«РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА МАЛЫХ НАСЕЛЁННЫХ ПУНКТОВ (НА ПРИМЕРЕ ПОС. ОКТЯБРЬСКИЙ, ДЕРГАЧЁВСКИЙ РАЙОН САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ)»

Изучение загрязнения почвенного покрова соединениями тяжелых металлов – одна из актуальных экологических задач.

Металлы присутствуют в живых организмах в очень малом количестве, но играют весьма важную роль в жизнедеятельности организма. Значительное отклонение содержания металлов в организме вызывает отрицательное и часто губительное последствие.

Свою производственную практику я проходил в учебно-научной лаборатории геоэкологии СГУ. Основной целью моей работы является изучение содержания соединений цинка в почвенном покрове п.Октябрьский. участок обследования занимает площадь – около 5км2.

Расположен в Дергачевском районе Саратовской области. В ландшафтном отношении находится в зоне сухой степи. Подстилающими породами являются породы неогенового возраста. Основной тип почв – каштановый.

На пути решения поставленной цели мною был решен ряд задач:

1. Сбор информации о природных условиях территории и расположении п.Октябрьский

2. Сбор информации о физических и химических свойствах почв

3. Отбор и подготовка почвенных образцов для аналитических исследований

4. Проведение петромагнитного исследования отобранных образцов.

5. Проведение гранулометрического анализа.

6. Анализ и интерпретация полученных аналитических данных

7. Выводы об эколого-геохимическом состоянии почв исследуемого участка

Конкретные задачи, выполненные мною – это отбор и

пробоподготовка, проведение петромагнитного исследования отобранных образцов.

Проведение гранулометрического анализа.

обработка аналитических данных, построение и анализ графических приложений.

Таким образом, на исследуемом участке, методом конверта было отобрано 14 почвенных образцов, в которых определялось валовое содержание цинка. Подготовительная работа, отбор проб и пробоподготовка велись в соответствии с ГОСТом.

Определение цинка проводилось методом атомной абсорции в аккредитованной лаборатории ФГУ государственная станция агрохимической службы «Саратовская».

Полученные аналитические данные были соотнесены с фоновым значением и ПДК. Фоновое значение и ПДК брались из литературных данных. Таким образом, были рассчитаны Кс и КПДК. - коэффициент концентрации и коэффициент опасности.

Результаты исследований показали, что цинк в валовой форме присутствует во всех образцах в количестве от39,6 до 50,9 мг/кг

, при фоновом значении 29,1 мг/кг и ПДК 58 мг/кг.

Превышение над фоновым значением рассчитывалось по следующей формуле:

Максимальное превышение над фоном в точке 7 и составляет 1,75

Превышение над ПДК рассчитывалось по общепринятой формуле.

Из рисунка коэффициента опасности мы видим, что ПДК превышений не наблюдается.

В ходе проведения мною петромагнитного изучения бы ли выявлены следующие результаты: наибольшие значения магнитной восприимчивости приурочены к пробам №5,7,10, которые расположены вблизи территории машинно-тракторной мастерской, что и объясняет столь высокие показатели.

Полученные значения стали основой для построения графиков дифференциальных и интегральных кривых гранулометрического состава для каждой из изучаемых 11 проб исследуемых почв, отобранных на участке.

Данные по гранулометрическому составу одного образца почвы представляют в виде интегральной и дифференциальной кривых распределения элементарных частиц по размерам.

Элементарные почвенные частицы (ЭПЧ) – обломки горных пород и минералов, а также аморфные соединения, все элементы которых находятся в химической взаимосвязи и не поддаются разрушению общепринятыми методами пептизации. В почве представлены частицы совсем тонкие – илистые, а также крупные – гравий (1-3 миллиметра) и каменистая часть почвы (более 3 миллиметров). Между этими частицами расположена область пылеватых и песчаных частиц.

Выделенные по размерам диапазоны (ил, гравий каменистая часть и др.) называют фракциями гранулометрических элементов, а относительное содержание выделенных фракций - гранулометрическим составом почв.

Существуют разные западные классификационные подходы к выделению фракций (к примеру, классификация А.Аттерберга). Российскую классификацию частиц по фракциям разработал Н.А.Качинский. В ней иные границы фракций: <0,001 – ил, 0,001-0,005 – пыль мелкая, 0,005-0.01 – пыль средняя, 0,01-0,05 – пыль крупная, 0,05-0,25 – песок мелкий, 0,25-0,5 – песок средний, 0,5-1,0 – песок крупный, >1 мм – гравий. Частицы <0,01 мм объединены в более крупную фракцию физической глины, а частицы >0,01 мм – во фракцию физического песка.

Выделение фракций гранулометрических элементов позволило сравнивать, классифицировать и оценивать почвы по гранулометрическому составу на основе преобладания тех или иных фракций, в частности выделять «тяжелые» и «легкие» почвы по гранулометрии.

Интегральная (кумулятивная) кривая гранулометрического состава – кривая распределения содержания частиц диаметром меньше заданного, отложенного по оси абсцисс. При построении по оси ординат откладывают процентное содержание частиц <0,001, <0,005, <0,01, <0,05, <0,25, <1 мм. Имеет вид возрастающей кривой от значений процентного содержания ила (<0,001 мм) до величин, близких к 100 процентам.

Дифференциальная кривая – кривая распределения содержания различных фракций гранулометрических частиц. Представляется в виде диаграммы содержания фракций различного размера либо в виде плавной кривой, как правило, с одним или двумя максимумами.

Кумулятивная и дифференциальная кривые несут различную информацию. «Плавность», постепенное увеличение и снижение кривизны кумулятивной кривой указывают на равномерность представления всех фракций, на наличие тонких илистых и пылеватых фракций. А вот дифференциальная кривая указывает на доминирующие фракции. Эти кривые используются для характеристики распределения частиц по размерам в каждом отдельном образце, для качественного сравнения образцов, изучения происходящих в гранулометрическом составе изменений и др.

Существуют и количественные параметры, характеризующие распределение частиц по их размерам, ведь гранулометрический состав представляет собой некоторую функцию распределения содержания частиц по размерам. Можно использовать некоторые количественные показатели распределения – так называемые непараметрические показатели. Введено понятие о диаметре частиц, содержание которых на кумулятивной кривой будет меньше заданного. Это подход, использующий разнопроцентные квантили для любых типов распределений.

Также можно использовать различные комбинации квантилей. На основании этого в данном отчете практически для всех проб был рассчитан коэффициент однообразия: Cu = d60 / d10, который характеризует крутизну наклона кумулятивной кривой: чем больше крутизна кривой, тем ближе по значению окажутся диаметры частиц, отвечающие содержаниям 30 и 60 %, и тем меньше будет данный коэффициент. Соответственно, чем выше величина, тем хуже отсортированность частиц по размерам (больше разнообразных частиц по диаметрам).

Существуют и другие коэффициенты на основе квантилей, к примеру, градационный - Cg = d30 / (d60d10), и др.

Исследование гранулометрического состава почв заканчиваются тем, что необходимо дать название почвы по ее составу на основе полученных содержаний различных фракций. На данный момент приняты два основных принципа построения классификаций почв по гранулометрии:

- основанный на относительном содержании физической глины (частицы менее 0,01 миллиметра) с учетом содержания доминирующих фракций (классификация Н.А.Качинского);

- основанный на учете относительного содержания выделенных Аттербергом фракций физического песка, пыли и глины (Международная классификация и близкие к ней другие).

Отечественная основана на соотношении содержания физического песка и глины (двучленная), их сумма составляет 100 процентов. Н.А. Качинский выделил градации не просто по содержанию физической глины, но и с учетом типа почвообразования. Тем самым учел влияние состава глины на различие почв в их поведении как легких или тяжелых. Эта классификация представлена в таблице 1.

Таким образом, исследуемая территория относится к территориям с допустимым уровнем загрязнения.

Полученные результаты позволяют нам сделать ряд выводов:

1. Магнитная восприимчивость почв на участках п.Октябрьский изменяется в широком диапазоне от 6 до 200х10-5 СИ. Значения магнитной восприимчивости, превышающие фоновые указывают на техногенную трансформацию исследуемых образцов и могут являться косвенным показателем наличия тяжелых металлов в этих пробах.

2. Получены следующее результаты по гранулометрическому анализу проб: среди изученных 14 проб преобладают суглинок легкий(28,5%), суглинок средний(21,4%) и суглинок тяжелый(21,4%), затем глина легкая(14,3)и супесь(7,1)

Почему цинк?

На территории п.Октябрьский крупных промышленных предприятий нет, основное негативное воздействие на состояние окружающей среды оказывает автомобильный транспорт, а цинк – один из основных металлов, которые используются в антикоррозийном покрытии автомобилей.(сточные воды, гальванические цеха, производство бумаги, минеральных красок). Заметное количество цинка присутствует в известняке и доломите.

Воздействие цинка.

Соединения цинка оказывают воздействие на метаболизм меди и железа, вызывая их нарушение. Если цинка в почве недостаточно – растения страдают некрозом - омертвлением листьев.

Планы: В дальнейшем планирую провести более детальное изучение физико-химических параметров почв п.Октябрьский, а конкретно изучить гранулометрический состав, магнитные свойства, измерить рН и ЕН, возможно определение других тяжелых металлов