Ртуть в почвах ненарушенных лесных ландшафтов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.27, кандидат биологических наук Гладкова, Наталья Сергеевна

• Гладкова, Наталья Сергеевна
• кандидат биологических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Гладкова, Наталья Сергеевна

Содержание.

Введение.

Глава 1. Формы ртути в почве и их роль в круговороте этого элемента. Литературный обзор.

I. Формы соединений ртути в почве.

1. Органическая ртуть.

2. Неорганическая ртуть.

II. Закономерности миграции и трансформации соединений ртути в окружающей среде.

1. Механизмы водной мобилизации ртути.

2. Механизмы воздушной мобилизации ртути.

III. Современный круговорот ртути. Глава 2. Объекты и методы исследования.

I. Объекты исследования.

II. Методы исследования. Глава 3. Результаты и их обсуждение.

I. Содержание и запасы ртути в почвах ЦЛГБЗ и Кандалакшского заповедника.

II. Водорастворимые соединения ртути в почвах ЦЛГБЗ и Кандалакшского заповедника.

III. Природное варьирование содержания ртути и ее водорастворимых соединений в подзолистых почвах ЦЛГБЗ.

IV. Исследование распределения ртути в профиле подзолистых почв ЦЛГБЗ на основе концепции «Ртуть/Биомасса».

V. Изучение форм ртути в подзолистых почвах ЦЛГБЗ с помощью пиролиза.

Выводы. Литература. Приложение.

Стр. 2-4

9

10-21

21-24 24-25 26-28

29-38 39-49

50-57

58-74

75-85

86-102

103-112 113-114 115-125 126-138

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ртуть в почвах ненарушенных лесных ландшафтов»

Введение.

Проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды ртутью, возникли впервые в 1950-70 годах, когда произошли массовые отравления людей в результате потребления рыбы из зараженных ртутью водоемов. Это стимулировало широкомасштабные исследования проблемы во многих странах и появление в середине 1970-г.г. представления о двух типах круговорота ртути в окружающей среде: глобальном, связанном в основном с циркуляцией в атмосфере паров ртути Hg0, и локальном, в котором преобладает ртуть, связанная с антропогенной деятельностью (Jensen and Jernelov, 1972).

До последнего времени считалось, что глобальный естественный круговорот ртути мало влияет на организмы и не может привести к загрязнению отдельных составляющих экосистемы (Одум, 1986). Вместе с тем, в начале 1990-х годов было обнаружено, что в тысячах лесных озер, расположенных в малонаселенных районах, удаленных от источников эмиссии ртути, концентрация ртути в рыбе в 2-6 раз превышает допустимые нормы для потребления. Сравнительные исследования, проводимые на территориях Швеции (Lindqvist, 1991; Meili et al., 1991), Финляндии (Verta, 1990), Канады (Moore et al., 1995) и северной части США (Lathrop et al., 1991) показали, что такой тип загрязнения характерен для большей части озер в зоне бореальных лесов северного полушария. Выдвинуто предположение, что развитие аналогичной ситуации типично и для других областей бореального пояса, например, для северных районов России (Meili, 1991) и обусловлено, главным образом, значительным потенциалом лесных экосистем как фиксации, так и высвобождения ртути. При этом ведущая роль отводится почвенному покрову и особенностям условий почвообразования и трансформации ртути в почвах лесной зоны.

Несмотря на остроту проблемы, количественные данные, характеризующие процессы фиксации и переноса ртути в естественных природных системах, ограничены. Данное

обстоятельство обуславливает важность и актуальность изучения поведения ртути в почвах ненарушенных лесных экосистем.

Сложность изучения этой проблемы связана, прежде всего, с особенностями физико-химических свойств ртути и ее способностью образовывать большое количество соединений, обладающих разной миграционной способностью, токсичностью и устойчивостью к трансформации и действию микроорганизмов. При этом используемые в настоящее время подходы к выявлению форм соединений металлов в почвах, а именно, различные виды экстракций химическими реагентами, малоинформативны применительно к анализу форм ртути в почвенных системах, так как приводят к существенным изменениям свойств изучаемого объекта.

Указанные проблемы определили постановку целей и задач настоящей работы.

Цель работы. Целью работы было изучение закономерностей связывания и трансформации ртути в почвах ненарушенных лесных ландшафтов и оценка миграционной способности ртути в этих почвах.

Задачи работы. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

■ установить уровни содержания и запасы ртути в почвах Кандалакшского и Центрально-лесного биосферных заповедников, включая оценку распределения ртути по почвенному профилю и катене;

■ оценить подвижность ртути в лесных почвах и изучить закономерности перехода ртути из твердой фазы почвы в раствор;

■ исследовать пространственное варьирование валового содержания ртути и ее водорастворимых соединений в лесных почвах и оценить природные факторы, вызывающее это варьирование;

■ исследовать применимость концепции Ртуть/Биомасса к процессам трансформации соединений ртути в лесных почвах.

Научная новизна. В работе показана возможность анализа ртути и форм ее соединений в почвах с естественным фоновым содержанием элемента без применения или с применением наиболее мягких химических реактивов. Предложен способ описания перехода ртути из твердой фазы почвы в раствор, позволяющий оценить относительное сродство ртути (II) к связывающим центрам почвы и растворимым органическим веществам. По результатам оценки

варьирования выявлены естественные факторы, максимально влияющие на содержание ртути и ее подвижность в лесных почвах на разных иерархических уровнях (в катене, в почвенном профиле, почвенном горизонте). Предложена модель трансформации ртути в профиле подзолистой почвы, дающая хорошее приближение к экспериментальным данным. С использованием модели выявлены основные ртуть-связывающие центры в горизонтах подзолистой почвы.

Практическая значимость. Полученные данные использованы для разработки методики выполнения измерений массовой доли ртути в пробах почв методом беспламенной ААС с термическим разложением проб, внесенной в государственный реестр (ПНДФ 16.1.1-96), а также в межлабораторных экспериментах по переаттестации метрологических характеристик ГСО почв.

Установленные в диссертации закономерности распределения ртути в профиле почв, а также данные по содержанию, запасам и варьированию ртути в почвах заповедников могут быть использованы при проведении почвенно-химического мониторинга бореальных районов России и для оценки антропогенного воздействия на природные экосистемы.

Образцы почв для исследования были отобраны в ходе экспедиций в Кандалакшском заповеднике в 1994 г., в Центрально-лесном заповеднике—в 1995 г. Экспериментальные данные получены автором в лабораториях кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ, НПЭФ «ЭкОН», ИМГРЭ РАН, ИОНХ РАН им. Н.С. Курнакова, ИНЭОС РАН им. А.Н. Несмеянова, сотрудникам которых автор выражает искреннюю благодарность.

Заключение диссертации по теме «Почвоведение», Гладкова, Наталья Сергеевна

Выводы.

1. Проведена оценка возможностей метода атомно-абсорбционной спектроскопии холодного пара с предварительной термической возгонкой и амальгамацией паров ртути на золотосодержащем сорбенте для определения валового содержания ртути и содержания ее водорастворимых соединений в почвах с естественным фоновым содержанием элемента. Показано, что данный метод позволяет обеспечить оптимальные показатели точности, чувствительности и сходимости определения.

2. Установлено, что валовое содержание ртути в подстилках ЦЛГБЗ и Кандалакшского заповедника находится в диапазоне 99-395 мкг/кг с максимумом в подгоризонтах с наиболее высокой степенью преобразованности растительного опада. Валовое содержание ртути в минеральных горизонтах исследованных почв составляет 10-60 мкг/кг.

3. Установлено, что запас ртути в профиле подзолистых почв ЦЛГБЗ составляет 23,9-38,3 мг/м2, причем более 90% запаса находится в минеральной части почвы. В подстилках запас ртути возрастает по мере разложения и гумификации растительного опада. В Кандалакшском заповеднике запас ртути в подстилке возрастает при переходе от автономного ландшафта к транзитному и аккумулятивному.

4. Проведена оценка подвижности ртути в почвах по концентрации ртути в водной вытяжке и коэффициенту распределения. Показано, что максимальная подвижность ртути во всех изученных почвах характерна для верхнего подгоризонта подстилки—Ь или О.

5. Показано, что в ходе разложения и гумификации растительного опада по подгоризонтам подстилки происходит снижение сродства ртути к растворимому органическому веществу и увеличение сродства ртути к связывающим центрам твердой фазы.

6. Анализ пространственного варьирования ртути в поверхностных горизонтах подзолистых почв ЦЛГБЗ показал, что в пределах катены основным фактором варьирования валового содержания ртути является характер почвенного горизонта, водорастворимых соединений ртути—положение почвы в катене. Установлено, что в подстилке при переходе от подгоризонта L к подгоризонтам F и Н степень влияния условий трансформации растительного опада на валовое содержание ртути увеличивается, а пространственная неоднородность субстрата по валовому содержанию ртути снижается.

7. Предложена модель трансформации ртути в профиле подзолистой почвы, основанная на концепции «Ртуть/Биомасса» (Hg/B), позволяющая рассчитать валовое содержание ртути в почвенных горизонтах по содержанию основных биогенных элементов— С, N и S. Показано хорошее соответствие расчетного и экспериментально установленного распределения ртути в профиле.

8. В рамках модели Hg/B показано, что наиболее вероятными ртуть-связывающими центрами в горизонтах подзолистой почвы являются:

-азот-содержащие центры в подгоризонте L;

-углерод-содержащие центры гуминовых кислот в горизонте А1А2;

-серу-содержащие неорганические центры в горизонте С;

9. С использованием метода высокоскоростного пиролиза экспериментально установлено, что около 90% ртути в горизонтах подзолистой почвы ЦЛГБЗ представлено ее соединениями с органическим веществом, в горизонтах А1А2, А2В и В—с гуминовыми кислотами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Гладкова, Наталья Сергеевна, 1999 год

Литература.

1.Абрамова Л.И., Уланова Н.Г. Парцеллярное строение основных типов ельников в условиях Центрально-лесного заповедника / / Генезис и экология почв ЦЛГБЗ. М.: Наука, 1979.

2.Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л., 1980.

3.Антонович В.П., Безлуцкая И.В. Определение различных форм ртути в объектах окружающей среды // Журн.аналит.хим. 1996. Т.51. №1. С.116-123.

4.Аржанова B.C., Вертель Е.Ф., Елпатьевский П.В. Микроэлементы и растворимое органическое вещество лизимитрических вод // Почвоведение. 1981. №11. С.71-77.

5.Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.:МГУ, 1961.

6.Батлер Дж.Н. Ионные равновесия. Л.: Химия, 1973. 448 с.

7.Берман Ю.С., Бородин В.А., Бровчук И.Ф. Ртуть в минералах и рудах существенно серебряного месторождения // Геохимия. 1981. №11. С.1705-1711.

8.Благовещенский Ю.Н., Самсонова В.П., Дмитриев Е.А. Непараметрические методы в почвенных исследованиях. М. : Наука, 1987.

Э.Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. №3. С.118-127.

Ю.Богатырев Л. Г. Терминологический словарь по биологическому круговороту. М.:МГУ, 1990. 103 с.

11.Бондарь В.И., Строганова М.Н. Разнокачественность морфонов и микронеоднородность почвенного покрова / / Генезис и экология почв ЦЛГБЗ. М.: Наука, 1979. С.87-100.

12.Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: МГУ, 1973.

13.Варшал Г.М., Буачидзе Н.С. Исследование сосуществующих форм ртути (II) в поверхностных водах // Журн.аналит.хим. 1983. Т.38. №12. С.2155-2167.

14. Bojiox A.A., Колесов A.A., Чернова А. E. Определение термоформ ртути методом атомной абсорбции // Геохимические исследования городских агломераций. М.: Наука, 1998. С.126.

15.Всемирная организация здравоохранения. Гигиенические критерии состояния окружающей среды 101. Метилртуть. Женева: ВОЗ, 1993.

16.Всемирная организация здравоохранения. Гигиенические критерии состояния окружающей среды 118: Неорганическая ртуть. Женева: ВОЗ, 1994.

17.Гаджиев И.М., Дергачева М.И. К вопросу о водной миграции органических веществ в условиях южной тайги Западной Сибири // О почвах Сибири (к XI Международному конгрессу почвоведов). Новосибирск: Наука, 1978. С.209-219.

18.Гладышев В.П., Левицкая С. А., Филиппова Л. Б. Аналитическая химия ртути. М: Наука, 1979. 228 с.

19.Гришина Л.А., Копцик Г.Н., Макаров М.И. Трансформация органического вещества почв. М.: МГУ, 1990. 80 с.

20.Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М. : МГУ, 1995. 320 с.

21.Добровольский В.В., Алещукин Л.В., Филатова Е.В., Чупахина Р.П. Миграционные формы тяжелых металлов как фактор формирований массопотоков металлов / / Тяжелые металлы в окружающей среде. Материалы международного симпозиума. Пущино, 15-18 окт. 1996.-Пущино, 1997. С.5-14.

22.Жилин Д.М. Исследование реакционной способности и детоксицирующих свойств гумусовых кислот по отношению к соединениям ртути (II): Автореф. дисс. ... канд.хим.наук: 02.00.03, 11.00.11 / МГУ им.М.В.Ломоносова. М., 1998. 24 с.

23.3вонарев Б.А. К вопросу об экстрагируемости ртути из почв // Вестн.Моск.Ун-та. Сер.Почвовед. 1982. №2. С.54-56.

24.3вонарев Б.А. Ртуть в почвах Северной Осетии: Дисс. ... канд.биол.наук: 03.00.27. М.; МГУ, 1980.

25.3вонарев Б.А., Зырин Н.Г. Изучение форм соединений ртути в почвах с помощью пиролиза при разных температурах // Биол.науки. 1982. №8. С.97-102.

2 6.3ырин Н.Г., Садовникова JI.K., Краснокутсткая О.Н. Ртуть в почвах фоновых и техногенных территорий Среднего Урала // Вестн.Моск.Ун-та. Сер.Почвовед. 1986. №2. С.27-33.

27.Иванова С.Е. Оценка кислотно-основной буферности нативных и измененных модельными кислыми осадками лесных подзолистых почв по данным непрерывного потенциометрического титрования: Автореф. дисс. ... канд. биол.наук: 03.00.27. / МГУ им.М.В.Ломоносова. М., 1998. 20 с.

28.Карпачевский Л.О., Строганова М.Н., Трофимов С.Я., Гончарук Н.Ю. Организация почвенного покрова Центрально-лесного государственного биосферного заповедника // Почвенные исследования в заповедниках. Проблемы заповедного дела. М., 1995. Вып.7.

29.Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова. М: Наука, 1985. 266 с.

30.Кузубова Л.И. Отбор и подготовка проб при определении ртути и ряда тяжелых металлов в природных объектах // Поведение ртути и других тяжелых металлов в экосистемах: Аналит.обзор. 4.1. Новосибирск: ГПНТБ СО АН СССР, 1989. С.6-38.

31.Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 458 с.

32.Макарова Л.Г., Несмеянов А.Н. Методы элементоорганической химии. Ртуть. М.: Наука, 1965.

33.Малинина М.С. Поведение цинка в почвах и ландшафтах Кандалакшского заповедника // Почвоведение. 1994. №1. С.81-91.

34.Малинина М.С., Мотузова Г.В., Караванова Е.И. Состояние ртути в системе затопленные почвы—вода в условиях модельного эксперимента. 1. Факторы, контролирующие содержание ртути в системе // Вестн.Моск.Ун-та. Сер.Почвовед. 1996. №2. С.36-42.

35.Малинина М.С., Мотузова Г.В., Караванова Е.И. Состояние ртути в системе затопленные почвы—вода в условиях модельного эксперимента. 2. Динамика изменения свойств системы и форм ртути // Вестн.Моск.Ун-та. Сер. Почвовед. 1997. №1. С.48-52.

36.Махонина Г.И. Влияние водных экстрактов из растительного материала на подвижность ртути в почвах // Почвоведение. 1969. №11. С.118.

37.Обухов А.И., Плеханова И.О. Атомно-абсорбционный анализ в почвенно-биологических исследованиях. М.: МГУ, 1991. 184 с.

38.Обуховская Т.Д. Трансформация соединений ртути и поступление элемента в растения: Дисс.канд.биол.наук: 03.00.27. М.; МГУ, 1983.

39.Обуховская Т.Д., Зырин Н.Г. Содержание и распределение ртути в почвах дерново-подзолистой подзоны // Вестн.Моск.Ун-та. Сер. Почвовед. 1987. №1. С.43-49.

40.Одум Ю. Экология 1. М.: Мир, 1986. 328 с.

41.0решкин В.Н., Ашчан Т.О. Некоторые итоги и трудности экспрессного определения ртути в объектах окружающей среды // Поведение ртути и других тяжелых металлов в природных объектах: Аналит. Обзор. 4.II. Новосибирск: ГПНТБ СО АН СССР, 1989.

42.Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.:МГУ, 1990. 325 с.

4З.Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М.: Наука, 1996. 256 с.

44.Орлов Д.С., Воробьева JI.A. Показатели химического состояния почв // Почвоведение. 1982. №4. С.5.

45.Папина Т.е., Варшал Г.М., Долматова Л.А., Юделевич И.Г. Методы определения ртути и ряда тяжелых металлов в природных объектах // Поведение ртути и ряда тяжелых металлов в природных объектах: Аналит. Обзор. 4.II. Новосибирск: ГПНТБ СО АН СССР, 1989. С.43-96.

4 6.Полуэктов Н.С., Виткун P.A., Зелюкова Ю.В. Определение миллиграммовых количеств ртути по атомному поглощению в газовой фазе // Журн.аналит.хим. 1964. Т.19. №8. С.937-945.

47.Роева H.H., Ровинский Ф.Я., Кононов Э.Я. Специфические особенности поведения тяжелых металлов в различных природных средах // Журн.аналит.хим. 1996. Т.51. №4. С.384-397.

4 8.Сауков A.A. Геохимия ртути // Труды ин-та геол.наук АН СССР. М., 1946, вып.78.

4 9.Сауков A.A., Айдинян Н.Х., Озерова H.A. Очерки геохимии ртути. М: Наука, 1972.

50.Скрипниченко И.И. Влияние температуры и влажности почвы на содержание в ней подвижной формы ртути // Агрохимия. 1983. №5. С.97-101.

51.Скрипниченко И. И. Динамика подвижных форм ртути в годовом цикле // Агрохимия. 1985. №10. С.87-93.

52.Снакин В.В., Присяжная A.A., Рухович О.В. Состав жидкой фазы почв. М.: РЭФИА, 1997. 325 с.

53.Соколов H.H. Рельеф и четвертичные отложения Центрально-лесного заповедника // Уч.зап.ЛГУ. Сер. Географические науки. 1949. №6.

54.Сороченков Ф.В. Геологическое строение территории Центрально-лесного заповедника // Тр.ЦЛГБЗ. Смоленск, 1937. Вып.II.

55.Степанов И. И. Исследование методов атомно-абсорбционного определения микроколичеств ртути с промежуточной селективной сорбцией на металлическом золоте: Автореф. дисс. ... канд. физмат. наук: 01.040 / Иркутский государственный ун-т. Алма-Ата, 1971. 25 с.

56.Таусон В.Л., Меньшиков В.И., Зубков B.C. Использование термического атомно-абсорбционного анализа синтетических кристаллов для диагностики форм ртути в минералах // Геохимия. 1992. №8. С.1203-1207.

57.Трофимов С. Я. Особенности склонового почвообразования в ненарушенных ельниках южной тайги: Автореф. дисс. ... канд. биол.наук: 03.00.27. / МГУ им.М.В.Ломоносова. М., 1990. 24 с.

58.Трофимов С.Я., Гончарук Н.Ю., Дорофеева Е.И. Запасы углерода в ненарушенных почвах южной тайги (на примере ЦЛГБЗ) // Почвоведение. 1997. №10. С.1211-1216.

59.Трофимов С.Я., Меньших Т.Б., Дорофеева Е.И., Гончарук Н.Ю. Запасы органического вещества и скорость его минерализации в заболоченных почвах ельников Центрально-лесного государственного биосферного заповедника // Почвоведение. 1998. №4. С.416-422.

60.Фридланд Е.В. Формы серы в почве и их роль в круговороте этого элемента // Биол.науки. 1986. №1. С.92-101.

61.Aastrup M., Johnson J., Bringmark E., Bringmark L., Iverfeldt A. Occurence and Transport of Mercury within a Small Catchment Area // Water, Air, and Soil Pollution. 1991. V.56. P.155-169.

62.Allard B., Arsénié I. Abiotic Reduction of Mercury by Humic Substances in aquatic System—an Important Process for the Mercury Cycle // Water, Air and Soil Pollution. 1991. V.56. P.457-464.

63.Andersson A. Mercury in Soils // The Biogeochemistry of Mercury in the Environment. Amsterdam, New York and Oxford: Elsevier/North-Holland Biomedical Press, 1979. P.31-40.

64.Andren A.W., Harris R.C. Observation of the Association of Mercury and Organic Matter Dissolved in Natural Waters // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1975. V.39. P.1253-1257.

65.Azzaria L.M., Aftabi M. Stepwise Thermal Analysis Technique for Estimating Mercury Phases in Soils and Sediments // Water, Air, and Soil Pollution. 1991. V.56. P.203-217.

66.Balogh S.J., Meyer M.L., Johnson D.K. Transport of Mercury in 3 Contrasting River Basins // Environ.Sci.Technol. 1998. V.32. No.4. P.456-462.

67.Barrow N.J., Cox V.C. The effects of pH and Cloride Concentration on Mercury Sorption: I. By Goethite // J.Soil Sci. 1992. No43. P.295-304.

68.Beckett P.H.T. The Use of Extractants in Studies of Trace Metals in Soils, Sewage Sludges, and Sludge-Treated Soils. New York: Springer-Velag, 1989. 219 p.

69.Biester H., Mueller G. Determination of Hg-Phases in Contaminated Soils and Sediments by Solid Phase Hg-Pyrolysis // Proceedings of the Third Conference of the Biogeochemistry of Trace Elements. Paris, May. 1995.

70.Biester H., Nehrke G. Quantification of Mercury in Soils and Sediments-Acid Digestion versus Pyrolysis // Fresenius J Anal Chem. 1997. 358. P.446-452.

71.Biester H., Scholz Ch. Determination of Mercury Binding Forms in Contaminated Soils: Mercury Pyrolysis versus Sequential Extractions // Eviron.Sci.Technol. 1997. 31. P.233-239.

72.Bishop K., Lee Y.H., Petterson C., Allard B. Terrestrial Sources of Methylmercury in Surface Waters—The Importance of Riparian Zone on the Svatberget Catchment // Water, Air and Soil Pollution. 1995. V.80. P.435-444.

73.Brosset C. The Behavior of Mercury in the Physical Environment // Water, Air and Soil Pollution. 1987. V.34. P.145-166.

74.Brosset C. Total airborne Mercury and its Possible Origin // Water, Air and Soil Pollution. 1982. V.17. P.37-50.

75.Candler R., Zech W., Alt H.G. A Comparison of Water Soluble Organic Substances in Acid Soils under Beech and Spruce in NEBavaria // Z.Pflanzenernaehr.Bodenk. 1989. 152. P.61-65.

76.Candler R., Zech W., Alt H.G. Characterization of Water-Soluble Organic Substances from Typic Dystrochrept under Spruce Using GPC, IR, XH NMR, and 13C NMR Spectroscopy // Soil Sci. 1988. V.146. No.6. P.445-451.

77.Capri A., Lindberg S.E. Application of a Teflon Dynamic Flux Chamber for Quantifying Soil mercury Flux—Tests and Results over Background Soil // Atmospheric Environment. 1998. V.32. No.5. P.873-882.

78.Carty A.J., Malone S.F. The Chemistry of Mercury in Biological Systems // The Biogeochemistry of Mercury in the Environment. Amsterdam, New York and Oxford: Elsevier/North-Holland Biomedical Press, 1979. P.433-479.

79.Dmytriw R., Mucci A., Lucotte M., Pichet P. The Partitioning of Mercury in the Solid Components of Dry and Flooded Forest Soils and Sediments from a Hydroelectric Reservoir, Quebec (Canada) // Water, Air and Soil Pollution. 1995. V.80. P.1099-1103.

80.Elliot H.A., Liberati M.R., Huang C.P. Competitive Adsorption of Heavy Metals by Soil // J. Environ.Qual. 1986. V.15. P.214-219.

81.Farrah H., Pickering W.F. The Sorption of Mercury Species by Clay Minerals // Water, Air and Soil Pollution. 1978. V.9. P.23-31.

82.Hurley J.R., Benoit J.M., Babiarz Ch.L., Shafer M.M., Andren A.W., Sullivan J.R., Hammond R., Webb D.A. Influence of Watershed Characteristics on Mercury Levels in Wiskonsin Rivers // Environ.Sci.Technol. 1995. 29. P.1867-1875.

83.IUPAC V3. Metal Speciation in the Environment / J.Broekaert, S.Guecer, F.Adams. Springer, Berlin, Heidelberg, New York: NATO ASI Series, 1990.

84.Jensen S., Jernelov A. Behavior of Mercury in the Environment // Mercury Contamination in Man and His Environment. Vienna: International Atomic Energy Agency, Technical Report Series No.137. P.43.

85.Johnson D.W., Lindberg S.E. The Biogeochemical Cycling of Hg in Forests: Alternative Methods for Quantifying Total Deposition and Soil Emission // Water, Air and Soil Pollution. 1995. V.80. P.1070-1077.

86.Kerndorff H., Schnitzer M. Sorption of Metals on Humic Acid // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1980. V.44. P.1701-1708.

87.Lathrop R.C., Rasmussen P.W., Knauer D.R. Mercury Concentrations in Waters from Wisconsin (USA) Lakes // Water, Air and Soil Pollution. 1991. V.56. P. 295-308.

88.Lee Y.H., Bishop K.H., Munthe J., Iverfeldt A., Verta M., Parkman H., Hultberg H. An Examination of Current Hg Deposition and Export in Fenno-Scandian Catchments // Biogeochemistry. 1998. V. 40. No.2-3. P.125-135.

89.Lindqvist 0. (Ed.) Mercury in the Swedish Environment-Resent Research on Causes, Consequences and Corrective methods // Water, Air and Soil Pollution. 1991. V.55 (sp. issue).

90.Lindqvist 0., Jernelov A., Johansson K., Rodhe R. Mercury in the Swedish Environment: Global and Local Sources. Solna: National Environmental Protection Board, 1984. 105 p.

91.Lindsay W.L. Chemical Equilibria in Soils. New York: John Wiley and Sons. 1979. 449 p.

92.Loevgren L., Sjoeberg S. Equilibrium Approaches to Natural Water Systems—7. Complexation Reactions of Copper(II), Cadmium(II) and Mercury(II) with Dissolved Organic Matter in Concentrated Bog-Water // Wat.Res. 1989. V.23. No.3. P.327-332.

93.MacNaughton M.G., James R.O. Adsorption of Aqueous Mercury(II) Complexes at Oxide/Water Interface 11 J.Colloid Interface Sci. 1974. 47. P.431-440.

94.Mason R.P., Rolfhus K.R., Fitzgerald W.F. Methylated and Elemental Mercury Cycling in Surface and Deep Ocean Waters of the Northern-Atlantic // Water, Air and Soil Pollution. 1995. V.80. No.1-4. P.665-677.

95.May K., Reisinger K., Torres B., Stoeppler M. Determination of Methylmercury in the Microgram/kilogram-range in Biological Material and Environmental Samples // Anal.Chem. 1985. 320. P.646.

96.May K., Stoeppler M., Reisinger K. Studies in the Ratio Total Mercury/methylmercury in the Aquatic Food Chain / / Toxicol.Environ.Chem. 1987. 13. P.153-159.

97.Meili M. The coupling of mercury and organic matter in the biogeochemical cycle-towards a mechanistic model for the boreal forest zone // Water, Air and Soil Pollution. 1991. V.56. P. 333-347.

98.Meili M., Iverfeldt A., Hakanson L. Mercury in Surface Water of Swedish Forest Lakes—Concentrations, Speciation and Controlling Factors // Water, Air and Soil Pollution. 1991. V.56. P. 439-457.

99.Mierle G., Ingram R. The Role of Humic Substances in the Mobilization of Mercury from Watersheds // Water, Air and Soil Pollution. 1991. V.56. P. 349-359.

100.Moore T.R., Bubier J.L., Heyes A., Flett R.J. Methyl and Total Mercury in Boreal Wetland Plants, Experimental Lakes Area, Northwestern Ontario // J.Environ.Qual. 1995. V.24. No5. P.845-850.

101.Morrison K.A., Therien N. Experimental Evaluation of Mercury Release from Flooded Vegetation and Soils // Water, Air and Soil Pollution. 1996. V.90. P.607-619.

102.Newton D.W., Ellis Jr., Paulsen G.M. Effect of pH and Complex Formation on Mercury(II) Adsorption on Bentonite // J.Environ.Qual. 1976. 5. P.251-254.

103.Nriagu J. 0. (Ed.) The Biogeochemistry of Mercury in the Environment. Amsterdam, New York and Oxford: Elsevier/North-Holland Biomedical Press, 1979. P.433-479.

104.Nriagu J.O., Pacyna J.M. Quantitative Assessment of Worldwide Contamination of Air, Water, and Soil by Trace Metals // Nature. 1988. 333. P.134-139.

105.Prochakova T., Gora R., Kandrac J., Hutta M. Distribution of Mercury in Soil Organic Matter Fractions Obtained by Dissolution/Precipitation Method // J.Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 1998. V.229. Nol-2. P.61-65.

106.Ramamoorthy S., Kushner D.J. Binding of Mercuric and Other Heavy Metal Ions by Microbial Growth Media // Microbial Ecology. 1975. V.2. P.162-176.

107.Ramamoorthy S., Kushner D.J. Heavy Metal Binding Site in River Water // Nature. 1975. V.256. P.399-401.

108.Rasemann W., Seltmann U., Hempel M. Statistical evaluation of the influence of several sample pretreatment methods on the mercury content detectable by chemical analysis of contaminated soil samples under practical conditions // Fresenius J.Anal.Chem. 1995. V.351. P.632-641.

109.Rasmussen P.E. Current Methods of Estimating Atmospheric Mercury Fluxes in Remote Areas // Environ.Sci.Technol. 1994. V. 28. Nol3. P.2233-2241.

110.Roulet M., Lucotte M. Geochemistry of Mercury in Pristine and Flooded Ferralitic Soils of a Tropical Rain-forest in French-Guiana, South America // Water, Air and Soil Pollution. 1995. V.80. P.1079-1088.

Ill.Schnitzer M. Binding of Humic Substances by Soil Mineral Colloids // Interaction of Soil Minerals with Natural Organics and Microbes. Madison, 1986. P.77.

112.Schnitzer M., Kerndorff H. Reactions of Fulvic Acid with Metal Ions // Water, Air, and Soil Pollution. 1981. V.15. P. 97108.

113.Schroeder W.H., Munthe J., Lindquist 0. Cycling of Mercury between Water, Air, and Soil Compartments of the Environment // Water, Air and Soil Pollution. 1989. V.48. P.337-347.

114.Schuster E. The Behavior of Mercury in the Soil with Special Emphases on Complexation and Adsorption Processes—A Review of Literature // Water, Air, and Soil Pollution. 1991. V.56. P.667-680.

115.Smith T., Pitts K., Mcgarvey J.A., Summers A.O. Bacterial Oxidation of Mercury Metal Vapor, Hg(0) // Applied and Environmental Microbiology. 1998. V.64. No.4. P.1328-1332.

116.Stevenson F.J. Cycles of Soil Carbon, Nitrogen, Phosphorus, Sulfur, Micronutrients. New York: John Wiley & Sons, 1986. 380p.

117.Verta M. Mercury in Finnish Forest Lakes and Reservoirs: Anthropogenic Contribution to the Load and Accumulation in Fish // Nat. Board of Waters and the Environment. Helsinki: Water and Environmental Research Institute, 1990.

118.Wallschlaeger D., Desai M., Wilken R.D. The Role of Humic Substances in Aqueous Mobilization of Mercury from Contaminated Floodplain Soils // Water, Air and Soil Pollution. 1996. V.90. Pp.507-520.

119.Wilken R.D. Mercury Analysis: a Special Example of Species Análisis // Fresenius J.Anal.Chem. 1992. 342. P.795-801.

120.Windmoeller C.C., Wilken R.D., Jardim W.F. Mercury Speciation in Contaminated Soils by Thermal Release Analysis // Water, Air and Soil Pollution. 1996. V.89. P.399-416.

121.Xu H., Allard B. Effects of a Fulvic Acid on Speciation and Mobility of Mercury in Aqueous Solutions // Water, Air, and Soil Pollution. 1991. V. 56. P.709-717.

122.Yin Y., Allen H., Huang C.P., Sparks D.L., Sanders P.F. Kinetics of Mercury (II) Adsorbtion and Desorption on Soil // Environ.Sci.Technol. 1997. 31. P.496-503.

123.Yin Y., Allen H., Li Y., Huang C.P., Sanders P.F. Adsorption of Mercury (II) by Soils: Effect of pH, Chloride, and Organic Matter // J.Environ.Qual. 1996. 25. P.837-844.

124.Zhang L., Planas D., Qian J.L. Mercury Concentrations in Black Spruce (Picea-Mariana Mill BSP) and Lichens in Boreal Quebec, Canada // Water, Air and Soil Pollution. 1995. V.81. P.153-161.

Приложение 1. Описание разрезов.

Разрез 1.

Пункт: ЦЛГБЗ, квартал 81; Общий рельеф: слабоволнистый; Микрорельеф: ровная площадка;

Растительность: ель, подрост осины, рябины и клена, напочвенный покров слабо развит, преобладает кислица, встречается майник; Уровень почвенно-грунтовых вод: не вскрыты;

Почва: слабоподзолистая, слабогумусированная, легкосуглинистая пылеватая на моренном карбонатном тяжелом суглинке; А0 (0-6 см)—лесная подстилка разделяется на подгоризонт Ъ (0-2 см), состоящий из слаборазложившегося опада (преимущественно, листового и хвойного) ели и осины, и Т (2-6 см), где органические остатки имеют среднюю степень разложенности, темно-серого цвета с буроватым оттенком, влажный, рыхлый, густо пронизанный корнями, присыпанными темно-серым мелкоземом; А1А2 (6-10 см)—окраска изменяется сверху вниз от светло-серой до серовато-белесой, влажный, пылеватый легкий суглинок, уплотнен, структура комковато-порошистая, встречается большое количество корней, переход постепенный по цвету, граница неровная;

А2В (10-17 см)—окраска неоднородная светло-серая с палевым оттенком и большим количеством охристых пятен, влажный, легкий суглинок, структура комковато-порошистая, много корней, граница неровная, внизу горизонта имеется линза пепельно-серого цвета, суглинистого состава, переход постепенный по цвету; В1 (17-29 см)—светло-желтый с охристым оттенком, влажный, легкий к среднему суглинок, структура комковато-глыбистая, встречается окатанный гранит (с1 около 5 см) , переход постепенный по цвету, граница неровная;

В2 (29-45 см,)—светло-желтый, средний суглинок, структура призмовидно-глыбистая, переход заметный по цвету;

С (>45 см)—красно-бурый тяжелый суглинок, бесструктурный, вязкий, очень плотный, включения гальки.

Разрез 2.

Пункт: ЦЛГБЗ, квартал 80; Общий рельеф: пологий склон;

Микрорельеф: вывалы деревьев, микро-повышения и понижения; Растительность: ель, кислица, черника, папоротник, зеленые мхи; Уровень почвенно-грунтовых вод: 80 см;

Почва: среднеподзолистая, слабо (средне) гумусированная, легкосуглинистая пылеватая на моренном карбонатном опесчаненном суглинке;

А0 (0-5 см,)—лесная подстилка разделяется на подгоризонт Ъ (0-2 см), состоящий преимущественно из плохо разложившегося опада ели (хвои, коры, семян) и F (2-5 см), состоящий из растительных остатков средней степени разложенности и незначительного количества неразложившихся растительных остатков, мокрый, бурый с темными пятнами, сплошь пронизанный корнями деревьев, кустарников и трав. В образцах подстилки, отобранных для оценки пространственного варьирования в радиусе 1.5 м от разреза 2 выделяется также подгоризонт Н, для которого характерна высокая степень разложенности и гумифицированности растительных остатков, темно-серый с бурым оттенком, мокрый, мажущийся, отсутствуют растительные остатки, не утратившие анатомического строения, содержится большое количества корней; А2 (5-16 см)—неоднородный по окраске: от светло-серой в верхней части к серовато-бурой в нижней части горизонта, легкий суглинок, структура комковато-пластинчатая, переход постепенный по цвету;

В1 (16-39 см)—охристо-желтый, сырой, от легкого к среднему суглинок, структура комковатая, переход постепенный по цвету; В2 (39-51 см)—более светлый, чем В1, сырой. Желто-бурый суглинок, бесструктурный, переход заметный по цвету;

ВС (51-83 см)—мокрый, желто-бурый с красноватым оттенком, опесчаненный суглинок, бесструктурный, с глубины 62 см сочится вода.

Разрез 3.

Пункт: ЦЛГБЗ, квартал 81; Общий рельеф: слабоволнистый;

Микрорельеф: приствольные повышения, западины;

Растительность: ель, осина, подрост рябины, клена, папоротник, костяника, хвощ, небольшое количество зеленых мхов, осока; Уровень почвенно-грунтовых вод: 20 см;

Почва: слабоподзолистая, слабогумусированная, профильно-глеевая на аллювиальных отложениях;

А0 (0-10 см)—лесная подстилка разделяется на подгоризонты Ь (02 см), представленный неразложившимся смешанным (лиственным и хвойным) растительным опадом, Г (2-7 см), представленный растительными остатками средней степени разложенности, мокрый, темно-бурый, густо переплетенный корнями и Н (7-10 см), представленный практически полностью гумифицированными растительными остатками, мокрый, темно-серый с буроватым оттенком, мажущийся порошистый;

А1А2 (10-16 см)—мокрый, серый, легкий суглинок, большое количество крупных корней древесных пород и мелких корней трав, структура творожистая, переход постепенный, граница неровная; А2Вд (16-25 см)—очень неоднородный по окраске, на сером фоне охристые пятна разной величины с сизоватым оттенком, легкий суглинок, структура плохо определяемая, так как горизонт мокрый, сочится вода, плотнее предыдущего, переход явный по цвету и плотности, граница ровная;

ВСд (25-52 см)—сочится вода, заплывает, неоднородный по окраске с большим количеством охристых и сизых пятен, от среднего к тяжелому суглинок, плотнее предыдущего, структура глыбисто-столбчатая .

Разрез 1201. Пункт: Кандалакшский заповедник, о.Великий; Общий рельеф: грядоувалистый, моренный; Микрорельеф: ровная площадка;

Растительность: сосна, ель, ива, багульник, брусника, большое количество зеленых мхов и лишайников;

Почва: подзол иллювиально-железистый песчаный на моренных супесчаных отложениях;

О (0-11 см)—подстилка, состоящая из двух горизонтов: OI (0-6 см), который представляет собой очес мхов и лишайников с опадом брусники и сосны (хвоя, сучки) и F (6-11 см), который представляет собой хорошо разложившийся растительный материал, бурого цвета, в нижней части—практически черного, влажный, мажущийся, густо переплетенный корнями;

А2 (11-25 см)—каменистый, белесовато-розового цвета, влажный, крупнозернистый хрящеватый песок, большое количество камней, переход заметный по цвету и сложению, граница неровная; Bf (21-58 см,)—неоднородно окрашенный с рыжеватыми и охристыми пятнами, каменистый, плотный, хрящеватый, крупнозернистый песок, включения темно-коричневых камней, переход постепенный.

Разрез 1202. Пункт: Кандалакшский заповедник, о.Великий; Общий рельеф: грядоувалистый, моренный;

Микрорельеф: приствольные повышения, отдельные заросшие камни, микрозападины;

Растительность: сосна, береза, багульник, черника, брусника; Почва: подзол иллювиально-железистый на крупнопесчаном щебнистом делювии;

О (0-15 см)— подстилка состоит из подгоризонтов OI (0-7 см) — очеса зеленых мхов с опадом брусники и хвоей, и F (7-15 см),

влажный, бурый, в нижней части темный, густо переплетенный корнями, встречается щебень;

'РА2 (15-35 см)—каменистый, мелкощебнистый, пересыпан небольшим количеством мелкозема, переход заметный по цвету и сложению, граница неровная;

В^ (25-49 см)—влажный, неоднородный с серо-желтыми и бурыми пятнами, переход постепенный по плотности и количеству пятен, граница неровная;

ВС (49-55 см)—влажный, на желтом фоне ржавые пятна, плотнее предыдущего, в нижней части много плотно упакованных камней.

Разрез 1203. Пункт: Кандалакшский заповедник, о.Великий; Общий рельеф: обширное понижение вблизи озера; Микрорельеф: приствольные повышения, кочки, западины; Растительность: ель, береза, багульник, хвощ, зеленые мхи, сфагнум;

Почва: перегнойно-торфянистая песчаная на озерных песчаных отложениях;

О (0-13 см)—очес сфагновых мхов, мокрый, неразложенный; Т1 (13-18 см)—мокрый, плохо разложившийся торф бурого цвета, густо переплетен живыми корнями, переход заметный по цвету, плотности и степени разложенности;

Т2 (18-22 см)—мокрый, черно-бурый, хорошо разложившийся торф, без примеси мелкозема, мажется, переход постепенный по нарастанию количества мелкозема;

АТ (22-28 см)—буро-черный, хорошо разложившийся торф, мокрый, мажущийся с примесью тонкозернистого песка, местами с примесью мелкозема;

В<31 (28-39 см)—буровато-серый однородный по окраске, мокрый, с примесью тонкозернистого песка, переход постепенный по сложению и окраске;

В62 (39-10 см)—мокрый, сизый с ржавыми пятнами, тонкозернистый песок, встречаются мелкие живые корни.

Разрез 1204. Пункт: Кандалакшский заповедник, о.Великий; Общий рельеф: обширное понижение вблизи озера; Микрорельеф: приствольные повышения, кочки, западины; Растительность: ель, береза, ольха, хвощ, голубика, сфагновые и зеленый мхи;

Почва: торфяно-глеевая на озерных песчаных отложениях; О (0-10 см)—очес преимущественно сфагновых мхов; Т1 (10-22 см)—бурый, мокрый, слаборазложившийся торф, густо переплетен корнями, переход постепенный по степени р а зложе нно с ти;

Т2 (22-42 см)—черно-бурый, мокрый, торф средней степени разложенности, сочится вода;

ТЗ (42-56 см)—буро-черный, хорошо разложившийся торф, с небольшим количеством песка в нижней части граница ровная; ВСв (56-60 см)—сизый, сырой, мелкозернистый песок.