Содержание валового мышьяка в почвах Предкамья Республики Татарстан тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.13, кандидат наук Окунев, Родион Владимирович

• Окунев, Родион Владимирович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Окунев, Родион Владимирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Мышьяк в объектах окружающей среды, его влияние на свойства почвы, методы определения

1.1. Мышьяк и его содержание в объектах окружающей среды

1.2. Загрязнение окружающей среды мышьяком

1.3. Поведение и функции мышьяка в почвах

1.4. Влияние мышьяка на микроорганизмы почвы

1.5. Методы валового анализа почвы на содержание мышьяка

1.5.1. Электротермический атомно-абсорбционный анализ с двухстадийной зондовой атомизацией

2. Апробация метода ЭТААС с ДЗА и его оптимизация для определения мышьяка в почвах

2.1. Оптимизация температурно-временной программы для определения мышьяка в почвах

2.2. Подготовка почвенных суспензий для анализа

2.3. Оценка метрологических характеристик и сравнение способов пробоподготовки

2.4. Сравнение методов анализа почв на содержание валового мышьяка

2.5. Заключение к главе

3. Мышьяк в почвах Предкамья Республики Татарстан

3.1. Общая характеристика исследуемой территории

3.2. Объекты и методы исследования

3.3. Характеристика почв Предкамья Республики Татарстан

3.4. Валовое содержание мышьяка в почвенном покрове и зависимость его содержания от свойств почвы

3.5. Внутрипрофильное распределение мышьяка в почвах Предкамья Республики Татарстан

3.5.1. Распределение мышьяка в серых лесных почвах

3.5.1. Распределение мышьяка в подзолистых почвах

3.5.1. Распределение мышьяка в аллювиальных почвах

3.5.1. Распределение мышьяка в дерново-карбонатных почвах

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Содержание валового мышьяка в почвах Предкамья Республики Татарстан»

ВВЕДЕНИЕ

В условиях усиливающейся антропогенной нагрузки высок риск загрязнения почвы токсичными элементами, такими как кадмий, свинец, мышьяк, ртуть, хром и т.д. Передаваясь по пищевой цепочке, эти элементы наносят серьезный вред здоровью человека и животных, вызывая тяжелые заболевания кожных покровов и внутренних органов (Hutchinson, 1987). В почвах, в первую очередь, они оказывают воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов и управляемые ими биохимические процессы. Среди них мышьяк является одним из наиболее опасных элементов. Его содержание в почвах и влияние на свойства почв активно изучается во многих странах (Бабошкина, 2005; Fendorf et al., 2004; Lorenz et al., 2006; Suvendu et al., 2013). Для этой цели в настоящее время широко используют спектральные методы анализа, которые обладают высокой чувствительностью и наряду с мышьяком способны определять большое количество других элементов. Однако определение содержания мышьяка в почвах связано с многочисленными методическими трудностями, возникающими как на стадии пробоподготовки, так и во время определения элемента, такими как неполное извлечение элемента из пробы, потери мышьяка в виде легколетучих форм, помехи в случае определения с применением спектрометров. Однако существует метод - электротермическая атомно-абсорбционная спектрометрия (ЭТААС), который позволяет проводить прямой анализ твердых проб в виде суспензии, что значительно сокращает время анализа. Но при определении мышьяка данным методом возникают сильные спектральные помехи (матричные влияния и неселективное поглощение), которые искажают результаты анализа. В последнее время в научных исследованиях и практике приобретает развитие модифицированный метод ЭТААС - электротермическая атомно-абсорбционная спектрометрия с применением специальной приставки (Атзонд-1) для двухстадийной зондовой атомизации (ЭТААС с ДЗА), который способен решить данные трудности. Однако этот метод ранее не использовался при определении мышьяка в почвах.

Контроль уровня концентрации мышьяка в почвах, воде и биоте является одной из приоритетных задач биогеохимического мониторинга, что особенно актуально в таких регионах интенсивного сельскохозяйственного производства, как Республика Татарстан (РТ). Обследование территории республики на содержание тяжелых металлов проводится регулярно (Иванов, 2014), однако данные по содержанию мышьяка в различных типах почв Предкамья РТ отсутствуют. Изучение валового содержания мышьяка и закономерностей его распределения в основных типах почвах территории позволит в будущем проводить регулярный контроль за уровнем его концентрации.

Цель работы - изучить содержание валовых форм мышьяка в почвенном покрове и закономерности его распределения в основных типах почв Предкамья Республики Татарстан.

Задачи работы:

1. Выполнить методические исследования и провести оптимизацию метода ЭТААС с ДЗА для получения информации по валовому содержанию мышьяка в почвах Предкамья РТ.

2. Исследовать содержание мышьяка в почвенном покрове разных типов почв Предкамья Республики Татарстан.

3. Исследовать распределение мышьяка в профиле основных типов почв Предкамья Республики Татарстан.

Научная новизна.

- подобраны оптимальные условия проведения анализа мышьяка в почвах методом ЭТААС с ДЗА;

- впервые проведено исследование почв Предкамья Республики Татарстан на содержание мышьяка;

- установлены связи между содержанием мышьяка и свойствами почвы;

- показаны основные характерные черты распределения элемента в различных типах почв Предкамья РТ.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют составить представление о содержании элемента в почвах Республики Татарстан и_помогут

оценить степень антропогенного воздействия на данной территории. Сведения о содержании валовых форм мышьяка будут в дальнейшем применены при биогеохимическом районировании республики и позволят проводить прогноз уровня его концентрации в системе почва-растение.

Защищаемые положения

1. Содержание мышьяка в почвах Предкамья РТ определяется, в основном, гранулометрическим составом, что особенно четко проявилось в серых лесных и аллювиальных почвах, в которых обнаружена высокая корреляционная связь между содержанием мышьяка и тонкодисперсных частиц.

Вклад автора. Автор лично принимал участие в сборе и обобщении литературных источников, практическом осуществлении экспедиций для отбора образцов, планировании экспериментов, проведении работ по их реализации и интерпретации полученных результатов.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на II съезде аналитиков России (Москва, 2013), XXI международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва,

2014), III Международной научно-практической конференции молодых ученых «Индикация состояния окружающей среды: теория, практика, образование» (Москва, 2014), Международной научной конференции «XVII Докучаевские молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2014), XXII международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва,

2015).

Публикации. По результатам работы опубликовано 13 работ, в том числе 6 статей в журналах из списка ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация общим объемом 139 страниц состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений. Список литературы содержит 158 источника, в том числе 90 иностранных. Работа включает 36 рисунка, 51 таблиц и приложения.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю к.б.н., доц. Б.Р. Григорьяну за помощь и постоянную поддержку в

выполнении диссертационной работы и сотрудникам кафедры общей физики КФУ за руководство и помощь при проведении методических исследований: к.б.н., доц. Ю.А.Захарову, асп. Д.С. Ирисову, асп. Р.Р.Хайбуллину. Также автор выражает благодарность сотрудникам кафедры почвоведения КФУ и Института проблем экологии и недропользования АН РТ за помощь, оказанную на разных этапах выполнения работы.

1. Мышьяк в объектах окружающей среды, его влияние на свойства почвы,

методы определения

1.1. Мышьяк и его содержание в объектах окружающей среды

Мышьяк - металлоид V группы периодической системы элементов встречающийся в природе в степенях окисления -3, 0, +3 и +5 (Moreno-Jimenez, et al., 2012). Как элемент-халькофил (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989), мышьяк имеет высокое сродство к сере и в окружающей среде стремится образовывать соединения с серой, селеном и теллуром.

Уровень содержания мышьяка в породах и почвах зависит от его присутствия в минералах (Виноградов, 1957; Аптикаев, 2005). Так, более 320 минералов имеют его в своем составе. Только около 10 минералов обычно встречаются в почвах, донных отложениях. Большинство минералов можно отнести к одной из пяти групп: арсениды, сульфиды, арсениты, арсенаты и минералы, содержащие элементный мышьяк (Foster, 2003). Среди них преобладают арсенаты (60%) и сульфиды (20%) (Onishi, 1969). Наибольшие содержания мышьяка характерны для сульфидных минералов, среди которых преобладают пириты, в которых содержание элемента достигает 77 г/кг. Основными минералами, содержащими мышьяк в восстановленной форме, являются реалгар (As4S4) и орпимент (As2S3).

Содержание элемента в породах, углях, битумах и моренных отложениях находится в диапазоне от 0,1 до 490 мг/кг (таблица 1).

Таблица 1

Содержание мышьяка в породах и отложениях

Тип породы Концентрация As, мг/кг Авторы

1 2 3

Магматические породы

Ультраосновные 0,3-16 Jacks, Bhattacharya, 1998

Базальты 0,06-113

Граниты 0,2-15 Иванов, 1996; Jacks, Bhattacharya, 1998

Кислые вулканич-е 0,7-12,2 Орлова, Мотузова, 1991

Продолжение таблицы 1

Осадочные породы

1 2 3

Сланцы и глины 0,3-490

Фосфориты 0,4-188 Jacks, Bhattacharya, 1998

Песчаники 0,6-120

Известняки 1,5-21 Иванов, 1996

Другие

Угли 1,5-80 Юдович, Кетрис, 2005

Битумы 9,0±1,4

Моренные отложения 2,1-22,0 Иванов, 1996

В почвы и воды мышьяк попадает после выветривания минералов горных пород. Биологическое выветривание (выщелачивание) является одним из основных процессов способствующих распространению элемента. В биовыщелачивании могут активно участвовать бактерии из родов: Achromobacter, Pseudomonas, Alcaligenes, Rhizobium, Sinorhizobium, Bordetella, Agrobacterium, Thermus, Herminiomonas, Variovarax, и Thiomonas (Battaglia-Brunet et al., 2011; Rivas, Sadowsk, 2014). К примеру, арсенопирит (FeAsS) разлагается бактерией Acidothiobacillus ferrooxidans до H3ASO3 и 3SO2-(Cruz et al., 2005).

В почвах, элемент находится преимущественно в неорганической форме, в виде арсенитов - As(III) и арсенатов - As(V) (Мотузова, 1999). Арсениты и арсенаты могут переходить в легколетучие формы: арсин, монометиларсин, диметиларсин, триметиларсин (Cullen, Reimer, 1989). По данным Виноградова (1957), содержание мышьяка в почвах мира, в среднем, колеблется от 1 до 40 мг/кг при среднем содержании 5-6 мг/кг. По данным Кабата-Пендиас (1989), общее содержание мышьяка варьирует от 0,1 до 69 мг/кг. Общие запасы As в земной коре оцениваются в 4,01х1013 т (Виноградов, 1957). Среднее содержание элемента в земной коре - 2-3 мг/кг (Bhattacharya et al., 2007). По данным Аптикаева (2005), в почвах России содержание элемента варьирует от 1 до 350 мг/кг. Данные по содержанию мышьяка в различных типах почв по всему миру даны в таблице 2.

Таблица 2

Содержание мышьяка в почвах мира (по обобщенным данным Аптикаева, 2005)

Почвы Содержание мышьяка, мг/кг

Дерново-подзолистые 0,9-16,8

Подзолистые 0,1-65

Серые лесные 2,7-30,6

Черноземы 1,1-150

Каштановые 5,8-70,5

Коричневые 5,7-8,6

Красноземы 3,8-51

Тундровые 1,1-2,7

Аллювиальные 1,5-8,3

Дерново-карбонатные 10,3-15,9

Горно-луговые почвы Алтая 76,9-346,7

На основании обобщенных литературных данных об общем содержании мышьяка в почвах, Аптикаевым предложено выделить три группы почв по содержанию мышьяка: 1) до 10 мг/кг; 2) 10-40 мг/кг; 3) от 40 мг/кг. В первую группу входят почвы Русской равнины и другие почвы развитые на покровных суглинках. Почвы, развитые на древних магматических и метаморфических породах в своем составе имеют большее количество богатых мышьяком минералов и входят во вторую группу. В третью группу попадают почвы, которые развивались вблизи от рудных месторождений и содержащие большое количество продуктов выветривания коренных пород с большим содержанием мышьяка.

В процессе почвообразования, мышьяк может выветриваться из первичных и вторичных минералов, накапливаться в почвенном профиле в виде различных соединений, выноситься за его пределы, поглощаться растениями и микроорганизмами. За счет естественного вымывания или при орошении, большое количество мышьяка попадает в наземные и подземные воды (Bhattacharya et al., 2007). В воде мышьяк преимущественно находится в форме арсенит (AsO2-) и арсенат (AsO3-) ионов (Rivas, Sadowsk, 2014). В пресных водах, обычно, его содержание невелико - от 1 до 10 мкг/л (Environmental..., 2001), но

местами встречаются и аномально высокие содержания - до 2000 мкг/л (Tripathi et al., 2007).

В биологических объектах доминируют метилированные формы элемента -монометиларсонат, диметиларсинит, триметиларсиноксид (Leonard, 1991). В морской пище он содержится преимущественно в органических формах, которые практически безвредны для человека. Так, например, в тунце его содержание 0,62,7 мг/кг. В неорганической форме мышьяк преимущественно присутствует в растительных продуктах (Cover, Wiley, 2009). В вегетативных органах большинства растений содержание элемента достигает 0,01-5 мг/кг сухой массы, в золе кустарников и деревьев 0,25-50 мг/кг. В золе лекарственных растений Алтая содержание элемента находится в диапазоне от <0,07 до 0,78 мг/кг при зольности от 2,5% до 18,4% (Бабошкина, 2005). Содержание элемента в одном из наиболее широко употребляемых продуктов - рисе - при отсутствии загрязнения находится в диапазоне от 0,08 до 0,20 мг/кг (Zavala, Duxbury, 2008).

1.2. Загрязнение окружающей среды мышьяком.

Мышьяк активно использовался в промышленности, медицине и сельском хозяйстве. В прошлом столетии, триоксид мышьяка (As2 O3) являлся сырьем для

некоторых фунгицидов, гербицидов, инсектицидов и упаковочных материалов. Примеры использования мышьяка в качестве химикатов показаны в таблице 3.

Таблица 3

Примеры использования химикатов содержащих мышьяк

Применение Химикат

Гербицид Диметиларсиновая кислота

Инсектицид Арсенат свинца

Противомикробная добавка Роксарсон и арсаниловая кислота Сальварсан Меларсопрол

Синтез полупроводников Арсин, арсенид галлия

Стекловарение Метиларсоновая и диметиларсиновая кислоты

Пигмент Ацетоарсенит меди

Большое количество мышьяка высвобождалось в окружающую среду из-за сжигания углей и при производстве деревянных упаковок (Bhattacharya et al., 2002). Так, в окрестностях Лидса и Гамбурга (Англия) из-за сжигания углей в начале 20 века содержание мышьяка в атмосферной пыли возросло до 130-230 мг/кг (Юдович, Кетрис, 2005).

Активное использование неорганического мышьяка в странах запада прекратили в 1960-е годы, когда стали лучше понимать, насколько опасным может быть элемент для людей и окружающей среды. Однако, использованные в прошлом химикаты, содержащие неорганические формы мышьяка, вызвали загрязнение почв и вод во многих странах мира (Adriano, 2001). К примеру, в Швеции около 80000 локаций загрязнено в результате антропогенной деятельности, и более 25% из этих территорий показывают повышенные уровни мышьяка (>10 мг/кг) (Bergqvist, 2011).

В реках, куда сливались промышленные воды, содержание мышьяка превышает установленные нормы. Так, в некоторых подобных реках Англии содержание мышьяка составляет 3,2-5,6 мг/л и местами достигает 25,6 мг/л, когда максимально допустимой нормой для человека является 0,3 мкг/кг, а допустимое содержание элемента в питьевой воде в разных странах - от 7 до 60 мкг/л (таблица 4)

Таблица 4

Максимально допустимые концентрации мышьяка в питьевой воде (USEPA, 1998; Гигиенические..., 2002; NHMRC/NRMMC, 2004; Bhattacharya et al., 2007)

Страна/ организация Максимальное допустимое содержание, мкг/л

Всемирная организация здравоохранения 10

США 10

USEPA 50

Евросоюз 10

Датский стандарт для грунтовых вод 60

Германский стандарт для питьевой воды 10

Германский стандарт для речной воды 30

Австралия 7

Россия 50

Для почв сельскохозяйственных и индустриальных территорий Канады (Arnt et al., 1997), содержание мышьяка не должно превышать 25 и 50 мг/кг соответственно. В США для садов и парков установлена планка 10 и 40 мг/кг соответственно (Association ..., 1998). При достижении данных содержаний, почвы должны подвергаться рекультивации.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) мышьяка в почвах России - 2 мг/кг. Однако считается, что это значение сильно занижено (Водяницкий, 2009; Безуглова, Околелова, 2012), так как большинство фоновых почв содержит количество мышьяка выше 2 мг/кг. Поэтому предлагается использовать значения установленных в России ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) этого элемента, которые составляют: для песчаных и супесчаных почв - 2 мг/кг, для кислых суглинистых и глинистых почв - 5мг/кг, для нейтральных глинистых и суглинистых почв - 10 мг/кг (Ориентировочно.,.,1994). При этом так же необходимо учитывать фоновое содержание элемента.

В результате антропогенного воздействия, высокие концентрации мышьяка, обычно, возникают локально. В нынешнее время, одним из основных источников антропогенного загрязнения почв являются рудные отходы содержащие мышьяк. Например, в отвалах золотых рудников Калифорнии содержание мышьяка достигает 5000 мг/кг (Водяницкий, 2009).

Естественное повышенное содержание мышьяка наблюдается в Алтайском крае, Донбассе, странах Азии (Аптикаев, 2005; Бабошкина, 2005; Водяницкий, 2009). В черноземах возле ртутного месторождения Донбасса содержание элемента составляет 55-65 мг/кг. Установлено, что за повышенное содержание мышьяка ответственны сульфидные минералы и тяжелые минералы, содержащие As в количествах 176-453 мг/кг (Аптикаев, 2005). В почвах Тушканихинского полиметаллического месторождения, Акташского и Чаган-Узунского ртутных месторождений содержание элемента может достигать 819 мг/кг. Чем ближе к месторождению находится почва, тем больше мышьяка в нем содержится (Бабошкина, 2005).

Как видно из литературы, в условиях возрастающего темпа антропогенной нагрузки на окружающую среду возрастает риск аккумуляции мышьяка в почвах. Поэтому, изучение форм и поведения мышьяка в почвах является одной из приоритетных экологических задач.

1.3. Поведение и функции мышьяка в почвах

Широко изучается влияние типа и возраста почвы, изменения окислительно-восстановительного потенциала, содержания ионов (например, фосфатов) и гумусовых веществ на мобильность мышьяка и его доступность для различных растений (Cao, Ma, 2003; Masscheleyn, et al., 1991; Lim, et al., 2013, Datta, et al., 2006; Fendorf et al., 2004; Quazi et al., 2011). Многочисленные работы посвящены изучению адсорбции мышьяка на поверхностях почвенных частиц, минералах, оксидах железа и алюминия (Saada et al., 2003; Taylor et al., 2010; Beaulieu, Savage, 2005; Sahu et al., 2011; Zeng et al., 2012).

Мышьяк обладает геохимическим сродством фосфору (Мотузова, 1981), и в объектах окружающей среды способен его заменять. Оба эти элемента в почвах формируют нерастворимые соединения с Al и Fe. Арсенаты хорошо адсорбируются на глинистых минералах (Карпова, Мотузова, 1987), поэтому мобильность мышьяка в глинистых почвах ниже, чем в песчаных (Ghosh, Yuan, 1987; Manning, Goldberg, 1997; Fayiga, 2005).

На соотношение фракций элемента в почвах влияет рН, органическое вещество, содержание оксидов Fe, Mn, Al и глинистых минералов. К примеру, в загрязненных почвах при кислых значениях рН доминируют формы Fe-As и AlAs, а при рН 6-8 - Ca-As (Adriano, 1986).

В дерново-подзолистых почвах установлена зависимость содержания элемента от положения почв в ландшафте: на повышенных элементах рельефа его содержание наименьшее. Содержание мышьяка так же зависит от гранулометрического состава почвы (Ильин, 1991; Кабата-Пендиас, 1989). Так, в ряду песчаные>пылеватые>легкосуглинистые>глинистые почвы, среднее содержание элемента возрастает от 5,1 до 7,7 мг/кг (Кабата-Пендиас, 1989). Локальное повышение содержания мышьяка в почвенном профиле может

возникать в результате концентрации элемента в железо-марганцевых ортштейнах, где его содержание доходит до 480-670 мг/кг (Водяницкий и др., 2009).

С ростом рН (от 3 до 10), увеличивается количество адсорбированного на оксидах железа As(V) и уменьшается As(III) (Jain, Loeppert, 2004; Rivas, Sadowsk, 2014). В целом, в почвах As(V) проявляет меньшую подвижность, чем As(III) (Bhattacharya et al., 2007; Водяницкий, 2009), и поэтому, является менее токсичным для растений и микроорганизмов.

В странах Азии активно изучается поведение мышьяка на рисовых полях (Williams et al., 2007). Содержание элемента в рисе, при отсутствии загрязнения, находится в диапазоне от 0,08 до 0,20 мг/кг (Zavala, Duxbury, 2008). Однако в странах, где рис считается основной зерновой культурой (к примеру, в Китае) зачастую мышьяк в почвах находиться в большом количестве (свыше 40 мг/кг). Рис поглощает элемент активнее, чем другие зерновые культуры. Как известно, биодоступность и токсичность мышьяка зависит от содержания в почве его подвижных фракций. Большая часть мышьяка в почвах связана с оксидами и гидроксидами железа. Восстановительные условия на рисовых полях способствуют растворению (окси)гидроксидов железа и высвобождению мышьяка в почвенный раствор в форме арсенитов (Zhang et al., 2013). Так, поглощение мышьяка рисом усиливается из-за восстановительных условий на рисовых полях и может достигать 7,5 мг/кг (Zhu et al., 2008; Zhang et al., 2013). Даже в случаях, когда содержание мышьяка в почве невелико (5-10 мг/кг), рис способен аккумулировать его в количествах превышающих концентрацию в почве (Zhu et al., 2008).

Еще одним хорошим гипераккумулятором мышьяка является папоротник (Pteris vittata), который способен накопливать элемент в количествах 200 раз превышающих его концентрацию в почвах. Элемент присутствует в растении в неорганической форме, более 80% которого накапливается в стеблях и листьях в форме арсенитов. Восстановление арсената (AsO43-) до арсенита (AsÛ33-) является одним из механизмов детоксикации при гипераккумуляции мышьяка (Ma et al.,

2001; Zhang, et al., 2002; Fayiga, 2005). Папоротники широко используют для восстановления загрязненных мышьяком почв.

Поступление мышьяка в корневые клетки растений осуществляется преимущественно через аквапорины (водные каналы) и мембранные переносчики фосфатов. Незаряженные молекулы, такие как мышьяковистая кислота, поступают через аквапорины. Переносчики фосфатов вступают во взаимодействие, как с фосфором, так и с As(V) (Esteban et al., 2003), транспортируя элементы в клетку в обмен на протоны (Zhao et al., 2009). Внутриклеточно, As(V) посредством арсенат-редуктазы восстанавливается до арсенита. Арсенит входит в комплексы с органическими молекулами и откладывается в вакуолях или транспортируется по ксилеме в стебли и листья. В ксилему мышьяк попадает посредством транспортеров Lsil и Lsi2, которые так же отвечают за транспорт кремния (Ma et al., 2008; Zhao et al., 2009; Verbruggen et al., 2009). Однако, содержание мышьяка в корнях растений намного больше, чем в надземных частях, что говорит о неэффективности данного способа транспорта.

Для снижения уровня доступного для растений мышьяка можно вносить железосодержащие добавки в почвы и фосфорные удобрения. Оксиды железа эффективно удерживают мышьяк в почве, а фосфор замещает его при поглощении корневой системой (Moreno-Jimenez et al., 2012).

1.4. Влияние мышьяка на микроорганизмы почвы.

Почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ и являются одним из показателей качества почвы, поэтому изучению влияния одного из самых токсичных элементов - мышьяка на состав и функции микробиоты уделяется много внимания (Yao et al., 2000; Suvendu et al., 2013). Микробная биомасса и активность микроорганизмов являются чувствительными индикаторами загрязнения почв тяжелыми металлами и мышьяком (Bhattacharyya et al., 2008; Suvendu, 2013). Изменение численности, состава и функции микроорганизмов сильно влияют на состав и свойства почвы (Suvendu, 2013). Однако и сами микроорганизмы влияют на формы нахождения, мобильность и токсичность мышьяка в почвах.

Микроорганизмы способны окислять или восстанавливать мышьяк. К примеру, виды рода Pseudomonas могут получать метаболитическую энергию в результате окисления As(III), а виды рода Thermus, в результате процессов детоксикации, окисляют As(III) до As(V), не получая при этом энергии (Gihring, Banfield, 2001). Некоторые микроорганизмы из родов Bacillus, Sphingomonas, Pseudomonas, Crysiogenes и др. используют As(V) как акцептор электрона при дыхании, вызывая восстановление арсената до арсенита (Turpeinen, 2004).

В аэробных условиях большая часть мышьяка в почвах находится в форме As(V). Микробиологическая трансформация As(V) в As(III) идет медленно, и всего до 0,5% арсенатов превращается в арсениты. Однако, в результате трансформации, As(V) адсорбированный на почвенных частицах высвобождается в почвенный раствор в виде As(III), который гораздо мобильнее и токсичнее чем As(V). Таким образом, микроорганизмы могут повысить мобильность мышьяка в почве (Turpeinen, 2002).

Токсичность мышьяка для микроорганизмов проявляется из-за его функционального сродства с фосфором и способности образовывать ковалентные связи с серой. Арсенат замещает фосфат в реакциях фосфорилирования, а арсенит взаимодействует с тиоловыми группами протеинов, вызывая серьезные нарушения в обмене веществ в клетке (Fernandez et al., 2005). В избыточных количествах мышьяк способен ингибировать клеточные функции, связанные с метаболизмом и вызывать снижение биологической активности почвы или гибель микроорганизмов (Lorenz et al., 2006; Bhattacharyya et al., 2008; Prasad et al., 2013; Suvendu et al., 2013). Различные группы микроорганизмов имеют разную чувствительность к элементу. Так, микромицеты оказываются более чувствительнми к мышьяку, чем бактерии (Suvendu et al., 2013).

Толерантные к элементу микроорганизмы имеют генетические компоненты, которые регулируют определенные механизмы в клетке, позволяя выживать и развиваться в средах содержащих уровни мышьяка токсичные для большинства микроорганизмов. У бактерий, устойчивость к мышьяку обусловлена работой arc-оперона, который состоит из 3-5 генов (arsR, -D, -A, -B, и -C) (Owolabi, Rosen,

1990; Diorio et al., 1995, .Liao et al., 2011), которые находятся в плазмидах или хромосомах клетки. ArsR и arsD - регуляторные гены. ArsA и arsB формируют трансмембранные насосы, которые выводят As(III) из цитоплазмы, снижая концентрацию мышьяка в клетке (Mukhopadhyay et al., 2002). Ген arsC кодирует фермент способный трансформировать As(V) в As(III). Ген arr кодирует периплазматическую As(V)-редуктазу, которая при анаэробном дыхании использует As(V) как акцептор электрона. Ген aox кодирует периплазматическую As(Ш)-оксидазу, окисляющую As(III) до As(V) (Silver, Phung, 2005).

Микроорганизмы так же способны превращать неорганические соединения мышьяка в летучие формы - арсин (AsH3), монометиларсин (CH3AsH2), диметиларсин (CH3)2AsH и триметиларсин (CH3)3As. Однако, потери элемента в результате такой трансформации не превышвышает 1% (Turpeinen, 2002).

Кратковременное воздействие тяжелыми металлами влияет на популяцию микроорганизмов, ингибирует деятельность чувствительных к загрязнению микроорганизмов, что в свою очередь снижает биохимическую активность почвы. Снижение активности Р-глюкозидазы, уреазы, фосфатазы, сульфотазы вызванное мышьяковым загрязнением, может привести к изменениям в циклах круговорота основных питательных элементов - углерода, азота, фосфора и серы (Никитина, 1979; Nannipieri, 2012).

Дегидрогеназная активность считается одной из самых чувствительных свойств почвы, отражающей влияние тяжелых металлов на физиологическую активность почвенной биоты (Oliveira, Pampulha, 2006). Так, в работе Prasad et al. (2013) в лабораторных условиях изучали влияние различных доз мышьяка (0, 0.1, 1.0, 10, 100, и 200 мг/кг), вносимого в почву в виде арсената V натрия, на биологические параметры трех типов почв (Инсептисоли, Вертисоли, Энтисоли). Гидролазная и дегидрогеиназная активности почвы снижались при дозах от 10 мг/кг. Количество углерода активной биомассы и базальное дыхание почвы снижались уже при дозе мышьяка 0.1 мг/кг.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Окунев, Родион Владимирович, 2016 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Александрова, А.Б. Красная книга почв Республики Татарстан / А.Б. Александрова, Н.А. Бережная, Б.Р. Григорьян, Д.В. Иванов, В.И. Кулагина.

- Казань: Фолиант, 2012. - 192с.

2. Алемасова, А.С. Аналитическая атомно-абсорбционная спектроскопия: учебное пособие / А.С. Алемасова, А.Н. Рокун, И.А. Шевчук. - Донецк: Донецкий национальный университет, 2003. - 327 с.

3. Ананьева, Н.Д. Методические аспекты определения скорости субстрат-индуцированного дыхания почвенных микроорганизмов / Н.Д. Ананьева, Е.В. Благодатская, Д.Б. Орлинский, Т.Н. Мякшина // Почвоведение. - 1993.

- №11. - С.72-77.

4. Аптикаев, Р.С. Соединения мышьяка в почвах природных и антропогенных ландшафтов: дис. ...канд. биол. наук: 03.00.16 / Родион Сергеевич Аптикаев.

- Москва, 2005. - 183с.

5. Ахтырцев, Б.П. Серые лесные почвы центральной России / Б.П. Ахтырцев. -Воронец: Изд-во ВГУ, - 1979. - 232с.

6. Бабошкина, С.В. Мышьяк в компонентах окружающей среды Алтая: автореф. дис. .канд. биол. наук: 03.00.16 / Светлана Вадимовна Бабошкина.

- Новосибирск, 2005. - 23с.

7. Безуглова, О.С. О нормировании содержания мышьяка в почвах / О.С. Безуглова, А.А. Околелова // Электронное переодическое издание ЭФУ «Живые и биокосные системы». - 2012. - №1.

8. Вальков, В.Ф. Почвоведение: учеб. для вузов / В.Ф. Вальков, К.Ш. Казеев, С.И. Колесников. - М.: ИКЦ Март, 2014. - 496с.

9. Валеева, А.А. Серые лесные почвы волжско-камской лесостепи: количественный подход к классификации: дис. .канд. биол. наук: 03.02.13 / Альбина Альбертовна Валеева. - Казань, 2014. - 136с.

10. Васильев, А.А. Железо и тяжелые металлы в аллювиальных почвах Среднего Предуралья: монография. / А.А. Васильев, А.В. Романова. -Пермь: ИПЦ «Прокростъ», 2014. - 231 с.

11. Васильева, И.Е. Дуговой атомно-эмиссионный анализ для исследования геохимических объектов / И.Е. Васильева, Е.В. Шабанова // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2012. - Т.78. - №1. - С.14-24.

12. Ведина, О.А. Атомно-абсорбционное определение и содержание мышьяка в почвах / О.А Ведина. Автореф. дис... канд. биол. наук. -М.: МГУ, 1979.

13. Ведина, О.А. Мышьяк в подзолистых и дерново-подзолистых почвах Европейской части СССР / О.А. Ведина, А.И. Обухов. Тяжелые металлы в окружаюшей среде и охрана природы: Мат. 2-й всесоюзн. конф, 1988. - М., - С. 65-68.

14. Виноградов, А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах / А.П. Виноградов, - М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 280с.

15. Винокуров, М.А. Почвы Татарии / Под ред. М.А. Винокурова. - Казань: Изд-во казанского университета, 1962. - 419с.

16. Водяницкий, Ю.Н. Роль соединений железа в закреплении тяжелых металлов и мышьяка в аллювиальных и подзолистых почвах в районе г. Пермь / Ю.Н. Водяницкий, А.А. Васильев, М.Н. Власов, В.В.Коровушкин // Почвоведение. - 2009. - №7. - С.794-805.

17. Водяницкий, Ю.Н. Хром и мышьяк в почвах (Обзор) / Ю.Н. Водяницкий // Почвоведение. - 2009. - №5. - С.551-559.

18. Высоцкий, И.В., Проблема достоверности определений благородных металлов / И.В. Высоцкий, С.Г. Ковалев // Геологический сборник. - 2009. -№8. - С.145-153.

19. Гамаюрова, B.C. Мышьяк в экологии и биологии / B.C. Гамаюрова. -Москва: Наука, 1993. - 208с.

20. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074-01. - М.: Минздрав России, 2002.

21. Добровольский, В.В. География микроэлементов: Глобальное рассеяние / В.В. Добровольский. - М.: Мысль, 1983. - 272с.

22. Ермолаев, О.П. Ландшафты Республики Татарстан / О.П. Ермолаев, М.Е. Игонин, А.Ю. Бубнов, С.В. Павлова. - Казань: Слово, 2007. - 411с.

23. Захаров, Ю.А. Прямое атомно-абсорбционное определение свинца и кадмия в питьевых молочных продуктах с помощью двухстадийной зондовой атомизации в графитовой печи / Ю.А. Захаров, О.Б. Кокорина, С.И. Хасанова, Д.С. Ирисов, Р.Р. Хайбуллин // Аналитика и контроль. - 2013а. -Т.17. - №3. - С.275-280.

24. Захаров, Ю.А. Прямой атомно-абсорбционный анализ почв с помощью приставки Атзонд-1 для двухстадийной зондовой атомизации в графитовой печи / Ю.А. Захаров, О.Б. Кокорина, Б.Р. Григорьян, Р.В. Окунев, Д.С. Ирисов, Р.Р. Хайбуллин, М.Ф. Садыков, А.Р. Гайнутдинов // Аналитика и контроль. -2013б. - Т.17. - №2. - С.159-169.

25. Захаров, Ю.А. Атомно-абсорбционное определение золота и серебра в породах и рудах с помощью двухстадийной зондовой атомизации в графитовой печи / Ю.А. Захаров, Р.В. Окунев, С.И. Хасанова, Д.С. Ирисов, Р.Р. Хайбуллин // Аналитика и контроль. - 2013в. - Т.17. - №4. - С.414-422.

26. Захаров, Ю.А. Аппаратно-программный комплекс для атомно-абсорбционной спектрометрии с многостадийной зондовой атомизацией / Ю.А. Захаров, Р.Р. Хайбуллин, Д.С. Ирисов, М.Ф. Садыков, А.Р. Гайнутдинов // Научное приборостроение. - 2013г. - Т.23. - №4. - С.104-111.

27. Захаров, Ю.А. Прямое определение золота в суспензиях стандартных образцов горных пород и руды методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии высокого разрешения / Ю.А. Захаров, Д.С. Ирисов, Р.В.Окунев, Р.Х. Мусин, Р.Р. Хайбуллин // Аналитика и контроль. -2014а. - Т.18. - №4. - С.392-403.

28. Захаров, Ю.А. Прямое определение золота в суспензиях стандартных образцов горных пород и руды методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии высокого разрешения / Ю.А. Захаров, Д.С.

Ирисов, Р.В. Окунев, Р.Х. Мусин, Р.Р. Хайбуллин // Аналитика и контроль. - 2014б. - Т.18. - №4. - 392-403с.

29. Захаров, Ю.А. Влияние зондов на оптический тракт атомно-абсорбционных спектрометров с графитовым трубчатым атомизатором / Ю.А. Захаров, О.Б. Кокорина, Р.В. Окунев // Оптика и спектроскопия. Геометрическая и прикладная оптика. - 2014в. - Т.116. - №4. - С.692-698.

30. Захаров, Ю.А. Модернизация атомно-абсорбционных спектрометров серии МГА-915 для выполнения анализа горных пород и донных отложений в виде суспензий / Ю.А. Захаров, Р.В. Окунев, Р.Р. Хайбуллин, Д.С. Ирисов, М.Ф. Садыков // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2014г. -Т.80. - №2. - С.12-17.

31. Захаров, Ю.А. Преобразование пробы при двухстадийной зондовой атомизации в графитовой печи для атомно-абсорбционной спектрометрии / Ю.А. Захаров, Д.С. Ирисов, Р.Р. Хайбуллин, И.В. Чистяков // Аналитика и контроль. - 2015. - Т.19. - №1. - С.32-39.

32. Иванов, В.В. Экологическая геохимия элементов. Справочник. Книга 3. Редкие р-элементы / Под ред. Э.К.Буренкова. - М.: Недра, 1996. - 352с.

33. Иванов, Д.В. Разработка региональных нормативов фонового содержания тяжелых металлов в основных типах почв Республики Татарстан: отчет о НИР / Д.В. Иванов [и др.]. - Казань: Институт проблем экологии и недропользования АН РТ, 2014. - 121с.

34. Игонин, М.Е. Природно-антропогенные ландшафты Республики Татарстан: картографирование, пространственный анализ и геоэкологическая оценка: дисс. ... канд. геогр. наук: 25. 00. 36 / Михаил Евгеньевич Игонин. - Казань, 2008. - 175с.

35. Ильин, В.Б. Биогенная и техногенная аккумуляция химических элементов в почвах / В.Б. Ильин// Почвоведение. - 1988. - №7. - С.124-132.

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

37. Ильин, В.Б. Фоновое содержание мышьяка в почвах Западной Сибири / В.Б. Ильин // Агрохимия. - 1992. - №6. - С.94-98.

38. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. - М.: Мир, 1989 - 439с.

39. Карпова, Е.А. Поглощение мышьяка почвами и минералами. /Е.А. Карпова, Г.В. Мотузова, Н.Г. Зырин. М.: Тр. ин-та эксперим. метеорол., 1987. - С.48-56

40. Касимов, Н.С. Подвижные формы тяжёлых металлов в почвах лесостепи Среднего Поволжья (опыт многофакторного регрессионного анализа) / Н.С. Касимов, Н.Е. Кошелева, O.A. Самонова // Почвоведение. - 1995. - № 6. -С.705-713.

41. Кахнович, З.Н. Электротермическая атомно-абсорбционная спектрометрия в почвоведении: методология и ее практическая реализация: дис.... д-ра сельхоз. наук: 03.00.27 / Зинаида Николаевна Кахнович. - Москва, 2004. -240с.

42. Кашулина, Г.М. Аэротехногенная трансформация почв Европейского субарктического региона: дис. .д-ра биол. наук: 03.00.27 / Галина Михайловна Кашуллина. - Апатиты, 2002. - 158с.

43. Ковда, В.А. Почвоведение: учеб. для ун-тов. Ч. 2. / Под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. - М.: Высшая школа, 1988. - 368с.

44. Колобов, Н.В. Засухи на территории Татарской АССР / Н.В. Колобов, С.А. Муракава. - Казань: Изд-во Казанского университета, 1980. - 139с.

45. Марков, М.В. Растительность / М.В. Марков; под ред. М.А. Винокурова // Почвы Татарии. - Казань: КГУ, 1962. - С.50-60.

46. Методика выполнения измерений массовой доли свинца и кадмия в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии. Методические указания МУК 4.1.986-00. Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000.

47. Мотузова, Г.В. Мышьяк в почвах. / Г.В. Мотузова // Агрохимия. - 1981. -№1. - С.148-154.

48. Мотузова, Г.В. Соединения микроэлементов в почвах. / Г.В. Мотузова. М.:Эдиториал УРСС, 1999. - 168 с.

49. Никитина, Д.И. Почвенная микробиология / Под ред. Д.И. Никитина. - М.: Колос, 1979. - 316с.

50. Окунев, Р.В. Влияние мышьяка на содержание свободных аминокислот почвы / Р.В. Окунев, Б.Р. Григорьян // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2015. - Т.157. - кн.2. - С.75-80.

51. Окунев, Р.В. Влияние арсената (V) натрия на содержание свободных и связанных аминокислот растворенного органического вещества почвы / Р.В. Окунев, Л.М. Сунгатуллина, Б.Р. Григорьян // Вестник КрасГАУ. - 2015. -№6. - С.9-12.

52. Определение аминокислот в почвенном растворе: учеб.-метод.пособие / Б.Р. Григорьян, Р.В. Окунев, В.И. Кулагина. - Казань: Казан.ун-т, 2014. - 16 с.

53. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах с различными физико-химическими свойствами (валовое содержание, мг/кг) (Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК п 6229-91). Гигиенические нормативы. ГН 2.1.7.020-94 (утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 27.12.1994 № 13).

54. Орлова, С.В. Химическое загрязнение почв и их охрана. / С.В.Орлова, Г.В. Мотузова. М.: Агропромиздат, 1991. - С. 17-22.

55. Патент №2229701 Российская Федерация, МПК7 G01N21/74. Способ спектрального анализа / Ю.А.Захаров, А.Х.Гильмутдинов; заявитель и патентообладатель Ю.А.Захаров, А.Х.Гильмутдинов. - № 20020116311; заявл. 17.06.2002; опубл. 27.05.2004.

56. Патент № 2273843 Российская Федерация, МПК7 G01N21/74. Способ спектрального анализа / Ю.А. Захаров, О.Б. Кокорина; заявитель и патентообладатель Ю.А.Захаров. - № 2004130373/28; заявл. 08.10.2004; опубл. 10.04.2006. Бюл. №10. - 5с.

57. Пупышев, А.А. Атомно-абсорбционный спектральный анализ / А.А. Пупышев. - М.: Техносфера, 2009. -782с.

58. Роде, А.А. Основы учения о почвенной влаге / А.А. Роде. - Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1965, 663 с.

59. Руководящий документ (РД) 52.18.571-2011. Методика измерений массовой доли мышьяка в пробах почв и донных отложений методом атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией (утв. Росгидрометом 07.06.2011).

60. Руководство по эксплуатации. Спектрометр атомно-абсорбционный МГА-915, МГА-915М, МГА-915МД. СПб, 2011. - 123с.

61. Рыбальский, Н.Г. Атлас Республики Татарстан / Под ред. Н.Г. Рыбальского. - М.: Изд-во ОАО "Иван Федоров", 2005. - 216с.

62. Сазонов, В.Н. Золото в черных сланцах Урала / В.Н. Сазонов [и др.] // Литосфера. - 2011. - №4. - С.70-92.

63. Садименко, Л.П. Методическое пособие к практическим занятиям по аналитической химии. Количественный анализ. Оптические методы анализа / Л.П. Садименко, Т.В. Князева, Е.М. Цыганков. - Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 2004. - 31с.

64. Салихова, О.Б. Оптимизация и применение электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии с двухстадийной зондовой атомизацией для анализа сложных веществ: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.05 / Салихова Олеся Борисовна. - Казань, 2014. - 126с.

65. Сафарова, В.И. Способы пробоподготовки почвы, донных отложений и твердых отходов для атомно-абсорбционного определения тяжелых металлов / В.И. Сафарова, Г.Ф. Шайдуллина, Т.Н. Михеева, Ф.Х. Кудашева, Н.Р. Низамутдинова // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2010. - Т.76. - №2. - С.10-14.

66. Шакиров, К.Ш. Почвы широколиственных лесов Предволжья / К.Ш. Шакиров, П.А. Арсланов. - Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1982. - 176с.

67. Шумилова, М.А. Методы определения мышьяка в природных объектах / М.А.Шумилова // Вестник удмуртского ун-та. Физика. Химия. - 2012. -Вып.4. - C.69-74.

68. Юдович, Я.Э. Токсичные элементы-примеси в ископаемых углях / Я.Э. Юдович, М.П. Кетрис. - Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - 650с.

69. Adriano, D. C. Trace elements in the Terrestrial environment / D.C. Adriano. -New York: Springer-Verlag, 1986. - 868p.

70. Adriano, D.C. Trace elements in terrestrial environments. / D.C. Adriano. - 2-nd ed. - New York: Springer-Verlag, 2001. - 868p.

71. Aide, M. Soil profile arsenic concentration distributions in missouri soils having cambic and argillic soil horizons / M. Aide, D. Beighley, D. Dunn // Soil and Sediment Contamination. - 2014. - V.23. - P.313-327.

72. Arnt, J. Environmental risk assessment of spraying landfill leachate on the Guelph Turfgrass Institute (GTI) site: Focus on Pb and As / J.Arnt, K. Rudnitski, B. Schmidt, L. Speelman, S. Nobouphasa- vanh. - Guelph: University of Guelph; 1997.

73. Association for the Environmental Health of Soils. Study of state soil arsenic regulations. AEHS State Surveys. - Amherst, 1998.

74. Baralkiewicz, D. Determination of vanadium content in soils by slurry sampling electrothermal atomic absorption spectrometry using K0300G as the stabilizing agent / D. Baralkiewicz, H. Gramowska, K. Ren, M. Mleczek // Central European Journal of Chemistry. - 2006. - V.4. - P.363-374.

75. Battaglia-Brunet, F. Decreased leachability of arsenic linked to biological oxidation of As(III) in solid wastes from bioleaching liquors / F. Battaglia-Brunet, C. Crouzet, D. Breeze, H. Tris, D. Morin // Hydrometallurgy. - 2011. - V.107. -P.34-39.

76. Bhattacharyya, P. Arsenic fractions and enzyme activities in arsenic-contaminated soils by groundwater irrigation in West Bengal / P.Bhattacharyya, S.Tripathy, K.Kim, S.H. Kim // Ecotoxicol. Environ. Saf. - 2008. - V.71 - P.149-156.

77. Bhattacharya, P. Arsenic in the environment: Biology and Chemistry / P. Bhattacharya, A.H. Welch, K.G. Stollenwerk, M.J. McLaughlin, J. Bundschuh, G. Panaullah // Science of the Total Environment. - 2007. - V.379. - P.109-120.

78. Bhattacharya, P. Arsenic in Soil and Groundwater Environment/ P. Bhattacharya, A.B.B. Mukherjee, J. Bundschuh, R. Zevenhoven // Trace Metals and other Contaminants in the Environment. - 2007. - V.9. - P.3-60.

79. Bhattacharya, P. Metal contamination at a wood preservation site: characterisation and experimental studies on remediation / Bhattacharya P., Jacks G., Nordqvist S., Mukherjee A.B. // Sci. Total Environ. - 2002. - V.290. P.165-80.

80. Beaulieu, B.T. Arsenate adsorption structures on aluminum oxide and phyllosilicate mineral sufaces in smelter-impacted soils / B.T. Beaulieu, K.S. Savage // Environmental Science and Technology. - 2005. - V.39. - P.3571-3579.

81. Bergqvist, C. Arsenic accumulation in various plant types: licentiate of Philosophy thesi / C. Bergqvist. - Stockholm, 2011. - 26p.

82. Bermejo-Barrera, P. Slurry Sampling Electrothermal Atomic Absorption Spectrometric Determination of Lead, Cadmium and Manganese in Human Hair Samples Using Rapid Atomizer Programs / P. Bermejo-Barrera, A. Bermejo-Barrera // Journal of Analytical Atomic Spectrometry. - 1997. - V.12. - P.301-306.

83. Cabrera, C. Electrothermal atomic absorption spectrometric determination of cadmium, copper, iron, lead, and selenium in fruit slurry: analytical application to nutritional and toxicological quality control / C. Cabrera, M.L. Lorenzo, M.C. Lopez // Journal of AOAC International. - 1995. - V.78. - P.1061-1067.

84. Cal-Prieto, M.J. Slurry sampling for direct analysis of solid materials by electrothermal atomic absorption spectrometry (ETAAS). A literature review from 1990 to 2000 / M.J. Cal-Prieto, M. Felipe-Sotelo, A. Carlosena , J.M. Andrade, P. Lopez-Mahia, S. Muniategui, D. Prada // Talanta. - 2002. - V.56. -P. 1-51.

85. Cao, X. Effects of compost and phosphate amendments on arsenic mobility in soils and arsenic uptake by the hyperaccumulator, Pteris vittata L. / X. Cao, L.Q. Ma // Environ. Pollut. - 2003. - V.126. - No.2. - P.157-167.

86. Córdoba, M.H. A fast method for the determination of lead in paprika by electrothermal atomic-absorption spectrometry with slurry sample introduction / M.H. Córdoba, I.L. García // Talanta. - 1991. - V.38. - P.1247-1251.

87. Cover, F. Arsenic: Environmental Chemistry, Health Threats and Waste Treatment / F. Cover, K. H. Wiley // Science. - 2009. - 588p.

88. Cruz, R. Acid dissolution influences bacterial attachment and oxidation of arsenopyrite / R. Cruz, I. Lazaro, I. Gonzalez, M. Monroy // Miner. Eng. - 2005. - V.18. - P.1024-1031.

89. Cullen, W.R. Arsenic speciation in the environment / W.R. Cullen, K.J. Reimer // Chem. Rev. - 1989. - V.89. - P.713-764.

90. Datta, R. Arsenic biogeochemistry and human health risk assessment in organo-arsenical pesticideapplied acidic and alkaline soils: an incubation study / R. Datta, D. Sarkar, S. Sharma, K. Sand // Sci. Total Environ. - 2006. - V.372. - No.1. -P.39-48.

91. Suvendu, D. Effect of arsenic contamination on bacterial and fungal biomass and enzyme activities in tropical arsenic-contaminated soils / D. Suvendu, J. Jiin-Shuh, K. Sandeep, C.Sukalyan // Biol. Fertil. Soils. - 2013. - V.49. - P.757-765.

92. Diorio, C. An Escherichia coli chromosomal ars operon homolog is functional in arsenic detoxification and is conserved in gram-negative bacteria / C. Diorio, J. Cai, J. Marmor, R. Shinder, M.S. DuBow // J. Bacteriol. - 1995. - V.177. -P.2050-2056.

93. Environmental Health Criteria 224. Arsenic and arsenic compounds / The World Health Organization, Geneva, 2001.

94. Esteban. E, High-affi nity phosphate/arsenate transport in white lupin ( Lupinus albus ) is relatively insensitive to phosphate status / E. Esteban, R.O. Carpena, A.A. Meharg // New Phytol. - 2003. - V.158. - P.165-173.

95. Fayiga, A.O. Phytoremediation of arsenic-contaminated soil and groundwater: PhD dissertation / A.O. Fayiga. - Florida, 2005.

96. Fendorf, S.E. Arsenate and chromate retention mechanisms on goethite: Surface structure / S.E Fendorf, M.J. Eick, P.R. Grassl, D.L. Sparks // Environ. Sci. Technol. - 1997. - V.31. - P.315-320.

97. Fendorf, S. Temporal changes in soil partitioning and bioaccessibility of arsenic, chromium, and lead / S. Fendorf, M.J. La Force, G. Li // J. Environ. Qual. - 2004. - V.33. - No.6. - P. 2049-2055.

98. Fernandez, J.A. Fixing arsenic in alkaliactivated cementitious matrices / J.A. Fernandez, A. Palomo, D.E. Macphee, E.E. Lachowski // J. Am. Ceram. Soc. -2005. - V.88. - P.1122-1126.

99. Foster, A.L. Spectroscopic investigations of arsenic species in solid phases. In: Arsenic in groundwater: geochemistry and occurrence / Eds. A.H.Welch, K.G. Stollenwerk. - Boston: Kluwer Academic Publishers, 2003. - P.27-65.

100. Ghosh, M.M. Adsorption of inorganic arsenic and organoarsenicals on hydrous oxides / M.M.Ghosh, J.R.Yuan // Environ. Progress. - 1987. - V.6. - P.150-157.

101. Gihring, T.M. Arsenite oxidation and arsenate respiration by a new Thermus isolate / T.M. Gihring, J.F. Banfield // FEMS Microbiol. Lett. - 2001. - V.204. -No.2. - P.335-340.

102. Hutton, M. Human Health Concerns of Lead, Mercury, Cadmium and Arsenic: In Lead, Mercury, Cadmium and Arsenic in the Environment / M. Hutton; Eds. T.C. Hutchinson, K.M. Meema. - New York: John Wiley and Sons Ltd, 1987. - P.53-68.

103. IMEP-33: total cadmium and lead in baby food. Interlaboratory Comparison Report. European Commission Joint Research Centre Institute for Reference Materials and Measurements, 2011.

104. Jacks, G. Arsenic contamination in the environment due to the use of CCA-wood preservatives. In Arsenic in Wood Preservatives / G.Jacks, P. Bhattacharya. -Kemi, 1998. - P.7-75.

105. Jackson, B.P. Arsenic and selenium speciation in coal fly ash extracts by ion chromatography-inductively coupled plasma mass spectrometry / W.P. Miller, B.P. Jackson // J. Anal. At. Spectrom. - 1998. - V.13. - P.1107-1112

106. Jain, A. Effect of competing anions on adsorption of arsenate and arsenite by ferrigydrite / A. Jain, R.H. Loeppert // J. Environ.Qual. - 2004. - V.29. - P.1422-1430.

107. Jayasumana, C. Phosphate fertilizer is a main source of arsenic in areas affected with chronic kidney disease of unknown etiology in Sri Lanka / C. Jayasumana, S. Fonseka, A. Fernando, K. Jayalath, M. Amarasinghe, S. Siribaddana, S. Gunatilake, P. Paranagama // Springerplus. - 2015. - V.4. - P.1-8.

108. Kurfuerst U. Feststoffanalyrik mit Zeeman-AAS / U. Kurfuerst, K.H. Grobecker // Laborpraxis. - 1981. - V.5. - P.28-31.

109. Lafferty, B.J. Methyl arsenic adsorption and desorption behavior on iron oxides /

B.J. Lafferty, R.H. Loeppert // Environ. Sci. Technol. - 2005 - V.39. - P.2120-2127.

110. Leonard, A. Arsenic / A. Leonard; Ed. by E. Merian // Metals and their compounds in the environment. - Weinheim: VCH Publishers, 1991. - P. 751772.

111. Liao, V.H. Arsenite-oxidizing and arsenate-reducing bacteria associated with arsenic-rich groundwater in Taiwan / V.H. Liao, Y.J. Chu, Y.C. Su, S.Y. Hsiao,

C.C. Wei, C.W. Liu, C.M. Liao, W.C. Shen, F.J. Chang // J. Contam. Hydrol. -2011. - V.123. - P.20-29.

112. Lim, J.E. Effects of natural and calcined poultry waste on Cd, Pb and As mobility in contaminated soil / J.E. Lim, M. Ahmad, A.R.A. Usman, S.S. Lee, W.-T. Jeon, S.-E. Oh, J.E. Yang, Y.S. Ok // Environ. Earth Sci. - 2013. - V.69. - P.11-20.

113. López-García, I. Determination of mercury in soils and sediments by graphite furnace atomic absorption spectrometry with slurry sampling / I. López-García, M. Sánchez-Merlos, M. Hernández-Córdoba // Spectrochimica Acta. Part B. -1997. - V.52. - P.2085-2092.

114. Lopez-Garcia, I. Slurry sampling for the determination of silver and gold in soils and sediments using electrothermal atomic absorption spectrometry / I. LopezGarcia, N. Campillo, I. Arnau-Jerez, M. Hernarndez-Corrdoba // Spectrochim. Acta. - 2003. - V.58B. - P.1715-1721.

115. Lorenz, N. Response of microbial activity and microbial community composition in soils to long-term arsenic and cadmium exposure / N. Lorenz, T. Hintemann, T. Kramarewa, A. Katayama, T. Yasuta, P. Marschner, E. Kandeler // Soil Biology and Biochemistry. - 2006. - V.38. - P.1430-1437.

116. Lvov B.V. Gaseous carbide mechanism of the reduction of oxides by carbon: from a graphite furnace to a blast furnace // Spectrochim. Acta. - 1989. - V.44B. - P.1257-1271.

117. Lynch, S. Development of a slurry atomization method for the determination of cadmium in food samples by electrothermal atomization atomic-absorption spectrometry / S. Lynch, D. Littlejohn. - Talanta. - 1991. - V.37. - P.825-830.

118. Ma, J.F. Transporters of arsenite in rice and their role in arsenic accumulation in rice grain / J.F. Ma, N. Yamaji, N. Mitani, X.Y. Xu, Y.H. Su, S.P. McGrath, F.J. Zhao // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2008. - V.105. - P.9931-9935.

119. Ma, L.Q. A fern that hyperaccumulates arsenic / L.Q. Ma, K.M. Komar, C. Tu, W. Zhang, Y. Cai // Nature. - 2001. - V.409. - P.579.

120. Manning, B.A. Adsorption and stability of arsenic III at the clay-mineral water interface / B.A. Manning, S. Goldberg // Environ. Sci. Technology. - 1997. -V.31. - P.2005-2011.

121. Masscheleyn, P.H. Effect of redox potential and pH on arsenic speciation and solubility in a contaminated soil / P.H. Masscheleyn, R.D. Delaune, W.H. Patrick // Environ. Sci. Technol. - 1991. - V.25. - P.1414-1419.

122. Mierzwa, J. Comparative determination of Ba, Cu, Fe, Pb and Zn in tea leaves by slurrysampling electrothermal atomic absorption and liquid sampling inductively coupled plasma atomic emission spectrometry / J. Mierzwa, Y.C. Sun, Y.T. Chung, M.H. Yang. - Talanta. - 1998. - V.47. - P.1263-1270.

123. Miller-Ihli, N.J. Influence of slurry preparation on the accuracy of ultrasonic slurry electrothermal atomic absorption spectrometry / N.J. Miller-Ihli // J. Anal. At. Spectrom. - 1994. - V.9. - P.1129-1134.

124. Moreno-Jimenez, E. The Fate of Arsenic in Soil-Plant Systems / E. Moreno-Jimenez, E. Esteban, J.M. Penalosa // Reviews of environmental contamination and toxicology. - 2012. - Vol. 215. - P. 1-37.

125. Mukhopadhyay, R. Microbial arsenic: from geocycles to genes and enzymes / R. Mukhopadhyay, B.P. Rosen, L.T. Phung, S. Silver // FEMS Microbiol. Rev. -2002. - V.26. - P.311-325.

126. Murko, S. Determination of Cd, Pb and As in sediments of the Sava River by electrothermal atomic absorption spectrometry / S. Murko, R. Milacic, M.Veber, J. Scancar // Journal of the Serbian Chemical Society. - 2010. - V.75. - No.1. -P.113-128.

127. Nannipieri, P. Soil enzymology: classical and molecular approaches / P. Nannipieri, L. Giagnoni, G. Renella, E. Puglisi, B. Ceccanti, G. Masciandaro, F. Fornasier, M.C. Moscatelli, S. Marinari // Biol. Fertil. Soils. - 2012. - V.48. -P.743-762.

128. NHMRC/NRMMC (National Health and Medical Research Council/ Natural Resource Management Ministerial Council). National water quality management strategy. Australian drinking water guidelines186496118X, 2004.

129. Okunev R.V. Determination of free proteinogenic amino acids in soil solutions by HPLC with phenyl isothiocyanate derivatization / R.V. Okunev, B.R. Grigoryan, A.I. Sharipova // Journal of Siberian Federal University. Chemistry - 2014. -Vol.4., No.7. - P. 480-486.

130. Oliveira, A. Effects of long-term heavy metal contamination on soil microbial characteristics / A. Oliveira, M.E. Pampulha // Journal of Bioscience and Bioengineering. - 2006. - V.102. - No.3. - P.157-161.

131. Onishi, H. Arsenic. In: Handbook of geochemistry / H. Onishi; Ed. K.H. Wedepohl. - New York: Springer-Verlag, 1969.

132. Owolabi, J.B. Differential mRNA stability controls relative gene expression within the plasmid-encoded arsenical resistance operon. / J.B. Owolabi, B.P. Rosen // J. Bacteriol. - 1990. - V.172. - P.2367-2371.

133. Prasad, P. Evaluation of microbial biomass and activity in different soils exposed to increasing level of arsenic pollution: a laboratory study / P. Prasad, J. George, R.E. Masto, T.K. Rout, L.C. Ram, V.A. Selvi // Soil and Sediment Contamination. - 2013. - V.22. - P.483-497.

134. Quazi, S. Effects of soil types and forms of arsenical pesticides on rice growth and development / S. Quazi, R. Datta, D. Sarkar // Inter. J. Environ. - 2011. -V.8. - No.16. - P.445-460.

135. Rivas, B.L. Bacterial generation of liquid arsenic waste and the application of water-soluble polymers for arsenic ions separation / B.L. Rivas, Z. Sadowsk // Rev. Environ. Sci. Biotechnol. - 2014. - V.13. - P.277-284.

136. Saada, A. Adsorption of arsenic(V) on kaolinite and on kaolinite-humic acid complexes: Role of humic acid nitrogen groups / A. Saada, D. Breeze, C. Crouzet, S. Cornu, P. Baranger // Chemosphere. - 2003. - V.51. - P.757-763.

137. Sahu S.J. A laboratory batch study on arsenic sorption and desorption on guava orchard soils of Baruipur, West Bengal, India / S.J. Sahu, B. Nath, S. Roy, B. Mandal, D. Chatterjee // Journal of Geochemical Exploration. - 2011. - V.108. -P.157-162.

138. Sardans, J. Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry to Determine As, Cd, Cr, Cu, Hg, and Pb in Soils and Sediments: A Review and Perspectives / J. Sardans, F. Montes, J. Penuelas // Soil and Sediment Contamination. - 2011. -V.20. - P.447-491.

139. Schneider, G. Slurry and liquid sampling using electrothermal atomic absorption spectrometry for the analysis of zirconium dioxide based materials / G. Schneider, V. Krivan // Spectrochimica Acta. Part B. - 1995. - V.50. - No.13. -P.1557-1571.

140. Schultz, E. Arsenic Ecotoxicity in Soils. Geological Survey of Finland / E. Schultz, A. Joutti. - Miscellaneous Publications, 2007. - 53 p.

141. Silver, S. Genes and enzymes involved in bacterial oxidation and reduction of inorganic arsenic / S. Silver, L.T. Phung // Appl. Environ. Microbiol. - 2005. -V.71. - P.599-608.

142. Taylor, J.F. In vitro evaluation of ferrihydrite as an enterosorbent for arsenic from contaminated drinking water / J.F. Taylor, A. Robinson, N. Johnson, A. Marroquin-Cardona, B. Brattin, R. Taylor, T.D. Phillips // Environmental Science and Technology. - 2010. - V.43. - P.5501-5506.

143. Tripathi, R.D. Arsenic hazards: strategies for tolerance and remediation by plants / R.D. Tripathi, S. Srivastava, S. Mishra, N. Singh, R. Tuli, D.K. Gupta, F.J.M. Maathuis // Trends. Biotechnol. - 2007. - V.25. - P. 158-165.

144. Turpeinen, R. Interactions between metals, microbes and plants -Bioremediation of arsenic and lead contaminated soils: academic dissertation in environmental ecology / R. Turpeinen. - Helsinki, 2002.

145. Turpeinen, R. Microbial community structure and activity in arsenic-, chromium-and copper-contaminated soils / R. Turpeinen, T. Kairesalo, M.M. Haggblom // FEMS Microbiol. Ecol. - 2004. - V.47. - No.1. - P.39-50.

146. USEPA. Integrated risk information system (IRIS): Arsenic inorganic. CASRN 7440-38-2, Cincinnati, 1998.

147. Verbruggen, N. Mechanisms to cope with arsenic or cadmium excess in plants / N. Verbruggen, C. Hermans, H. Schat // Curr. Opin. Plant. Biol. - 2009. - V.12. -No.3. - P.364-372.

148. Viñas, P. Analysis of copper in biscuits and bread using a fast-program slurry electrothermal atomic absorption procedure / P. Viñas, N. Campillo, I. López García, M. Hernández Córdoba // Journal of Agricultural and Food Chemistry. -1993. - V.41. - P.2024-2027.

149. Welna, M. Quality of the Trace Element Analysis: Sample Preparation Steps. In: Wide Spectra of Quality Control / M. Welna, A. Szymczycha-Madeja, P. Pohl; ed. by I. Akyar. - Croatia: InTech, 2011. - P.53-70.

150. Williams, P.N. Greatly enhanced arsenic shoot assimilation in rice leads to elevated grain levels compared to wheat and barley / P.N. Williams, A. Villada,

C. Deacon, A. Raab, J. Figuerola, A. J.Green, A.A.Meharg // Environ. Sci. Tech. - 2007. - V. 41. - P.6854-6859.

151. Yao, H. Microbial biomass and community structure in a sequence of soils with increasing fertility and changing land use / H. Yao, Z. He, M.J. Wilson, C.D. Campbell // Microb. Ecol. - 2000. - V.40. - P.223-237.

152. Zakharov, Yu. A. The influence of a probe on the optical path of atomic adsorption spectrometer with a graphite tube atomizer / Yu.A. Zakharov, O.B. Kokorina, R.V.Okunev // Optics and Spectroscopy. - 2014. - V.116. - I.4. -P.642-648.

153. Zavala, Y.J. Arsenic in rice: Estimating normal levels of total arsenic in rice grain / Y.J. Zavala, J.M Duxbury // Environ. Sci. Technol. - 2008. - V.42. - P.3856-3860.

154. Zeng, X. Phosphate has a differential influence on arsenate adsorption by soils with different properties / X. Zeng, P. Wu, S. Su, L. Bai, Q. Feng // Plant. Soil Environ. - 2012. - V.58. - P.405-411.

155. Zhang, C. Assessment of arsenic distribution in paddy soil and rice plants of a typical affected by acid mine drainage in Southwest China / C. Zhang, P. Wu, C. Tang, Z. Han, J. Sun // Environment and Pollution. - 2013. - V.2. - No.2. - P.27.

156. Zhang, W.Y. Arsenic speciation and distribution in an arsenic hyperaccumulating plant / W.Y. Zhang, C.T. Cai, L.Q. Ma // Sci. Total Environ. - 2002. - V.300. -P.167-177.

157. Zhao, F.J. Arsenic uptake and metabolism in plants / F.J. Zhao, F. Ma, A.A. Meharg, S.P. McGrath // New Phytol. - 2009. - V.181. - P.777-794.

158. Zhu, Y.-G., Williams P.N., Meharg A.A. Exposure to inorganic arsenic from rice: a global health / Y.-G. Zhu, P.N. Williams, A.A. Meharg // Environ. Pollut. -2008. - V.154. - No.2. - P.169-171.

Гранулометрический состав почв

№ образца Горизонт Почва Содержание частиц, % от веса абсолютно-сухой почвы

1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,0050,001 <0,001 <0,01

1 Ап Л2 0,7 26,6 33,2 10,4 14,1 15,0 39,5

2 Ап Л2 0,3 15,1 45,6 9,3 12,3 17,5 39,1

3 Ап Л1 0,6 20,3 40,2 12,9 14,1 11,9 38,9

4 Ап Л2 2,6 15,9 38,8 7,9 13,6 21,0 42,7

5 Ап Л2 1,2 14,8 32,0 9,0 13,3 29,8 52,0

6 Ап Л2 0,0 14,4 44,6 13,4 13,4 14,2 41,1

7 Ап Л2 0,6 15,0 43,3 12,4 13,4 15,3 41,2

8 Ап Л3 0,6 10,2 35,8 11,9 12,9 28,6 53,5

9 Ап Л3 0,0 9,4 33,7 13,4 16,4 27,0 56,8

10 А1 Л3 1,2 27,0 31,0 10,8 15,3 14,8 40,8

11 А1 Л3 0,6 34,1 40,7 8,2 10,1 6,3 24,6

12 А1 Л3 2,9 22,8 50,3 11,1 7,8 5,0 24,0

13 А1 Дп 1,1 22,5 49,3 11,3 11,5 4,3 27,1

14 А1 Дп 2,0 28,8 37,7 12,4 10,1 8,9 31,4

15 А1 Дп 0,9 19,5 52,8 11,3 9,0 6,3 26,8

16 А1 Дп 0,6 22,9 47,3 12,3 10,3 6,8 29,3

17 Ап Дп 2,0 10,4 46,9 11,8 15,4 13,6 40,7

18 А1 Дп 4,4 18,5 51,8 9,4 11,6 4,3 25,3

19 Ап Дп 0,7 17,8 37,2 12,0 15,2 17,1 44,3

20 А1 Дп 0,9 18,0 52,6 14,7 8,9 4,9 28,5

21 А1 Л2 0,5 20,9 35,5 11,8 14,9 16,5 43,1

22 А1 Л2 1,9 34,1 27,2 9,1 9,6 18,0 36,7

23 А1 Л2 0,5 14,4 13,7 7,4 17,0 47,0 71,4

24 Ап Дкв 1,0 18,5 30,7 8,7 14,2 27,0 49,8

25 Ап Дкр 0,9 16,3 20,3 8,8 19,0 34,7 62,6

26 Ап Дкт 0,4 15,3 24,3 14,5 17,8 27,7 60,0

27 Ап Дкр 1,4 19,2 24,5 8,7 14,6 31,5 54,9

28 А1 Ад 1,9 21,3 37,4 8,1 11,9 19,4 39,4

29 А1 Ад 1,4 29,9 31,0 9,5 12,4 15,9 37,7

30 А1 Ад 0,5 28,7 24,1 14,6 14,0 18,1 46,7

31 А1 Ад 7,7 38,4 21,0 5,3 12,6 15,0 32,9

32 А1 Ад 5,0 45,3 15,8 10,6 10,4 12,9 34,0

33 А1 Ад 0,5 22,1 22,8 10,5 15,9 28,2 54,6

34 А1 Ад 2,3 39,6 21,9 5,4 11,6 19,3 36,3

35 А1 Ад 0,0 31,7 24,7 10,4 10,9 22,3 43,6

36 А1 Ал 1,3 29,7 34,5 9,6 8,7 16,2 34,5

37 Ап Дкв 0,4 19,6 14,9 12,7 15,8 36,7 65,2

38 Ап Дкв 6,3 33,7 20,0 9,4 8,1 22,5 40,0

39 Ап Дкв 0,4 11,7 28,3 9,4 17,6 32,5 59,6

40 Ап Дкр 0,4 13,2 25,0 10,1 17,1 34,1 61,3

41 А1 Л2 1,9 19,0 39,2 11,9 14,0 14,1 40,0

Примечание: Л2 - серая лесная, Л3 - темно-серая лесная, Дп - дерново-подзолистая, Дкв - дерново-карбонатная выщелоченная, Дкт - дерново-карбонатная типичная, Дкр - дерново-карбонатная рикховая, Ад - аллювиальная дерновая, Ал - аллювиальная луговая, А1 -верхний горизонт естественной почвы, Ап - верхний горизонт пахотной почвы.

Содержание элементов в образцах и некоторые свойства почв

№ образца Горизонт Почва Лб, мг/кг Бе, % Мп, мг/кг Гумус, % рН Высота*, м

1 Ап Л2 4,5 2,87 550 2,7 6,1 120,3

2 Ап Л2 4,6 2,19 475 3,1 6,2 114,4

3 Ап Л1 4,2 2,04 506 3,7 6,4 99,8

4 Ап Л2 5,7 2,30 539 2,3 6,0 137,8

5 Ап Л2 4,2 3,07 471 3,4 6,8 113,4

6 Ап Л2 5,7 2,25 541 2,6 6,7 175,3

7 Ап Л2 4,7 1,25 682 2,6 6,0 145,9

8 Ап Л3 7,3 2,55 396 7,1 6,8 80,4

9 Ап Л3 6,8 2,45 426 6,2 6,7 103,5

10 А1 Л3 6,0 2,53 650 3,4 6,3 131,5

11 А1 Л3 3,1 1,41 591 5,7 6,1 130,8

12 А1 Л3 3,4 1,20 581 4,9 5,7 130

13 А1 Дп 3,6 1,19 655 6,9 5,5 133

14 А1 Дп 4,6 1,95 739 4,2 5,5 177,6

15 А1 Дп 2,1 1,83 571 5,3 4,8 179

16 А1 Дп 1,8 0,98 370 11,5 5,5 174

17 Ап Дп 6,2 1,99 536 1,4 6,3 167,9

18 А1 Дп 4,5 1,45 697 5,8 5,4 167,3

19 Ап Дп 5,8 1,56 565 1,2 6,8 164,8

20 А1 Дп 9,5 1,07 757 5,7 7,7 154

21 А1 Л2 5,7 1,68 521 2,7 6,3 170,1

22 А1 Л2 2,5 2,13 426 0,7 6,2 170,1

23 А1 Л2 4,7 3,31 495 4,8 6,0 159,8

24 Ап Дкв 5,7 4,81 453 5,3 7,5 121,4

25 Ап Дкр 5,7 4,56 690 4,5 7,9 148,3

26 Ап Дкт 4,3 3,33 697 4,0 7,4 137,8

27 Ап Дкр 6,8 1,73 448 2,1 7,4 131,4

28 А1 Ад 5,5 2,64 416 6,5 7,6 75,1

29 А1 Ад 4,6 3,57 390 2,7 7,5 72,5

30 А1 Ад 5,5 2,58 533 5,6 6,9 89,7

31 А1 Ад 4,5 2,92 468 4,7 7,8 109,8

32 А1 Ад 4,3 3,01 432 3,0 7,8 75,4

33 А1 Ад 6,6 3,14 379 5,0 8,0 65,5

34 А1 Ад 6,3 1,69 288 2,5 7,7 67,5

35 А1 Ад 6,2 3,94 310 5,9 8,0 77,7

36 А1 Ал 5,1 1,57 546 10,2 7,7 93

37 Ап Дкв 5,7 4,27 592 4,4 6,7 149,7

38 Ап Дкв 5,6 3,03 504 2,2 6,1 104,7

39 Ап Дкв 5,6 4,78 504 2,9 7,2 148,4

40 Ап Дкр 4,3 4,20 707 7,2 7,7 146,4

41 А1 Л2пест 5,7 2,16 709 6,9 5,9 155,3

Примечание: Л1 - светло-серая лесная, Л2 - серая лесная, Л3 - темно-серая лесная, Дп - дерново-подзолистая, Дкв - дерново-карбонатная выщелоченная, Дкт - дерново-карбонатная типичная, Дкр - дерново-карбонатная рикховая, Ад - аллювиальная дерновая, Ал -аллювиальная луговая, А1 - верхний горизонт естественной почвы, Ап - верхний горизонт пахотной почвы, * - абсолютная высота точки отбора образца.

Распределение элементов в образцах и некоторые свойства почв

№ образца № разреза Горизонт, мощность ЛБ, мг/кг <0,01 рН Гумус, % Бе, % Мп, мг/кг

42 Разрез №1 А1 (2-20) 5,7 43,2 6,2 2,7 1,6 520

43 А1А2 (20-28) 2,4 36,8 6,1 0,7 2,1 425

44 А2В (28-38) 6,6 45,7 6,3 0,2 3,4 551

45 В1 (38-60) 9,1 57,3 6,3 0,1 3,9 423

46 В2 (60-78) 8,2 52,0 6,3 0 3,9 390

47 ВС (78-110) 8,4 40,3 6,4 0 3,9 410

48 Разрез №2 А1 (2-30) 5,9 40,8 6,2 3,4 1,7 649

49 А2В (30-40) 8,8 50,8 6,3 0 3,7 375

50 В1 (40-70) 9,2 50,5 6,9 0 3,4 367

51 В2 (70-107) 9,9 47,9 5,8 0 3,4 432

52 ВС (107-120) 8,2 43,5 6,0 0 3,0 435

53 Разрез №3 А1 (4-12) 3,6 37,3 6,1 - 1,2 448

54 А2( 12-22) 3,5 36,9 5,3 - 1,2 360

55 А2В (22-38) 4,2 47,5 5,3 - 1,6 190

56 В1 (38-50) 4,6 63,2 5,2 - 2,2 206

57 В2 (50-85) 4,7 63,3 4,6 - 2,1 256

58 ВС (85-100) 4,6 58,8 6,8 - 1,8 278

59 Разрез №4 А1 (4-12) 3,1 15,3 4,7 - 3,2 190

60 А2( 12-22) 2,1 4,5 4,3 - 2,2 15

61 А2В (22-38) 2,5 6,5 4,2 - 2,6 10

62 В1 (38-50) 3,0 6,2 5,1 - 5,6 16

63 В2 (50-85) 2,6 6,0 5,3 - 3,0 17

64 ВС (85-100) 2,5 6,0 5,1 - 2,5 14

65 Разрез №5 А1 (2-15) 4,5 37,7 7,5 2,7 3,6 390

66 А1 (15-30) 4,6 35,1 7,6 - 3,6 370

67 С (30-50) 4,1 30,5 7,7 - 3,2 320

68 С (50-100) 3,9 24,7 7,9 0 2,3 319

69 Разрез №6 А1в (3-24) 6,5 39,6 8 5 3,1 379

70 А^ (25-35) 6,5 39,2 7,9 - 3,0 370

71 A1Bg (35-50) 7,9 35,2 7,8 - 2,9 365

72 Сg (с 50-60) 7,9 29,1 8,3 0 2,8 352

73 Св (с 60) 7,7 28,1 8,3 - 2,7 345

74 Разрез №7 А1 (2-25) 5,5 46,7 6,9 5,6 2,6 533

75 С(25-60) 4,9 44,5 6,8 0 2,6 489

76 Разрез №8 А1 (1-17) 4,4 32,8 7,8 4,7 2,9 468

77 С(17-30) 4,1 17,4 8,1 0 2,7 501

78 Разрез №9 А1 (1-20) 4,2 33,9 7,8 3 3,0 432

79 С(20-50) 5,3 29,1 8 0 3,3 445

80 Разрез №10 А1 (1-20) 6,2 36,2 7,7 2,4 1,7 288

81 С(20-55) 4,8 23,6 8,1 0 2,9 219

82 Разрез №11 А1 (1-25) 6,1 43,6 8 5,9 3,9 310

83 С(25-50) 6,9 40,2 8,3 0 7,3 394

84 Разрез №12 А1 (3-25) 4,3 67,3 7,4 - 3,3 697

85 АВ (25-47) 4,0 60,9 8,4 - 3,2 360

86 Вса (47-67) 4,2 67,5 8,1 - 3,6 490

87 ВСса (67-90) 3,9 63,2 8,0 - 3,2 270

88 Разрез №13 А1 (3-30) 5,6 76,9 7,3 - 3,2 504

89 АВ (30-49) 5,0 82,5 7,5 - 3,2 350

90 В1 (49-62) 4,9 80,5 8,1 - 2,6 345

91 В2са (62-72) 5,0 96,2 8,2 - 2,2 329

92 ВСса (с 72) 5,1 90,5 8,3 - 2,1 318

93 Разрез № 14 А(2-19) 6,8 69,6 7,2 - 1,7 448

94 D (с 19) 6,5 - - - - -