафтов Верхней Колымы // Вестник МГУ. География. - 1972. - № 4. - С. 69-76.

77. Малахов С.Г., Сенилов Н.Б. О проблемах нормирования загрязнения почв и расчёта ПДВ веществ, загрязняющих почву // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5-го Всесоюз. конф. - М.: Гидрометеоиздат, 1989. - С. 72-79.

78. Матвеев Н.В., Матвеев В.Н., Прохорова Н.В. Вовлечение тяжелых металлов в основные трофические цепи в агрофитоценозах высокого Заволжья. - Самара: Изд-во Самарский университет, 2008. - 144 с.

79. Матвеев Н.М., Павловский В.А., Прохорова Н.В. Экологические основы аккумуляции тяжелых металлов сельскохозяйственными растениями в лесостепном и степном Поволжье. - Самара: Издательство «Самарский университет», 1997. - 215 с.

80. Махнев А. К., Чибрик Т. С., Трубина М. Р., Лукина Н. В., Гебель Н. Э., Терин А. А., Еловиков Ю. И., Топорков Н. В. Экологические основы и методы

биологической рекультивации золоотвалов тепловых электростанций на Урале.

- Екатеринбург: УрОРАН, 2002. - 356 с.

81. Месяц С.П., Кириллова A.A. Восстановление нарушенных земель при разработке месторождений в условиях Севера // Освоение севера и проблемы рекультивации: Докл. III междунар. конф. 27-31 мая 1997 г. - Сыктывкар, 1997

- С. 303-304.

82. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства. — М.:МСХ, 1992. -54 с.

83. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты: Очерки антропогенного ландшафтоведения. - М.: Мысль, 1973. - 224 с.

84. Минеев В.Г. Практикум по агрохимии. - М.: МГУ, 1989. - 294 с.

85. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. - М.: Агропромиздат, 1990. - 287 с.

86. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Соломец А.И. Современная наука о растительности. - М.: Логос, 2000. - 264 с.

87. Миронова С.И. Сукцессии растительности на техногенных ландшафтах Якутии // Фундаментальные исследования. - 2011. - № 11 (часть 3). - С. 602605.

88. Миронова С.И., Иванов В.В. Опыт рекультивации отвалов алмазных карьеров Якутии // Экология и промышленность. - 2009. - С. 38-39.

89. Миронова С.И., Васильев Н.Ф., Иванов В.В. Особенности формирования природно-техногенных экосистем Южной Якутии // Эволюция и динамика геосистем. - 2008. - №2. - С. 8-11.

90. Моторина Л.В. Опыт рекультивации нарушенных промышленностью ландшафтов в СССР и зарубежных странах (обзор литературы). - М.: Изд. ВНИИТЭИСХ, 1975. - 84 с.

91. Михайлова Т.А., Бережная Н.С., Игнатьева О.В., Афанасьева Л.В.

Изменение баланса элементов в хвое сосны обыкновенной при техногенном

загрязнении // Сиб. экол. журн. - 2003- № 6. - С. 755-762.

132

92. Нагалевский В.Я. Галофиты Северного Кавказа. - Краснодар: Кубанский гос. ун-т, 2001. - 246 с.

93. Нестерова А.Н. Изменение организации меристемы главных корней проростков кукурузы при действии некоторых тяжелых металлов // Соврем, пробл. эколог, анатомии раст.: Тез. докл. / 2 Всесоюзн.совещ. Владивосток, 1991.-С. 109-111.

94. Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды: Справочный материал. -Санкт-Петербург, 1993. -233 с.

95. Обухов А.И., Ефремова JIJI. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. - М.: Изд-во МГУ, 1988. - С. 23-36.

96. Объяснительная записка к обзорной карте месторождений строительных материалов Калмыцкой АССР масштаба 1:1000000 // Составители А.Ф. Андреев, JI.E. Турунов, К. И. Белова - М.: Геологический фонд РСФСР, 1984.-74 с.

97. Овчаренко М.М., Шильников И.А., Комарова H.A. Приемы детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Агрохимический вестник. - №3. - 2005. - С. 2-4.

98. Ориентированные допустимые концентрации (ДОК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах/ Госкомсанэпиднадзор России. - Москва, 1995. - 8 с.

99. Орлов Д.О., Малинина М.С. и др. Словарь - справочник. Химическое загрязнение почв и их охрана. - М.: Агропромиздат, 1991. - 303 с.

100. Перелыгин В.М., Разнощик В.В. Гигиена почвы и санитарная очистка населенных мест. -М.: Медицина, 1997. - 192 с.

101. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. - М.: Высшая школа, 1975. -342 с.

102. Петрова Л.И. Эффективность известкования почв в Костромской области //Агрохимия. - 1978. - № 7 - С. 110-113.

103. Пинский Д.Л., Орешкин В.Н. Тяжелые металлы в окружающей среде // Экспериментальная экология. М.: Наука, 1991. - С. 201-212.

104. Полевой В.В. Физиология растений. - М.: Высшая школа, 1989. - 464

с.

105. Полохин О.В. Специфика преобразования минеральных форм фосфатов при почвообразовании в техногенных ландшафтах // Сибирский экологический журнал. - 2007. - № 5. - С. 843-847.

106. Полынов, Б.Б. Учение о ландшафтах / Б.Б. Полынов. Избранные труды. - М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 751 с.

107. Поселок Аршан: сегодня и завтра // Газета «Элистинские новости». -1995.-№31.-С. 4.

108. Потатуев Ю.А., Игнатов В.Г. Результаты первичного длительного и повторного известкования // Агрохимический вестник. - №5. - 2008. - С. 23-25.

109. Практикум по почвоведению./Под ред. И.С. Кауричева - М.: Колос, 1980.-272 с.

110. Прохорова Н.В. Распределение тяжелых металлов в почвенном покрове лесостепного и степного Поволжья // Тяжелые металлы в окружающей среде.: Тез. докл. Междунар. симпоз. Пущино, 1996. - С.54-55.

Ш.Прохорова Н.В., Матвеев Н.М. Использование экологической характеристики растений для оценки их металлоаккумулирующей способности // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах: Международ, межвед. сб. науч.тр. /Отв. ред. Н.М. Матвеев - Самара: Изд-во «Самарский университет», 1996. - С. 217-228.

112. Пузанов A.B., Бабушкина C.B., Робертус Ю.В., Горбачев И.В., Любимов Р.В. Формирование техногенных ландшафтов и загрязнение окружающей среды под влиянием горнодобывающей и горно-перерабатывающих предприятий Алтая // Мир науки, культуры, образования. -2007.-№1 (4).-С. 5-10.

113. Работнов Т.Ф. Фитоценология. - М.: МГУ, 1978. - 384 с.

114. Ребристая О.В. Анализ процессов самовосстановления растительности

134

на естественно нарушенных участках п-ова Ямал // Вопросы обоснования технологии и организации природоохранных работ при строительстве объектов нефтяной и газовой промышленности в арктических районах — Москва, 1990. -Ч.З - С. 3-14 .

// Сб. науч. тр. междун. научно-практич. конф.: Актуальные проблемы производства и переработки продукции животноводства. Карачаево-Черкесский ГТА. - Ставрополь, 2010. - С. 298-299.

115.Рейнтам Л.Ю. Гумусное состояние первичных почв под лесом на карьерных отвалах сланцевой промышленности // Почвоведение. - 2001. -№ 10. - С.1207-1216.

116. Ринькис Г.Я., Ноллендорф В.Ф. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами. - Рига: Зинатне, 1982. - 301 с.

117. Ринькис Г.Я., Рамане Х.К., Куницкая Т.А. Методы анализа почв и растений - Рига: Зинатне, 1987 - 174 с.

118. Руководство по санитарно-химическому исследованию почвы (нормативные материалы). - Москва, 1993. - 34 с.

119. Сает Ю.Е., Ревич Б.А Геохимия окружающей среды. - М.: Недра, 1990.-335 с.

120. Сангаджиева Л.Х., Сангаджиева О.С., Бадмаева З.Б. Известняки в полнорационных комбинированных кормах для сельскохозяйственной птицы

121. Сангаджиева Л.Х. Микроэлементы в ландшафтах Калмыкии и биогеохимическое районирование ее территории - Элиста: АПП Джангар, 2004 -119 с.

122. Сатклиф Д.Ф. Поглощение минеральных солей растениями. - М.: Мир, 1964.-221 с.

123. Серебряков И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучение // Полевая геоботаника. - Л.: Наука, 1964. - Т.З. - С. 146-205.

124. Сидоренко Т.И. Можаев Е.А. Санитарное состояние окружающей среды и здоровья населения // А.М.Н. СССР. - М.: Медицина, 1987. - С.40^13.

125. Смирнова Р. С., Ревич Б. А. Система геохимических показателей для

135

оценки состояния окружающей среды при разработке территориальных комплексных схем охраны природы городов // Биогеохимические методы при изучении окружающей среды. - М.: ИМГРЭ, 1989. - С. 117-123.

126. Снакин В. В. Химическое загрязнение почв и возможность его нормирования // Экологические проблемы охраны живой природы. Тез. Всесоюз. конф. - М., 1990. - Ч. 2. - С. 170.

127. Соколов O.A. , Черников В.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды - Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1999. - 164 с.

128. Структурно-функциональная роль почвы в биосфере//Под ред Добровольского Г.В. - М.: Геос, 1999. - 278 с.

129. Сукачев В.Н., Зонн C.B. Методические указания к изучению типов леса. - М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 144с.

130. Сычев В.Г. и др. Практикум по агрохимии: учеб. пособие // под ред. академии РАСХН Минеева В.Г. - М.: Изд-во МГУ, 2001. - 689 с.

131. Федоров A.A., Кирпичников М.Э., Артюшенко З.Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. - M.; JI.: Изд-во АН СССР, 1956. -303 с.

132. Федорова Е.В., Одинцева Г .Я. Биоаккумуляция металлов растительностью в пределах малого аэротехногенного загрязненного водосбора // Экология. - 2005. - № 1. - С. 26-31.

133. Фирсова В. П., Павлова Т. С., Тощев В. В., Прокопович Е. В. Сравнительное изучение содержания тяжелых металлов в лесных, луговых и пахотных почвах лесостепного Зауралья // Экология. - 1997. - №2. - С. 96-101.

134. Фридланд В.М. Геохимические и почвенные аспекты в изучении ландшафтов. - М. Изд-во: МГУ, 1975. - 248 с.

135. Фридланд В.М. Проблемы географии, генезиса и классификации почв. - М.: Наука, 1986. - 245 с.

136. Цветкова H.H. Результаты исследования микроэлементов в растениях

лесных биогеоценозов степной Украины //Вопросы степного лесоведения и

136

охраны природы: Тр. комплексной экспедиции /Днепропетровский госуниверситет. Днепропетровск, 1975. - Вып.5. - С. 77-85.

137. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). - СПб.: Мир и семья, 1995. - 992 с.

138. Черненькова Т.В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. - М.: Наука. 2002. - 191 с.

139. Шашурин М.М., Журавская А.Н. Изучение адаптивных возможностей растений в зоне техногенного воздействия. // Экология. - 2007.

- № 2. - С. 93-98.

140. Шедеров С.Г. Влияние извести на органическое вещество почвы и удобрений // "Труды ВИУА". - 1961. - вып. 38. - С. 117-127.

141. Шильников И.Ф., Лебедев Л.А., Лебедев С.Н. Факторы, влияющие на поступление тяжелых металлов в растения // Агрохимия. - 1994. - № 10. - С. 94-101.

142. Шишков Л.Л., Дурманов Д.Н., Карманов И.И., Ефремов В.В. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв. - М.: Агропромиздат, 1991.-301 с.

143. Школьник М.Я. Микроэлементы в жизни растений. - Л.: Наука, 1974.

- 324 с.

144. Экспериментальная экология. - М.: Наука, 1991. - 248 с.

145. Эмсли Д. Элементы. - М: Мысль, 1993. - 256 с.

146. Adriano E.D.C. Biogeoshemistry of trace metals. London, Tokyo: Lewis Publischers, Boca Raton, Ann Arbor, 1992. - 513 p.

147. Baker D.E, Chesnin L. Chemical monitoring of soil for environmental quality animal and health // Advances in Agronomy. - 1975. - Vol. 27. - P. 306-366.

148. Bednarova J. Hromadeni olova vybranymi populacemi rostlin // Acta Univ palakt. olomue fac. Rerum natur. Boil. - 1988. - Vol. 93. - № 28. - P. 21-25.

149. Beeson K.C., Martone G. The soil factor in nutrition animal and human. -New York, Basel, 1976. - 152 p.

150. Bini C. Plant growing on abandoned mine sites: a chence for phytoremediation // Geophysical Research Abstracts. - 2005. - V. 7. Abstract № 02329.

151. Boerma J.A.K., Palsma A J. Heavy metals of the soils of the Biesbosch, a fresh water tidal-area in the southwestern Netherlands // Transact. 14 th Int. Congr. Soil Sci. Kyoto, 1990. - Vol. 2. - P. 353-354.

152. Borgegard, S.O. Vegetation development in abandoned gravel pits: Effects of surrounding vegetation, substrate, and region // Journal of Vegetation Science. -

1990.-Vol. l.-P. 675-682.

153. Bowen H.J.M. Environmental chemistry of the elements. - New York: Academic Press, 1979. - 333 p.

154. Bowen H.J.M. Trace elements in biochemistry. - New York: Academic Press, 1966.-241 p.

155. Cannon H.L. Lead in vegetation // Geol. Surv. Profess. Pap. - 1976. -№ 957. - P. 53-72.

156. Cannon H.L. Natural toxicants of geologic origin and their availability to man // Environmental quality and food supply. - New York: Futuro, 1974. - P. 143163.

157. Cottenie A., Dhaese A., Camerlynck R. Plant quality responce to the uptake of polluting elements // Qual. Plantarum. - 1976. - Vol. 26. - № 3. -

P. 293-319.

158. Densmore, R.V. Succession on an Alaskan Tundra Disturbance with and without assisted revegetation with Grass. Arctic and Alpine research. - 1992. - V. 24. -№3.-P. 238-243.

159. Eikmann Th., Kloke A. Nutzungs- und schutzgutbezogene Orientierungswerte fur (Schad) Stoffe in Boden // VDLUFA-Schriftenreihe. - Bd. 34. - H.L -

1991. -S. 19.

160. Ememer I.M. Humus from and soil development during a primary succession of monocueture Pinus sylvestris forests on poor sandy substrates. -Amsterdam, 1995. - 135 p.

161. Flowers T.J., Troke P.F. , Yeo A.R. The mechanism of salt tolerace in halophytes // Ann. Rev. Plant Physiol. - 1977. - V. 28. - P. 89-121.

162. Felix H.R., Kayser A., Schulin R. Phitoremediation, field trials in the years 1993 - 1998 // Proc. Extend. Abstracts.5th Inter. Confer. Biogeochem. Tree Elements. July 11-15. - Vienna, Austria. - 1999. - V.l. - P. 8-9.

163. Foy C.D. The physiology o plant adaptation to mineral stress // Iowa State J. Res. - 1983. - V.57. - №4. - P. 355-391.

164. Foy C.D., Chaner R.L., White M.C. The physiology of metal toxicity in plants // Ann. Rev. Plant PhisioL. - 1978. - № 29. - P. 511-547.

165. Geerts P., Buldgen A., Diallo T., Dieng A. Drought resistance by six Senegalese local strains of Andropogon gayanus var. biquamulatus through osmoregulation // Trop. Grassl. - 1998. - V. 32. - №4. - P. 235-242.

166. Hare P.D., Cress W.A., Van Staden J. Dissecting the roles of osmolyte accumulation during stress // Plant, Cell and Environ. - 1998. - V. 21. - №6. - P. 535-553.

167. Khan M.A., Gul B., Weber D.J. Seed germination in the Great Basin halophyte Salsola iberica // Can. J. Bot. - 2002. - V. 80. - №6. - P. 650-655.

168. Klaas G.J.N., van Lagen B., Buurman P. Composition of plant tissues and soil organic matter in the first stages of a vegetation succession // Geoderma. - 2001. -№100.-P. 1-24.

169. Kloke A. Orientierungsdaten fur tolerierbare Gesamtgehalte einiger Elemente in Kulturbuden // Mitteilungen VDLUFA. - 1980. - H. 2. - S. 32-38.

170. Patakas A., Noitsakis B. Mechanisms involved in diurnal changes of osmotic potential in grapevines under drought conditions//Vitis: Viticulat. and Enol. Abstr. - 2000. - V. 39. - №1 - 2. - P. 14.

171. Reintam L., Elmar K., Rooma I. Development of soil organic matter under pipe on quarry detritus of open - cast oil-shale mining // Forest ecology and management. - 2002. - № 171. - P. 191-198.

172. Sauerbeck D. Welche schwermetallgechalte in Pflanzen dürfen nicht

uberschritten werden, um Wachstumsbeeintrachtigungen zu vermeiden?

139

// Landwirtschaftliche Forschung / Kongressband. S.-H. 16. - 1982. - S.59-72.

173. Taylor S.R. Abudance of chemical elements in the continental crust: a new table // Gepchimica et Cosmochimica Acta. - 1964. - № 28. - P. 1273-1286.

174. Verloo M., Cottenie A., Landschoot G. van. Analytical and biological criteria with regard to soil pollution // Landwirtschaftliche Forschung //Kongressband. 1982. S.-H. 39. - S. 394-403.

175. Zhao Kefu, Fan Hai, Ungar I.A. Survey of halophyte species in China // Plant Science. - 2002. - V. 163. - №3. - P. 491^198.