Соединения тяжелых металлов в почвах Нижнего Дона, их трансформация под влиянием природных и антропогенных факторов



Рис. 3. Изотермы адсорбции Cu, Zn и Pb черноземом при их совместном внесении в почву: 1 - Zn, 2 - Pb, 3 - Cu

Влияние сопутствующего аниона на поглощение меди, цинка и свинца почвой

Навески почвы в естественной поликатионной форме заливали растворами азотнокислых и уксуснокислых солей ТМ в соотношении почва:раствор равном 1:10. Концентрации исходных растворов ТМ изменяли в пределах от 0,05 мМ/л до 1 мМ/л.

Поглощение катионов Cu, Pb и Zn черноземом обыкновенным из растворов уксуснокислых и нитратных солей хорошо описывается уравнением ограниченной сорбции Лэнгмюра (рис. 4).

Рис. 4. Изотермы адсорбции катионов Pb, Cu и Zn черноземом обыкновенным из растворов азотнокислых (1) и уксуснокислых (2) солей

При этом катионы ТМ из растворов уксуснокислых солей сорбируются прочнее, чем те же катионы из растворов азотнокислых солей (табл. 14). В обоих случаях по прочности связи поглощенных катионов с ППК справедлива последовательность: Cu > Pb >> Zn.

Таблица 14 - Значения параметров адсорбции катионов Cu2+, Pb2+ и Zn2+ из растворов уксуснокислых и азотнокислых солей (по уравнению Лэнгмюра)

Кати- оны	Нитраты	Ацетаты
	Smax, мМ/100 г	k	R2	Smax, мМ/100 г	k	R2
Pb Cu Zn	1,68±0,11 1,33±0,13 1,46±0,057	40,89±4,87 93,72±20,69 3,28±0,21	0,93 0,94 1,00	1,42±0,21 1,18±0,14 2,26±0,60	76,13±23,91 159,19±0,63 6,96±2,75	0,94 0,82 0,99

Примечание: Smax - максимальная сорбционная емкость, k - константа сродства

Оценка состояния Cu и Pb в растворах свидетельствует о значительном содержании ассоциированных форм металлов. С увеличением рН растет количество заряженных и нейтральных гидроксокомплексов (рис. 5). В растворах уксуснокислых солей до 40% меди связано в комплексы с ацетат ионом. Содержание ассоциированных форм цинка в равновесных растворах в исследуемом диапазоне рН незначительно. Ассоциация ТМ с анионами равновесных растворов является одной из причин наблюдаемых различий при адсорбции данных катионов из растворов уксуснокислых и азотнокислых солей.

Рис. 5. Распределение форм меди, свинца и цинка в равновесных растворах уксуснокислых (А) и азотнокислых (В) солей: 1 - Ме2+, 2 - МеОН+, 3 - Ме(ОН)2, 4 - МеСО3, 5 - МеАс+

Расчет осадкообразования в системе с использованием диаграмм растворимости свидетельствует, что другой причиной наблюдаемых различий может быть образование осадков малорастворимых фосфатов, гидроксидов и карбонатов ТМ.

Анализ механизмов поглощения и трансформации соединений металлов

Функциональные зависимости содержания поглощенной формы металла от концентрации его в равновесном растворе были использованы для построения «суммарной модели», описывающей сорбцию металла на нескольких центрах. Количество центров соответствует числу исследуемых форм соединений. Накопление Cu, Zn и Pb во всех исследуемых формах удовлетворительно описывается уравнением Лэнгмюра. Для каждой формы металла рассчитаны величины k и Smax.. В целом для исследуемых металлов последовательность в расположении форм по параметрам k соответствуют порядку выделения фракций по предлагаемой нами комбинированной схеме.

Дана термодинамическая оценка групп соединений ТМ в почве (табл. 15). Группа непрочно связанных соединений Cu, Pb и Zn характеризуется низкой прочностью связи металлов с соответствующими адсорбционными центрами при высокой емкости их поглощения. Группа прочно связанных соединений металлов обладает высокой прочностью связи к адсорбционным центрам и незначительной емкостью их поглощения. Основным фактором, определяющим иммобилизацию ТМ в почве является прочность их связи с почвенными компонентами.

Таблица 15 - Термодинамические параметры групп непрочно (НС) и прочно связанных (ПС) соединений Cu, Pb и Zn в почве

Группа металлов	Smax, мМ/кг	k	R2
Cu
НС	86,0±33,8	10,3±4,1	0,97
ПС	14,2±1,7	159,5±31,2	0,99
Pb
НС	12,3±1,08	45,6±16,5	0,99
ПС	6,39±0,64	179,3±54,0	0,99
Zn
НС	11,0±3,3	9,1±4,6	0,99
ПС	7,7±3,0	26,8±10,5	0,90



Глава 7. Влияние тяжелых металлов на свойства загрязненных почв

Для оценки влияния ТМ на свойства чернозема нами использованы данные вегетационных, полевых опытов, мониторинговые исследования и специально проведенные модельные эксперименты.

Взаимодействие тяжелых металлов с органическим веществом чернозема обыкновенного

Анализ группового состава ТМ в исследуемых почвах показал, что значительная часть внесенных металлов оказывается в составе органических веществ, преимущественно в непрочно связанном состоянии (табл. 16). Следствием этих процессов явилось увеличение количества алифатических структур в гуминовой кислоте, повышение доли фульвокислот, снижение содержания гуминовых кислот в органическом веществе чернозема обыкновенного.

Таблица 16 - Соотношение непрочно/прочно связанных соединений (%) Сu, Pb и Zn в составе органического вещества и его качественный состав, вегетационный опыт

Элемент	НС/ПС	CГК/ CФК первой фракции	Атомные отношения Н:С
	1	2	1	2	1	2
Cu	5/95	30/70	1,0	0,6	0,89	1,14
Pb	4/96	29/71		0,5		1,17
Zn	23/77	84/16		0,7		1,11

Примечание: 1- вариант без внесения металла, 2 - при внесении 300 мг/кг металла

Влияние сорбции тяжелых металлов на состав обменных катионов чернозема обыкновенного

Изучение механизмов вытеснения обменных катионов в объем почвенного раствора проводилось в модельном эксперименте по сорбции Cu, Zn и Pb, внесенных в форме ацетатных и нитратных солей в концентрациях от 0,05 мМ/л до 1 мМ/л.

Анализ состава равновесных растворов показал, что в исследуемой системе в ионообменном процессе наряду с ТМ участвуют катионы Са2+, Mg2+, K+, Na+ и H+. Эквивалентность обмена зависит от концентрации внесенного металла. В качестве примера в таблице 17 приведено вытеснение обменных катионов при поглощении почвой Zn.

При одинаковых концентрациях равновесного раствора, адсорбция металлов из растворов уксуснокислых солей выше, чем из растворов азотнокислых. Это подтверждает ионообменный механизм поглощения ТМ почвой с одной стороны, и значительную роль в этом процессе слабых комплексов типа Me(CH3COO)+ и Ме(ОН)+. Соотношения между выделившимися в раствор обменными катионами и количеством поглощенных ТМ при их раздельном и совместном внесении отличаются незначительно.

Вытеснение обменных катионов при поглощении ионов ТМ отразилось на результатах определения состава обменных оснований Ca2+ и Mg2+ чернозема обыкновенного в условиях вегетационного опыта. При дозах внесения 1000 и 2000 мг/кг Zn и Pb произошло достоверное уменьшение суммы обменных оснований и ЕКО.

Таблица 17 - Количество вытесненных катионов при поглощении Zn из растворов нитратных и ацетатных солей, мМ/кг

SZn	Ca2+	Mg2+	Na+	K+	H+	?выт.кат.	?выт.кат./SZn
ZnNO3
0,43	0,7	0,2	0,003	0,008	0,001	0,9	2,2
0,65	0,8	0,2	0,012	0,001	0,001	1,0	1,6
0,80	0,8	0,4	0,019	0,014	0,001	1,2	1,5
2,40	1,7	0,7	0,029	0,015	0,001	2,4	1,0
3,90	2,6	0,8	0,033	0,015	0,002	3,5	0,9
5,90	2,8	1,0	0,048	0,060	0,003	4,0	0,7
7,10	3,8	1,0	0,050	0,082	0,003	5,0	0,7
Zn(CH3COO)2
0,50	0,7	0,2	0,002	0,001	0,001	0,9	1,9
0,78	0,8	0,4	0,008	0,001	0,001	1,2	1,6
0,94	0,8	0,4	0,008	0,001	0,001	1,2	1,2
2,75	1,5	0,5	0,020	0,006	0,002	2,1	0,8
4,64	1,7	0,7	0,025	0,040	0,002	2,5	0,5
7,37	2,9	1,1	0,035	0,050	0,006	4,1	0,6
9,01	3,5	1,1	0,050	0,007	0,013	4,6	0,5

Изменение кислотно-основного равновесия при адсорбции тяжелых металлов почвой

В условиях вегетационного опыта при внесении ацетатов металлов рН почвенной суспензии чернозема имел тенденцию к снижению в пределах 0,3 единиц. В полевом опыте и мониторинговых наблюдениях существенного изменения рН не было зафиксировано, что объясняется невысокими дозами металлов и существованием карбонатно-кальциевого равновесия в почвенной системе.

В модельном эксперименте изучалось влияние высоких концентраций нитратов и ацетатов Cu, Zn и Pb (от 0,05 до 0,1 М/л) на рН чернозема обыкновенного. Соотношение почва: раствор составляло 1:5. Одновременно с количественным определением адсорбции ТМ черноземом обыкновенным измеряли равновесные величины рН суспензий и сравнивали их со значениями рН чистых растворов данных соединений.

По мере увеличения доли ТМ в сумме обменных катионов усиливается подкисление равновесных растворов (рис. 6). Выделение протонов в результате специфической сорбции ТМ в большей степени происходит в присутствии ацетатов, выделение Н+ при гидролизе растворов солей ТМ играет большую роль при поступлении нитратов металлов. По влиянию на кислотно-основное равновесие металлы образуют следующий убывающий ряд: Cu Pb Zn.



Рис. 6. Изменение рН суспензии чернозема обыкновенного при внесении солей Cu, Pb и Zn

Тяжелые металлы и гранулометрический состав почв

Установлена тесная и очень тесная корреляция (r) между содержанием фракций физической глины с содержанием Cu, Pb и Zn, прочно связанными с органическим веществом (r = 0,79-0,82), а также связь средней и высокой силы с комплексными формами соединений металлов (r = 0,50-0,66).

Влияние тяжелых металлов на содержание элементов минерального питания в почвах

В условиях вегетационного и полевого опытов загрязнение чернозема обыкновенного Pb привело к существенному снижению содержания нитратного азота в почве (табл. 18).



Таблица 18 - Содержание элементов питания (мг/100 г) в черноземе обыкновенном в течение 3-х лет после внесения тяжелых металлов, полевой опыт

Варианты опыта	N-NO3	P2O5	K2O
	1 год	2 год	3 год	1 год	2 год	3 год	1 год	2 год	3 год
Без внесения	0,85	1,05	0,73	6,26	5,95	6,10	35,2	35,2	36,3
Zn	0,70	0,95	0,90	4,99	5,17	5,57	32,5	32,5	35,3
Pb	0,48	0,72	0,80	6,36	6,28	6,18	30,5	35,0	36,0
НСР0,95	0,34	0,42	0,38	1,12	1,58	1,32	4,93	5,21	4,56

Внесение Zn достоверно уменьшало количество подвижного фосфора. В то же время изменений агрохимических показателей (N, P, K) в почвах участков мониторинга в течение 7 лет не установлено.

Глава 8. Качество и продуктивность растений при загрязнении почв тяжелыми металлами

По результатам вегетационных, полевых опытов и мониторинговых наблюдений установлена тесная взаимосвязь (r=0,67±0,18-0,99±0,06) между количеством непрочно связанных соединений Cu, Zn и Pb в почве и содержанием металлов в растениях.

Накопление и распределение меди, цинка и свинца в растениях ячменя в условиях вегетационного опыта

В незагрязненных почвах в связи с низкой подвижностью элементов уровень содержания в зерне ячменя Cu является недостаточным, количество Zn соответствует нижней границы оптимальной концентрации (табл. 19).



Таблица 19 - Содержание Cu, Pb и Zn в органах ярового ячменя при моноэлементном загрязнении чернозема обыкновенного и каштановой почвы, мг/кг

Доза внесения металла, мг/кг	Чернозем обыкновенный	Каштановая почва
	1 год после внесения	2 год после внесения	1 год после внесения	2 год после внесения
	зерно	солома	зерно	солома	зерно	солома	зерно	солома
Cu
Без внесения	1,0	1,2	0,8	0,6	2,1	2,0	1,2	1,4
3	1,9	2,0	1,5	1,0	4,0	5,8	2,1	3,5
10	2,6	2,0	1,9	1,2	5,6	8,2	2,8	5,5
30	4,5	3,0	2,2	2,0	6,7	8,8	4,3	4,8
55	7,5	4,7	4,5	3,8	7,4	11,9	5,2	7,2
100	9,1	7,7	5,9	5,0	9,7	16,0	6,2	9,8
НСР0,95	0,5	1,7	0,3	0,5	0, 4	0, 8	0,6	0,3
Pb
Без внесения	0,5	1,2	0,3	1,0	0,6	1,0	0,3	0,7
6	0,5	1,0	0,3	1,0	0,8	1,3	0,5	1,0
25	0,7	2,2	0,4	1,7	0,6	1,4	0,2	1,1
32	1,7	2,7	0,6	1,7	2,3	3,3	1,8	1,8
55	2,1	3,8	1,5	2,4	2,6	4,3	1,5	3,0
100	3,9	4,7	2,1	2,9	3,9	5,8	2,1	4,8
НСР0,95	0,3	1,0	0,3	1,1	0,4	0,3	0,3	0,8
Zn
Без внесения	24,5	20,4	21,2	17,3	22,4	17,6	15,9	18,5
23	26,5	47,4	20,2	27,7	28,3	40,2	19,3	27,1
50	42,2	54,4	26,4	49,9	51,7	66,8	25,1	48,2
75	50,5	70,0	39,8	55,1	52,6	71,4	34,7	49,1
100	69,9	77,9	53,4	73,5	80,8	103,6	57,9	70,6
300	88,4	107,9	69,5	87,6	95,5	116,1	67,3	88,7
НСР0,95	3,9	3,3	1,2	8,2	1,5	5,3	2,1	8,4

Содержание Pb в зерне приближается или находится на уровне разработанных ПДК для зерновых культур. На каштановых почвах содержание ТМ в растениях по всем вариантам опыта несколько выше.

Из рассматриваемых металлов наиболее активно растения поглощают Zn, значения коэффициента биологического поглощения (КБП) металла на порядок выше, чем у Cu и Pb.

Чем выше нагрузка на почву, тем больше содержание металлов в растениях. Однако распределение ТМ по органам ячменя происходит неравномерно, что связано с защитными функциями растений.

Растения ячменя проявляют различную устойчивость к повышению содержания ТМ в почве. По устойчивости растений ячменя к загрязнению металлы образуют следующий убывающий ряд: Zn >> Cu > Pb. Свидетельством устойчивости является ограничение поступления металла в генеративные органы за счет снижения интенсивности накопления его растениями (рис. 7) и действия у них барьерных механизмов. Последние проявились по отношению к Cu и Zn при полиметальном загрязнении почв (рис.8). Установлен тип поглощения исследуемых элементов растениями ячменя: по Cu и Zn -аккумулятивный, по Pb -индикаторный.

Для характеристики защитной функции системы почва-растение предлагается использовать коэффициент накопления (КН) (рис. 7), представляющий собой частное от деления количества химического элемента в сухой массе растений на содержание его непрочно связанных форм в почве. Составлены уравнение регрессии, выражающие зависимость между содержанием Cu, Pb и Zn в органах ячменя и количеством их непрочно связанных соединений в почвах.

Рис. 7. Коэффициент накопления (КН) меди, цинка и свинца растениями ячменя при раздельном их внесении в чернозем

Рис. 8. Концентрационная зависимость содержания металлов в органах ячменя при их совместном внесении

Качество и продуктивность ячменя при загрязнении почв полевого опыта цинком и свинцом

Закономерности, полученные в условиях вегетационного опыта, по накоплению и распределению ТМ в ячмене подтвердились результатами полевого опыта. Увеличение в 11-14 раз количества непрочно связанных соединений Zn и Pb в загрязненной почве отразилось на качестве выращенного ячменя: в зерне содержание металлов превысило ПДК.

В последующие годы транслокация Zn и, особенно, Pb в растения снижается. Вместе с тем наблюдается стойкое загрязнение ими растительной продукции в течение трех лет после загрязнения.

Результаты полевого опыта позволили определить роль корней в иммобилизации металла и длительность воздействия поллютантов на растения. Установлено, что основную барьерную функцию растений по инактивации Zn в условиях загрязнения выполняют корни. Это выражается в значительном увеличении высоты барьера на границе корень/стебель и смене базипетального характера накопления металла в растениях на акропетальный (рис. 9). Распределение Pb по органам растений практически не изменилось при внесении его в почву.

Установлено, что растения ячменя более устойчивы к загрязнению чернозема обыкновенного Zn, чем Pb. Наиболее чувствительными при загрязнении почвы Pb являются следующие морфобиометрические показатели ярового ячменя: продуктивная кустистость, урожайность, высота колоса без остей, число зерен в колосе, общая биомасса, отношение зерно:солома.

Не выявлено значительного влияния соединений Zn и Pb на содержание макроэлементов (N,P, K) в зерне ячменя. Исключение составляет снижение количества азота в зерне при загрязнении почвы Pb.

Соединения Zn и Pb в течение 2-х лет оказывали негативное влияние на физические и химические свойства зерна пивоваренного ячменя. Воздействие Pb на качество зерна ячменя выражено сильнее. При внесении металлов установлено снижение крупности зерна и соответствующее увеличение количества мелких зерен, снижение абсолютной массы зерна, снижение содержания белка и увеличение крахмала в зерне. Физиологические показатели зерна существенно не изменились. 

Рис. 9. Распределение Zn и Pb по органам ярового ячменя

8.3. Накопление меди, цинка и свинца в естественной травянистой растительности мониторинговых площадок

По результатам 7 лет наблюдений установлена тесная взаимосвязь между накоплением непрочно связанных соединений ТМ в почвах мониторинга и содержанием их в травянистой растительности. Загрязнение травянистых растений Zn и Pb и накопление Cu до верхней пороговой границы наблюдается на мониторинговых площадках «генерального направления» вблизи НчГРЭС (табл. 20).

Таблица 20 - Содержание ТМ в вегетативной части растений (естественный травостой) мониторинговых площадок, мг/кг (совместно с С.С. Манджиевой)

№ площадки	Направление и расстояние от источника, км	Cu	Pb	Zn
1	1,0 СВ	7,3	6,2	48,7
2	3,0 ЮЗ	12,1	5,2	46,0
3	2,7 ЮЗ	2,7	5,1	30,5
4	1,6 СЗ	11,5	15,9	85,0
5	1,2 СЗ	14,2	11,0	76,6
6	2,0 ССЗ	12,7	8,2	35,9
7	1,5 С	6,1	6,8	50,7
8	5,0 СЗ	5,9	4,7	60,8
9	15,0 СЗ	5,5	4,5	28,4
10	20,0 СЗ	2,9	13,3	25,4
НСР	1,0	1,0	3,8

Другим источником загрязнения Pb растений служат выбросы автотранспорта. В малобуферных песчаных почвах (площадка № 2) аккумуляция ТМ растениями возрастает. По накоплению в травянистой растительности металлы выстраиваются в следующий ряд: Zn > Cu = Pb. Показано снижение КН цинка в растениях с увеличением уровня техногенной нагрузки.

КБП для всех исследуемых металлов значительно меньше единицы, что может указывать на преимущественно корневое поглощение растениями металлов. По сравнению с зерновыми культурами травы аккумулируют больше Cu, Zn и Pb. КБП данных элементов естественной травянистой растительностью на порядок больше, чем зерновых (ячменя).

Глава 9. Влияние приемов ремедиации на свойства почв, качество и продуктивность растений

В связи с тем, что прочное связывание ТМ в почве обусловлено процессами хелатообразования, осадкообразования и фиксацией их в структуре минералов, мелиорантами были выбраны навоз (активен в комплексообразовании металлов с разной степенью прочности), мел (активен в специфической сорбции и осадкообразовании металла) и глауконит (активен в обменном поглощении и фиксации металла).

Анализ группового состава соединений ТМ в мелиорированных почвах позволил выявить механизмы воздействия мелиорантов на подвижность ТМ в почвах. При применении мелиорантов происходит уменьшение группы непрочно связанных соединений и соответственно подвижности металлов за счет снижения абсолютного содержания всех подвижных форм Zn и Pb: обменных, комплексных и специфически сорбируемых (табл. 21, 22).

Эффект зависит от вида мелиоранта, наиболее заметен при внесении мела с навозом в течение трех лет после их применения. Предположительно их совместное действие обусловлено прочным связыванием металлов карбонатами путем хемосорбции и образования труднорастворимых соединений Zn и Pb, и дополнительным закреплением их в форме комплексных соединений при внесении органического вещества. Важную роль при внесении карбонатов также играет увеличение сорбционной активности Fe-Mn (гидр)оксидов.

В результате доля непрочно связанных соединений металлов в загрязненных почвах достигает уровня, свойственного незагрязненным почвам, а по цинку даже оказывается ниже его. Выделены общие и специфические черты в трансформации соединений двух металлов под воздействием мелиорантов. Ускоренное мелиорантами общее направление трансформации соединений от менее к более прочно связанным сохраняется для обоих металлов, но скорости этих процессов для соединений Zn выше, чем для Pb.

Совместное применение навоза с глауконитом и мелом достоверно увеличило содержание нитратного азота в почве в течение 3-х лет исследования. Существенного влияния мелиорантов на содержание гумуса, подвижного фосфора и обменного калия в черноземе не установлено. С течением времени от момента внесения карбонатов рН почвы имел тенденцию возврата к исходному уровню.



Таблица 21 - Влияние мелиорантов на содержание непрочно связанных соединений Zn и Pb в черноземе обыкновенном в течение 3-х лет после их применения, мг/кг

Варианты опыта	Формы соединений
	Обменные	Комплексные	Специфически сорбированные
	1 год	2 год	3 год	1 год	2 год	3 год	1 год	2 год	3 год
Zn
Без внесения	0,6	0,6	0,6	0,4	0,5	0,4	6,5	6,8	6,9
Металл (Ме )	33,0	27,6	26,1	27,9	23,7	24,4	52,3	69,8	76,6
Ме + глауконит	27,8	16,2	6,9	8,1	6,4	1,36	14,4	24,1	16,4
Ме + навоз	25,1	18,1	8,4	14,5	5,7	7,6	20,3	17,7	19,1
Ме + глауконит + навоз	25,4	12,6	3,6	10,6	5,6	13,2	19,9	36,2	29,5
Ме + мел 2,5 кг/м2	21,6	9,3	3,9	7,8	7,2	3,0	17,2	30,9	29,3
Ме + мел 5 кг/м2	18,0	4,5	1,0	8,8	14,0	4,88	29,9	37,8	25,0
Ме + мел 2,5 кг/м2+ навоз	15,4	6,8	4,7	8,2	6,15	0,5	15,3	27,4	12,1
Ме + мел 5 кг/м2+ навоз	10,2	4,0	1,0	9,8	6,0	4,05	20,0	26,5	13,2
НСР0,95	6,4	8,0	2,3	1,4	2,01	2,2	10,3	9,9	5,1
Pb
Без внесения	0,8	0,9	1,0	0,3	0,3	0,1	2,4	2,5	2,2
Металл (Ме )	12,8	10,8	8,7	6,0	12,8	14,7	22,9	21,7	18,3
Ме + глауконит	8,4	6,1	3,0	4,9	8,7	4,8	20,9	19,4	9,5
Ме + навоз	8,0	6,6	5,3	3,6	4,0	7,5	17,1	16,9	12,4
Ме + глауконит + навоз	7,2	5,3	1,5	1,8	6,8	6,6	14,9	13,1	10,5
Ме + мел 2,5 кг/м2	6,7	3,2	2,7	4,5	9,5	2,6	9,3	20,0	6,8
Ме + мел 5 кг/м2	4,6	3,0	0,9	4,2	5,4	1,8	9,5	17,7	14,5
Ме + мел 2,5 кг/м2+ навоз	5,7	2,2	1,5	1,5	7,3	5,1	12,9	11,1	10,5
Ме + мел 5 кг/м2+ навоз	4,5	2,0	1,0	0,2	4,9	3,4	9,8	10,0	7,1
НСР0,95	1,4	4,0	1,1	1,3	2,3	1,6	9,9	10,5	4,0

Таблица 22 - Показатель Кп Zn и Pb в почве в течение 3-х лет после внесения мелиорантов

Варианты опыта	Кп Zn	Кп Pb
	1 год	2 год	3 год	1 год	2 год	3 год
Без внесения	0,1	0,1	0,1	0,2	0,2	0,1
Металл (Ме)	0,5	0,5	0,6	0,6	0,8	0,7
Ме + глауконит	0,2	0,2	0,1	0,5	0,4	0,2
Ме + навоз	0,2	0,1	0,1	0,4	0,4	0,3
Ме + глауконит + навоз	0,2	0,2	0,2	0,3	0,3	0,2
Ме + мел 2,5 кг/м2	0,2	0,2	0,1	0,2	0,5	0,1
Ме + мел 5 кг/м2	0,2	0,2	0,1	0,2	0,3	0,2
Ме + мел 2,5 кг/м2 + навоз	0,1	0,1	0,1	0,2	0,2	0,2
Ме + мел 5 кг/м2 + навоз	0,1	0,1	0,1	0,1	0,2	0,1

Внесение в загрязненный Zn и Pb чернозем обыкновенный мела, цеолитов, органических удобрений и их сочетания снизило подвижность металлов в почве и ограничило их поступление в растения ячменя в течение трех лет исследований. Использование мела привело к более заметному снижению содержания металлов в растениях, чем глауконита и навоза, внесенных раздельно. Различия в накоплении металлов растениями при внесении 2,5 и 5% дозы мела были математически недостоверными (табл. 23).

Таблица 23 - Влияние мелиорантов на содержание Zn и Pb в растениях ярового ячменя в течение трех лет после их применения, мг/кг (совместно c С.С. Манджиевой)

Варианты опыта	1 год	2 год	3 год
	зерно	стебли	зерно	стебли	зерно	стебли
Zn
Без внесения	23,0	17,5	24,2	18,1	22,7	17,9
Металл (Ме )	65,4	73,4	58,7	67,4	57,2	66,0
Ме + глауконит	51,4	54,3	30,4	34,5	28,4	32,2
Ме + навоз	55,7	59,1	32,7	37,0	31,2	36,5
Ме + глауконит + навоз	49,9	52,8	29,6	32,7	27,7	31,4
Ме + мел 2,5 кг/м2	45,2	51,4	26,5	30,7	24,1	28,7
Ме + мел 5 кг/м2	44,3	53,4	25,6	35,2	23,8	33,2
Ме + мел 2,5 кг/м2+ навоз	48,4	56,8	29,7	38,2	28,4	37,1
Ме + мел 5 кг/м2+ навоз	41,4	52,0	21,2	31,8	19,6	30,7
НСР0,95	4,0	5,6	5,9	7,9	5,4	8,1
Pb
Без внесения металла	0,3	1,4	0,2	1,1	0,3	1,3
Металл (Ме )	2,5	8,8	1,7	5,9	0,9	3,0
Ме + глауконит	1,84	6,82	0,41	1,49	0,36	1,35
Ме + навоз	1,72	6,44	0,40	1,44	0,35	1,29
Ме + глауконит + навоз	1,74	7,17	0,47	1,83	0,34	1,56
Ме + мел 2,5 кг/м2	1,33	6,81	0,36	1,27	0,27	0,91
Ме + мел 5 кг/м2	1,38	6,44	0,20	0,95	0,18	0,75
Ме + мел 2,5 кг/м2+ навоз	0,96	5,22	0,25	1,20	0,16	0,85
Ме + мел 5 кг/м2+ навоз	0,54	4,72	0,19	1,11	0,14	0,88
НСР0,95	0,44	1,45	0,15	0,21	0,22	0,34

Комплексное применение мелиорантов оказалось более эффективным по сравнению с раздельным. Уже в первый год внесения мела с навозом количество Zn и Pb в зерне ячменя удовлетворяло требованиям безопасности.

Уменьшение подвижности металлов в почве под воздействием мелиорантов привело к уменьшению величин КБП цинка и свинца в течение трех лет с момента их применения. При этом наблюдался устойчивый рост КН цинка. Это указывает на то, что у растений по отношению к биофильным элементам развиты механизмы саморегуляции против недостаточного и избыточного их поступления в различные органы. В отношении Pb действие таких механизмов не обнаружено.

Установлено положительное действие приемов ремедиации на урожайность и морфобиометрические показатели растений ярового ячменя: увеличение высоты растений и колоса, продуктивной кустистости и числа зерен в колосе. Мелиоративные приемы оказались более эффективными на почвах, загрязненных Pb.

Положительное влияние рассматриваемых мелиорантов на элементный состав зерна также проявилось на почвах, загрязненных Pb, что привело к возрастанию концентрации азота в зерне, иногда до уровня исходной почвы. Действие мелиорантов практически не отразилось на содержании в зерне фосфора и калия. Наблюдалась тенденция снижения содержания фосфора в зерне при внесении карбонатов. Использование мелиорантов привело к улучшению физических и химических показателей зерна пивоваренного ячменя. Физиологические характеристики зерна при этом не изменились.



Выводы

Групповой состав соединений ТМ является отражением условий почвообразования и уровня антропогенной нагрузки на почву, и свидетельствует о выполнении почвой ее экологических функций (барьерные функции, влияние на свойства почв, качество и продуктивность растений).

Основой методических приемов определения группового состава соединений металлов является комбинированная схема фракционирования почвенных соединений металлов, базирующаяся на анализе данных последовательного и параллельного их экстрагирования. Об эффективности предложенной системы свидетельствует информативность полученных с ее помощью результатов модельных, вегетационных, полевых опытов и мониторинговых наблюдений состояния незагрязненных, загрязненных и мелиорируемых почв.

Установлена полифункциональность почвенных компонентов (органических веществ, карбонатов, Fe-Mn (гидр)оксидов), способность каждого из них как к прочному, так и к непрочному удерживанию металлов.

Региональные особенности поведения Cu, Zn и Pb в почвах Нижнего Дона заключаются в том что, повышенное общее содержание металлов обусловлено доминированием (56-83%) их прочно связанных соединений в структуре первичных и вторичных минералов. Доля непрочно связанных соединений ТМ, преимущественно удерживаемых карбонатами, составляет 5-12%.

Загрязнение почв Cu, Pb и Zn в модельном лабораторном, вегетационном и полевом опытах, а также на мониторинговых площадках приводит к нарушению естественного соотношения в них соединений металлов. При загрязнении почв ТМ прочность связи их с почвенными компонентами уменьшается. С увеличением общего содержания металлов в загрязненных почвах в 3-13 раз доля среди них непрочно связанных соединений возрастает в 2-4 раза. Прочное удерживание внесенных меди и свинца обеспечивается органическими веществами и Fe-Mn (гидр)оксидами, цинка - Fe-Mn (гидр)оксидами. Закрепление внесенных металлов в решетках силикатных минералов незначительно.

Поглощение Cu, Zn и Pb черноземом обыкновенным осуществляется через механизм поликатионного обмена. Катионы ППК по их способности вытесняться ионами тяжелых металлов составляют убывающий ряд: Ca2+ > Mg2+ > Na+ > K+ > H+. По прочности связи поглощенных катионов с ППК металлы составляют ряд Cu > Pb >> Zn. В процессе поглощения ионов тяжелых металлов из растворов кислотность их повышается. По способности вызывать подкисление раствора ионы металлов образуют ряд: Cu Pb Zn. Эквивалентность обмена, степень и характер подкисления почв зависят от концентрации и свойств катиона металла и лиганда.

На поглощение Cu, Zn и Pb почвой большое влияние оказывает сопутствующий анион. Ионы металлов из растворов их уксуснокислых солей сорбируются прочнее по сравнению с нитратными солями. При этом ионы металлов, внесенные в форме нитратов, вытесняют больше обменных катионов, чем внесенные в форме ацетатов.

Поглощение металла почвой может быть описано как процесс накопления его в виде различных соединений, удерживаемых адсорбционными центрами с разной прочностью. Металлы в почвах представляют собой континуальный ряд соединений, объединяемых единым направлением трансформации от менее устойчивых к более устойчивым. Начальный этап процесса трансформации соединений внесенного Zn связан, в основном, с переходом обменных форм в специфически сорбированные, Cu и Pb - из обменных в комплексные с органическим веществом. Ионы Zn менее прочно удерживаются и являются слабыми конкурентами за адсорбционные места в присутствии Cu и Pb.

В течение 3-5 лет после загрязнения равновесие в системе соединений тяжелых металлов в черноземе обыкновенном не достигается. При полиметальном загрязнении подвижность металлов в почве выше, чем при монометальном. Многолетнее (более 40 лет) промышленное загрязнение почв ТМ ведет к большему росту содержания их подвижных соединений по сравнению с однократным внесением металлов.

По способности прочно удерживать Cu, Pb и Zn почвы образуют ряд: лугово-черноземная легкоглинистая > лугово-черноземная тяжелосуглинистая ? чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый > каштановая тяжелосуглинистая > аллювиально-луговая песчаная. В каштановой почве по сравнению с черноземом отмечена большая роль обменных процессов в трансформации ТМ. С увеличением степени карбонатности возрастает способность почв прочно связывать поступающих в них металлы.

Загрязнение почв металлами сопровождается изменением физико-химических и агрохимических свойств почв. При моделировании высокого уровня загрязнения Cu, Zn и Pb (от 3 до 3000 ПДК по валовому содержанию) в черноземе обыкновенном снижается уровень рН, меняется состав обменных катионов, повышается мобильность органического вещества, уменьшается содержание нитратного азота и подвижного фосфора.

Содержание Cu, Zn и Pb в растениях, выращенных на загрязненных почвах, четко отражает изменение группового состава соединений тяжелых металлов. Установлена тесная связь между количеством непрочно связанных соединений ТМ в почве и накоплением их в растениях (r=0,67±0,18-0,99±0,06). В наибольшей степени выражена аккумуляция цинка в растениях. Совместное внесение металлов увеличивает их подвижность в почве и доступность растениям. По сравнению с дикорастущей травянистой растительностью, зерновые культуры, используемые в опытах, усваивают меньше Cu, Zn и Pb.

Барьерная функция почв в отношении металлов проявляется как способность почвы прочно фиксировать поступившие извне металлы. При ослаблении барьерных функций почвы в условиях возрастающего уровня загрязнения усиливается устойчивость растений к воздействию металлов. Проявлением устойчивости растений является ограничение поступления металла в генеративные органы за счет снижения интенсивности накопления его растениями и действия у них барьерных механизмов. По устойчивости растений ячменя к загрязнению металлы образуют следующий убывающий ряд: Zn >> Cu > Pb. В качестве количественной меры защитной функции системы почва-растение предлагается использовать коэффициент накопления (КН), представляющий собой отношение количества металла в сухой массе всего растения или его органа к содержанию непрочно связанных соединений металла в почве.

Аккумуляция непрочно связанных соединений металлов в почве и накопление их в яровом ячмене неблагоприятно влияет на его продуктивность и качество. Стойкое загрязнение растений Zn и Pb сохраняется не менее трех лет после внесения металлов в почву. Зерно ячменя, выращенного на загрязненных Zn и Pb почвах до уровней 3 ПДК по валовому содержанию, непригодно ни для фуражных целей, ни для пивоварения. Влияние Pb на морфобиометрические, технологические показатели и продуктивность ячменя выражено сильнее, чем Zn. Загрязнение почвы металлами в этих пределах не вызывает значительного изменения содержания питательных элементов в зерне.

Мелиорирующее действие различных материалов обеспечивается их способностью снижать подвижность металлов в загрязненных почвах за счет их прочной фиксации почвенными компонентами. Показано положительное действие глауконита, мела и навоза на загрязненном Zn и Pb черноземе, внесение которых способствовало восстановлению продуктивности ячменя и качества зерна в течение 3 лет после использования мелиорантов. Эффект комплексного внесения мела с навозом опережал влияние раздельного и совместного внесения глауконита и навоза.



Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованные ВАК РФ:

1. Минкина Т.М, Скуратов Н.С., Докучаева Л.М Тяжелые металлы в почвах и растениях г. Новочеркасска // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естественные науки. - 2001. - № 3. - С. 68-71.

2. Минкина Т.М., Нагабедьян И.А., Новогренко В.Д. Методические аспекты почвенно-экологического мониторинга // Плодородие. - 2002. - № 5 (8). - С. 33-35.

3. Самохин А.П., Минкина Т.М., Назаренко О.Г. Определение тяжелых металлов в почве // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естественные науки - 2002. - №3. - С. 82-86.

4. Минкина Т.М., Нагабедьян И.А., Назаренко О.Г. Сертификация почв земельных участков // Агрохимический вестник. - 2003. - № 2. - С. 25-27.

5. Минкина Т.М., Федосеенко С.В., Крыщенко В.С. Использование химических мелиорантов на черноземе обыкновенном, загрязненном свинцом // Изв. Вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2004. - №3. - С. 99-104.

6. Минкина Т.М., Статовой А.А., Крыщенко В.С. Механизмы поглощения свинца гранулометрическими фракциями чернозема обыкновенного // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2004. - №4. - С. 83-88.

7. Минкина Т.М, Полякова А.В., Паршина Я.Ю. Изменение микробиологической активности чернозема обыкновенного при внесении цинка и свинца // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2004. - № 5. - С. 83-87.

8. Минкина Т.М., Крыщенко В.С., Федосеенко С.В. Качество зерна пивоваренного ячменя при техногенном загрязнении чернозема обыкновенного // Научная мысль Кавказа. - 2003. - Приложение. Вып. 2. - С. 119-123.

9. Минкина Т.М., Пинский Д.Л., Самохин А.П., Статовой А.А. Поглощение меди, цинка и свинца черноземом обыкновенным при моно- и полиэлементном загрязнении // Агрохимия. - 2005. - № 8. - С. 58-64

10. Минкина Т.М., Самохин А.П., Назаренко О.Г. Органическое вещество чернозема обыкновенного при техногенном воздействии // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2005. - №1. - С. 79-84.

11. Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Назаренко О.Г. Взаимодействие тяжелых металлов с органическим веществом чернозема обыкновенного // Почвоведение. - 2006. - № 7. - С. 804-811.

12. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Самохин А.П., Манджиева С.С. Изменение свойств загрязненной тяжелыми металлами почвы при использовании методов химической ремедиации // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2006. - №.1. - С 76-80.

13. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Крыщенко В.С., Манджиева С.С. Влияние цинка и свинца на технологические показатели ярового ячменя. Сообщение 1 // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2006. - №. 3. - С.66-70.

14. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Богачев А.Н., Крыщенко В.С. Влияние цинка и свинца на технологические показатели ярового ячменя. Сообщение 2 // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2006. - № 4. - С. 92 -96.

15. Минкина Т.М. Транслокация цинка и свинца на техногенно загрязненной почве // Вестник Южного научного центра РАН. - 2006. - Т. 2, № 4. - С. 60-66.

16. Minkina T.M., Motuzova G.V., Nazarenko O.G. Interaction of heavy metals with the organic matter of an ordinary chernozem // Eurasian Soil Sciences. - 2006. - № 7. - P. 702-710.

17. Минкина Т.М. Изменения pH почвенных суспензий при адсорбции солей меди, цинка и свинца черноземом // Вестник Южного научного центра РАН. - 2007. - Т. 3, № 1. - С. 83-86.

18. Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Назаренко О.Г., Самохин А.П., Крыщенко В.С., Манджиева С.С. Влияние различных мелиорантов на подвижность цинка и свинца в загрязненном черноземе // Агрохимия. - 2007. - № 10. - С. 67-75.

19. Назаренко О.Г., Горобцова О.Н., Минкина Т.М., Манджиева С.С. Экологическая оценка территорий, прилегающих к Новочеркасской ГРЭС // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2007. - № 6. - С. 100-103.

20. Минкина Т.М., Назаренко О.Н., Манджиева С.С. Фракционный состав тяжелых металлов в почвах, загрязненных выбросами Новочеркасской ГРЭС // Вестник Южного научного центра РАН. - 2007. - Т. 3, № 4. - С. 53-64.

21. Минкина Т.М. Особенности поступления элементов питания в зерно ярового ячменя при загрязнении чернозема обыкновенного цинком и свинцом // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2007. - № 5. - С. 87-89

Учебные пособия и методические указания:

22. Крыщенко В.С., Минкина Т.М., Бирюкова О.А., Самохин А.П. Почвоведение в вопросах и ответах. Учебное пособие. - Ростов-на-Дону: Изд-во «Биос» РГУ, 2001. - 101с.

23. Минкина Т.М., Крыщенко В.С., Самохин А.П., Назаренко О.Г., Техногенное загрязнение почв тяжелыми металлами. Учебное пособие. - Ростов н/Д: Изд-во «Копицентр», 2003. - 76 с.

24. Крыщенко В.С., Минкина Т.М., Бирюкова О.А., Самохин А.П. Почвоведение в вопросах и ответах (на русском, английском и немецких языках): Учебное пособие. - Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 2006. - 160 с.

25. Назаренко О.Г., Минкина Т.М., Бирюкова О.А. Экологические функции почв в биосфере: Методические указания. - Ростов н/Д: УПЛ РГУ, 1995. - 23 с.

26. Минкина Т.М., Коваленко В.Д., Бирюкова О.А., Назаренко О.Г. Источники поступления тяжелых металлов в почву: Методические указания. - Ростов н/Д: УПЛ РГУ, 1996. - 30 с.

Статьи, опубликованные в других изданиях:

27. Минкина Т.М., Калиниченко В.П., Назаренко О.Г. Нормирование содержания тяжелых металлов в почвах агроландшафтов // Мелиорация антропогенных ландшафтов. Т. 1. Экологические проблемы урбанизированных территорий. - Новочеркасск: НИМИ, 1995. - С. 70-74.

28. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Никитюк Н.В., Клименко Г.Г. Характеристика содержания тяжелых металлов в черноземе обыкновенном Ростовской области // Мелиорация антропогенных ландшафтов. Т. 1. Экологические проблемы урбанизированных территорий. - Новочеркасск: НИМИ, 1995. - С. 65-70.

29. Скуратов Н.С., Докучаева Л.М., Минкина Т.М., Шалашова О.Ю., Карасенко Л.М. Загрязнение почв тяжелыми металлами г. Новочеркасска и его пригородов // Ученые кафедры почвоведения и агрохимии Ростовского университета - народному хозяйству. - Ростов н/Д: УПЛ РГУ, 1996. - Ч. 1. - С. 29-34.

30. Минкина Т.М., Клименко Г.Г., Назаренко О.Г., Калиниченко В.П. К вопросу оценки загрязнения почв тяжелыми металлами // Ученые кафедры почвоведения и агрохимии Ростовского университета - народному хозяйству. - Ростов н/Д: УПЛ РГУ, 1996. - Ч. 2. - С. 8-15.

31. Калиниченко В.П., Минкина Т.М., Никитюк Н.В., Нагабедьян И.А., Назаренко О.Г., Бирюкова О.А. Исследование процентов вторичного осаждения тяжелых металлов в черноземе обыкновенном карбонатном // Мелиорация антропогенных ландшафтов. Т. 3. - Новочеркасск, 1997. - С. 57-63.

32. Бирюкова О.А., Минкина Т.М., Никитюк Н.В. Биологическая активность чернозема обыкновенного при загрязнении тяжелыми металлами // Мелиорация антропогенных ландшафтов. Т. 3. - Новочеркасск, 1997. - С. 105-108.

33. Lebedeva N.V., Minkina T.M. Toxicant concentrations in a terrestrial food-web in South-West Russia // Pollution-induced changes in soil invertebrate food-webs / Eds. R.O. Butovsky, N.M. van Straalen. - Amsterdam and Moscow, 1998. - P. 99-106.

34. Minkina T.M., Samokhin A.P. and Nazarenko O.G. Influence of soil contamination by heavy metals on organic matter // Man and soil at the third millennium. Proceedings of Third Internat. Congress of the ESSC. - Valencia (Spain), 2002. - V. 2. - Р. 1859-1865.

35. Самохин А.П., Статовой А.А., Минкина Т.М., Крыщенко В.С. Изотермы адсорбции цинка, меди и свинца черноземом обыкновенном при монометальном и полиметальном загрязении // Доклады II Международной научно-практической конференции "Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде". - Семипалатинск: Изд-во Семипалатинского гос. университета им. Шакарима, 2002. - Т. 1. - С. 365-369.

36. Минкина Т.М., Федосеенко С.В., Крыщенко В.С. Некоторые морфобиометрические параметры ярового ячменя на черноземе обыкновенном при антропогенном воздействии // Доклады II Международной научно-практической конференции "Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде". - Семипалатинск: Изд-во Семипалатинского гос. университета им. Шакарима, 2002. - Т. 2. - С. 253-257.

37. Манджиева С.С., Минкина Т.М., Федосеенко С.В. Использование химических мелиорантов для предотвращения загрязнения чернозема тяжелыми металлами // Материалы 1-ой Междунар. геоэкологическая конф. «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 423-428.

38. Минкина Т.М., Паршина Я.Ю., Полякова А.В. Влияние цинка и свинца на почвенную микрофлору // Материалы 1-ой Междунар. геоэкологическая конф. «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 428-433.

39. Минкина Т.М., Манджиева С.С., Назаренко О.Г., Борисенко Н.И., Самохин А.П. Анализ содержания тяжелых металлов в почве зоны воздействия Новочеркасской ГРЭС // Материалы 2-й Межд. геоэкологической конф. «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула, 2004. - С. 410-415.

40. Манджиева С.С., Минкина Т.М., Борисенко Н.И., Рыбаченко В.И., Шредер Г. Зависимость подвижности Zn и Pb в черноземе от использования различных мелиорантов // Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде. Доклады IV научно-практической конф. - Семипалатинск, 2004. - Т. 2. - С. 245 -251.

41. Манджиева С.С., Минкина Т.М. Влияние различных методов инактивации на подвижность свинца в черноземе обыкновенном // Сборник материалов II Межд. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». - М., 2004. - С. 111-113.

42. Минкина Т. М., Крыщенко В.С., Самохин А. П. Влияние цинка и свинца на физико-химические свойства и агрохимические показатели чернозема обыкновенного // Сборник трудов биолого-почвенного факультета РГУ. - Ростов-на-Дону: РГУ, ЗАО «Ростиздат», 2005. - С. 126-130.

43. Назаренко О.Г., Горобцова О.Н., Минкина Т.М., Манджиева с.с. Интегральный показатель загрязнения в экологической оценке техногенных территорий // Сборник материалов II Межд. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». - М: МГУ, 2007. - Т. 2. - С. 130-133.

44. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Манджиева с.с. Подвижность меди, цинка и свинца в загрязненных почвах степной зоны и способы ее оценки // Сборник материалов II Межд. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». - М: МГУ, 2007. - Т. 1. - С. 163-167.

45. Минкина Т.М., Пинский Д.Л., Гапонова Ю.И. Механизмы адсорбции свинца черноземом обыкновенным из растворов азотнокислых и уксуснокислых солей // Сборник материалов II Межд. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». - М: МГУ, 2007. - Т. 1. - С. 167-170.

46. Манджиева с.с., Минкина Т.М., Горобцова О.Н., Назаренко О.Г Влияние Новочеркасской ГРЭС на содержание тяжелых металлов в почвах // Сборник материалов II Межд. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». - М: МГУ, 2007. - Т. 2. - С. 114-118.

47. Манджиева С.С., Минкина Формы тяжелых металлов в почвах вокруг Новочеркасской ГРЭС // Мат-лы Межд. науч. конф. «Современные проблемы геохимии, геологии и поисков месторождений полезных ископаемых». - Минск, 2007. - С. 54 - 59.

Список основных тезисов:

48. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Никитюк Н.В. Процессы вторичного осаждения тяжелых металлов в черноземе обыкновенном карбонатном // Тез. Докл. 2 съезда общества почвоведов. - Санкт-Петербург, 1996. - Кн. 1. - С. 373.

49. Minkina T.M., Kalinitchenko V.P., Nazarenko O.G., Nikitjuk N.V. Heavy metals adsorption by calcareous chernozem // Proceeding of 4th International Conference on the Biogeochemistry of trace elements. - California. USA, 1997. - P. 735-736.

50. Минкина Т.М., Никитюк Н.В., Бирюкова О.А. Особенности методического обеспечения определения содержания подвижных форм тяжелых металлов в карбонатных почвах// Проблемы антропогенного почвообразования. Тез. докл. Международной конференции. Т. 3. - М., 1997. - С. 202-203.

51. Minkina T.M., Kalinitchenko V.P., Nazarenko O.G., Nilityuk N.V., Samokhin A.P. Peculiarities of heavy metals mobility investigation in calcareous chernozem // Abstracts book of 16th World Congress of Soil Science. - Montpellier. France. 1998. - V.1. - P. 120.

52. Lebedeva N. and Minkina T. Ecotoxicant content in earthworm and detrit food chains on Southwest Russia // International conference of Earthworm ecology. Vigo, Spain.1998. P. 80.

53. Lebedeva N., Minkina T. Ecotoxicant contents in detritus food chains in South-West Russia // Proceedings of VII International Congress of Ecology, INTECOL. New tasks for ecologists after Rio 1998. Florence, July, 19-25, 1998. P.18.

54. Minkina T.M., Samokhin A.P., Nazarenko O.G. Mobility and speciation of metals in the steppe-zone soils // Proceeding of 5th International Conference on the Biochemistry of Trace Elements. Proceedings of extended abstracts. - Vienna, Austria, 1999. - V.II. - P. 794-795.

55. Minkina T.M., Adriano D.C., Samokhin A.P The influence of humus on Pb adsorption by chernozem // Proceedings of Ninth Annual Meeting SETAC-Europe. - Leipzig, Germany, 1999. - P. 112.

56. Minkina T. M., Samokhin A.P. Nazarenko O.G. Influence of soil contamination by heavy metals on organic matter // Abstracts book of 3rd International Congress of ESSC. Man and Soil at the Third Millennium. - Valencia (Spain), 2000. - P. 390.

57. Минкина Т.М., Самохин А.П., Назаренко О.Г. Распределение тяжелых металлов в черноземе обыкновенном // Тез. докл. III съезда Докучаевкого общества почвоведов. - Суздаль, 2000. - с. 277-278.

58. Minkina T.M., Adriano D.C., Samokhin A.P., Nazarenko O.G. Organic matter interactions with zinc and lead // Abstract of 10th International Meeting of the International Humic Substances Society. - Toulouse, France, 2000. - Р. 487-489.

59. Minkina T., Samokhin A. The mechanism of lead and zinc sorption by calcareous chernozem // Abstract book of 6th ICOBTE. - Guelf, Ontario, Canada, 2001. - Р. 552-553.

60. Samokhin A., Minkina T. Features of copper and zinc sorption by soil // Abstract book of 6th ICOBTE. - Guelf, Ontario, Canada, 2001. - Р. 50-51.

61. Minkina T., Adriano D., Samokhin A. and Nazarenko O. Effect of Zinc and Lead Contamination on Soil Properties // Abstracts of 15th ISEB. - Wroclaw, Poland, 2001. - Р. 341.

62. Minkina T.M., Samokhin A.P. and Nazarenko O.G. Translocation of heavy metals in soil-plant system // Proceedings of 14th IPCN. Plant nutrition - Food security and sustainability of agro-ecosystem. - Hanover, Germany. Kluwer Academic Publishers, 2001. - Р. 360-361.

63. Minkina T., Samokhin A., Statovoy A. Adsorption of heavy metals by chernozem // Book of Abstracts of 17th World Congress of Soil Science. - Bangkok (Thailand), 2002. - V. I. - P. 253.

64. Samokhin A., Minkina T., Nazarenko O. Modification of soil characteristics under the effect of heavy metals // Book of Abstracts of 17th World Congress of Soil Science. - Bangkok (Thailand), 2002. - V. III. - P. 1014.

65. Minkina T.M., Samokhin A.P. Chemical remediation method influence on mobility and uptake of zink and lead // Proceeding of 7th International Conference on the Biochemistry of Trace Elements. - Uppsala, 2003. - P. 330-331.

66. Samokhin A.P., Minkina T.M., Statovoi A.A. Comparison anion effect on zink and lead adsorption by chernozem and its pH value // Proceeding of 7th International Conference on the Biochemistry of Trace Elements. - Uppsala, 2003. - V.4. - Р. 82-83.

67. Минкина Т.М., Федосеенко С.В. Содержание цинка и свинца в яровом ячмене в зависимости от агроклиматических условий // Всемирная конф. по изменению климата: Тез. докл. - М. 2003. - С. 576

68. Минкина Т.М, Крыщенко В.С, Пинский Д.Л., Статовой А.А. Поглощение меди и свинца илистой фракцией чернозема // Почвы - национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов: в 2-х кн. - Новосибирск: Наука-Центр, 2004. - Кн. 1. - С.537.

69. Minkina T., Samokhin A, Nazarenko O. Impact produced by heavy metals upon the chemical and physicochemical properties of calcareous chernozem // Proceeding of 8th International conference on the Biogeochemistry of Trace Elements. - Adelaida, Australia, 2005. - V. 3. - Р. 164-165.

70. Samokhin A., Minkina T., Mandzhieva S. Impact produced by remediation upon the heavy metal statement in calcareous soil // Proceeding of 8th International conference on the Biogeochem. of Trace Elements. - Adelaida, Australia, 2005. - V. 3. - Р. 343-344.

71. Minkina T, Samokhin A, Nazarenko O. Zn and Pb mobility in soil at various ameliorants applying // Abstracts of 18th World Congress of Soil Science. - Philadelphia, Pennsylvania, USA, 2006. - P. 667-668.

72. Mandzhieva S., Minkina T., Samokhin A., Nazarenko O. Heavy metal contents in the soils around the Novocherkassk Power Station // Abstracts of 18th World Congress of Soil Science. July 9-15, 2006. Philadelphia, Pennsylvania, USA. P. 398.

73. Motuzova G., Bespalova A., Minkina T. Еhe influence of biotic and nonbiotic transformation of heavy metals species on their mobility in soils // EGU "Geophysical Research Abstracts". - 2006. - V. 8, N 6 - Р. 10683.

74. Minkina T.M., Motuzova G.V., Samokchin A.P. The processes of zinc and lead transformation in polluted chernozem after applying various ameliorants // Proceeding of 9th International conference on the Biogeochemistry of Trace Elements. - Beijing, China, 2007. - P. 97.



Список сокращений

ААБ - ацетатно-аммонийный буферный раствор

ААС - атомно-абсорбционный спектрофотометр

ГСУ - государственный сортоиспытательный участок

ГК - гуминовые кислоты

ЕКО - емкость катионного обмена

КБП - коэффициент биологического поглощения

ПБС - потенциальная буферная способность

КН - коэффициент накопления

Кп - показатель подвижности

НВ - наименьшая влагоемкость

НС - непрочно связанные соединения

НСР - наименьшая существенная разность

НчГРЭС - Новочеркасская государственная районная электростанция

ОДК - ориентировочно-допустимая концентрация

ПДК - предельно-допустимая концентрация

ППК - почвенно-поглощающий комплекс

ПС - прочно связанные соединения

ТМ - тяжелые металлы

ФГ - функциональные группы

ФК - фульвокислоты

ФЦП - Федеральная целевая программа

ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота

ЭПР - электронный парамагнитный резонанс

Размещено на Allbest.ru