Характеристика почвоподобных образований в техногенных ландшафтах Назаровской котловины

Автор: Литвиненко А.Ф.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 12, 2014 года.

Бесплатный доступ

Приводятся результаты исследований на нарушенных угольными разработками территориях Назаровской котловины. Анализ морфологических, физико-химических признаков и микроэлементного состава реплантозёмов даёт представление об их постепенном преобразовании.

Реплантозёмы, плодородие, техногенный ландшафт, почвоподобные образования, гумус, микроэлемент, коэффициент техногенной концентрации, суммарный показатель загрязнения

Короткий адрес: https://sciup.org/14083504

IDR: 14083504

Текст научной статьи Характеристика почвоподобных образований в техногенных ландшафтах Назаровской котловины

Климатические условия Назаровской котловины отличаются значительной континентальностью и большой изменчивостью их показателей во времени [1,12,17]. В почвенном покрове сельскохозяйственных угодий преобладают черноземы выщелоченные высоко- и среднегумусовые среднемощные тяжелосуглинистые [5]. Угольными разработками здесь нарушено более 3 тыс. гектаров сельскохозяйственных и лесных угодий, из них восстановлено около 1,5 тыс. га, в том числе под сельскохозяйственные угодья – 700 га [2].

Объектами исследований служили техногенные поверхностные образования, сформированные в результате сельскохозяйственной рекультивации нанесением на технически спланированные отвалы вскрышных пород гумусово-аккумулятивного горизонта, снятого и складированного перед началом разработки угольного разреза, расположенные на Восточном (2 п.п.) и Сереженском (4 п.п.) гидроотвалах и Бестранспортном отвале (3 п.п.) Назаровского угольного разреза [23]. В качестве контроля – агрочернозем глинистоиллювиальный (чернозем выщелоченный) (5 п.п.). Породы, слагающие отвалы, представлены хаотичной смесью песчаников, алевролитов, серо-желтых опесчаненных суглинков и глин, углистых аргиллитов, палевых лессовидных карбонатных пород глинистого и суглинистого состава [18, 23, 24].

Техногенные поверхностные образования вначале были отнесены [22] к технозёмам, затем, используя классификацию [9], – к группе квазизёмов, подгруппе реплантозёмов [25]. В почвенных разрезах на каждой пробной площади описаны макроморфологические признаки [19] и отобраны пробы сплошной колонкой до глубины 100–130 см. Показатели химических и физико-химических свойств в отобранных пробах определялись по [3]. Концентрация микроэлементов определялась спектрометрическим методом с помощью компьютеризированной аналитической системы PSCO/IS1 IBM - PC 4250 [4].

Результаты исследований и их обсуждение. Реплантозёмы – ТПО в настоящий период используются под пашню и пастбище. Они имеют следующий морфологический профиль: PU – АU – С (табл. 1). Мощность искусственно созданного аккумулятивного горизонта реплантозёмов очень варьирует (25–64 %), что является специфической особенностью почвенного покрова техногенных ландшафтов [22]. По морфологическим признакам эта часть профиля аналогична гумусовому горизонту черноземов, являющихся зональными почвами в Назаровской котловине.

Морфологические признаки реплантозёмов [22]

Таблица 1

Пробная площадь	Горизонт	Глубина, см	Морфология
1	2	3	4
2-я	PU	0 - 30	Легкий суглинок черной окраски, комковато-зернистой структуры, рыхлый, тонкопористый. Много тонких корней и соломистых остатков. Встречаются корневины
	АU	30 - 70	Темно-серый легкий суглинок, мелкоореховато-зернистой структуры, плотнее предыдущего, крупнопористый. Много тонких корней в верхней части горизонта. Корневины – полые или заполнены хорошо разложившейся растительной массой
	С1	70 - 113	Средний суглинок с глубокими черно-серыми гумусовыми язычками среди бурых пятен. Структура непрочно призмовидно-ореховатая с глянцевой лакировкой стенок агрегатов. Плотный. Встречаются тонкие корни и укие полые корневины
	С2	113 - 150	Коричневато-бурый средний суглинок ореховато-призмовидной структуры с отчетливой глянцевой лакировкой граней структурных отдельностей, плотный многотонкопористый. Встречаются горизонтальные потемнения хорошо выветрившегося бурого угля и углистого аргиллита, редко тонкие корни, ржавые точки и полоски оксида железа (III), корневины

Окончание табл. 1

1	2	3	4
3-я	O	0 - 2	Травяная подстилка (дернина)
	АU1	2 - 5	Средний суглинок темно-серой окраски, комковато-мелкоореховатой структуры, уплотненный. Отмечаются обильно корни, корневые волоски, полуразложившиеся растительные остатки. Встречаются галька, щебень. Полые корневины образуют узоры на гранях структурных отдельностей, встречаются бурые вкрапления мелкозёма
	АU	5 - 80	Почти чёрный, с множеством буро-коричневых округлых пятен средний суглинок. Структура зернисто-комковатая, у бурокоричневых пятен – плитчатая. Уплотненный. Включения твердых и распадающихся угольных пластинок. Встречаются заполненные растительной трухой корневины, много ржавых точек и полосок
	С1	80 - 100	Очень пестрый средний суглинок. Структура непрочно комковатоплитчатая, встречаются отдельности с ореховатостью, уплотненный. Включения корневых волосков, гравия, почти разрушенных пластин угля или углистого аргиллита. Корневины – узкие, с гумусовой прокраской, много ржавчины за счёт Fe 2 O 3
	С2	100 - 120	Палево-сизый средний суглинок, непрочно плитчатой структуры, плотный. Включения оксидов железа. Встречаются корневины
4-я	O	0 - 3	Травяная подстилка с мелкими комочками почвы (дернина)
	АU	3 - 30	Буровато-темно-серый легкий суглинок, ореховато-комковатой структуры, плотный, пористый. Отмечается много тонких корней, щебень, дресва. Корневины, заполненные трухой, единичные ржавые точки Fe 2 O 3
	С1	30 - 58	Бурый легкий суглинок, комковато-ореховатой структуры, очень плотный, тонкопористый. Встречаются угольные пластинки, дресва. Много крупных ржаво-красных вытянутых полосок, имеются зеленоватобелесые пятнышки выветрившихся обломков алевролита
	С2	58 - 79	Средний суглинок с буровато-красной с темно-серыми пятнами окраской, глыбисто-комковато-ореховатой структурой, очень плотный. Много тонких корней, дресвы и щебня. Корневины, Fe 2 O 3
	С3	79 - 100	Средний суглинок зеленовато-белесый, с полосками и пятнами красно-бурого цвета, глыбисто-комковато-ореховатой структуры, менее плотный, крупнопористый. Включения тонких корней, дресвы. Корневины, красно-рыжие точки Fe 2 O 3
5-я	PU	0 - 23	Почти чёрный средний суглинок, комковато-зернистой структуры, рыхлый, тонкопористый, тонкотрещиноватый. Много тонких живых и мертвых корней, семена сорняков. Корневины с сохранившимися и полуразложившимися корнями, соломой
	АU	23 -40	Темно-серый тяжелый суглинок, комковато-мелкоореховатой структуры, уплотненный, часто крупнопористый. Встречаются корневые волоски. Отмечаются узоры от гумуса и корней на гранях агрегатов, корневины с гумусированной прокраской стенок
	ВI	40 - 60	Буро-коричневый с желтым оттенком тяжелый суглинок с непрочно комковатой структурой, уплотненный, часто крупнопористый. Включения живых тонких корней. Отмечаются гумусовые язычки, полоски, на отдельных агрегатах глинистые или гумусовоглинистые кутаны
	В СА	60 – 78	Желто-палевый средний суглинок, непрочно комковатой структуры, плотный, часто крупнопористый. Живые тонкие корни. Корневины, пятна оксидов железа, карбонаты в форме псевдомицелия
	ВС СА	78 - 100	Желто-палевый средний суглинок, непрочно ореховато-плитчатой структуры, плотный, часто крупнопористый. Карбонаты, оксиды железа, легкая сизоватость
	С СА	100 - 120	Палево-желтый средний суглинок, ореховато-плитчатой структуры, плотный, часто пористый. Карбонаты, оксиды железа, легкая сизоватость

В строении профиля реплантоземов выделяется гумусово-аккумулятивный горизонт и горизонт С, который разделяется на подгоризонты по окраске. Общим морфологическим признаком горизонтов С на всех исследуемых участках является наличие в них крупнозема из плотных обломочных пород, плиток и пластинок алевролита, аргиллита и бурого угля. Отличия проявляются в разной мощности горизонтов, неоднородном гранулометрическом составе и окраске. Распространение корневых систем растительности до глубины 80–100 см указывает на протекающие почвообразовательные процессы.

Как видим (табл. 2), реплантозёмы по содержанию гумуса не уступают агрочернозёму глинистоиллювиальному. Наибольшей гумусностью характеризуются почвоподобные образования на Бестранспортном отвале и Восточном гидроотвале, наименьшей – на Сереженском гидроотвале. Различия в распределении гумуса по профилю объясняются неодинаковым уровнем биологического освоения участков и качеством созданного корнеобитаемого слоя. По мнению [16], характер распределения гумуса в искусственных почвах обусловлен приемами сельскохозяйственной рекультивации.

Данные потенциометрического измерения показателя водородного потенциала демонстрируют несущественные различия рН в рекультивированных почвах и агрочерноземе. Почвенно-поглощающий комплекс насыщен Ca2+ и Mg2+, что является характерным для зональных почв данного региона. Преобладающим катионом является Ca2+. Наибольшим количеством обменного кальция в верхнем горизонте характеризуются почвоподобные образования Восточного гидроотвала (20–21 мг/экв), наименьшим содержанием – Бестранспортный отвал (9–11 мг/экв). Вниз по профилю содержание обменных кальция и магния однонаправленно и постепенно уменьшается.

Во всех почвенных профилях наблюдаются изменения в валовом содержании SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO (табл. 2), что объясняется неравномерным распределением илистых фракций. По мнению [13], изменения в валовом составе молодых почв в первую очередь могут быть связаны с перемещениями отдельных фракций мелкозема, которые происходят в процессе перемешивания и усадки пород после отсыпки отвалов. При этом слои с меньшим или большим содержанием разных элементов находятся на разной глубине.

Химические и физико-химические показатели реплантозёмов

Таблица 2

Генетический горизонт	Глубина, см	Валовые, %					Молекулярные отношения	Гумус, %	рН KCl	Обменные катионы, м-экв/100 г
Генетический горизонт	Глубина, см	SiO 2	Fe 2 O 3	Al 2 O 3	CaO	MgO	SiO 2 : R 2 O 3	Гумус, %	рН KCl	Сумма	Ca²⁺	Mg²⁺
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
2-я п.п. Восточный гидроотвал
PU	0 – 10	75,62	4,69	13,22	6,30	3,16	4,22	7,65	5,73	31,37	20,10	11,27
	10 – 20	74,04	4,34	13,00	6,51	3,44	4,27	8,12	5,72	32,00	20,57	11,43
	20 – 30	74,66	4,28	12,85	6,69	3,53	4,36	7,96	5,90	32,34	20,86	11,48
АU	30 -40	75,02	4,54	13,20	6,75	3,78	4,23	8,56	5,96	33,13	21,55	11,58
	40 – 50	76,26	4,52	13,34	6,31	3,77	5,72	8,44	5,70	32,93	21,42	11,51
	50 – 60	73,66	4,47	13,62	7,00	3,93	4,07	7,34	5,93	32,80	21,18	11,62
	60 – 70	74,65	4,73	14,35	6,03	3,89	3,91	7,22	6,00	32,53	20,99	11,54
С1	70 – 80	70,54	5,30	13,80	6,81	3,93	3,69	4,76	6,09	30,00	19,11	10,89
	80 – 90	68,19	6,26	14,23	7,15	3,63	3,33	3,14	5,95	26,76	16,82	9,94
	90 -100	60,77	9,68	14,52	8,33	3,79	2,51	1,62	5,76	22,26	14,15	8,11
	100 – 110	61,65	10,16	14,96	8,44	3,78	2,45	1,51	5,79	22,54	14,32	8,22
С2	110 – 120	62,92	10,15	14,93	8,52	3,68	2,51	1,52	5,77	21,72	13,81	7,91
С2	120 – 130	61,88	9,95	15,04	8,06	3,65	2,47	1,34	5,63	20,66	12,95	7,71
3-я п.п. Бест						анспортный отвал
O	0 – 10	80,30	1,77	10,54	1,34	1,19	6,52	9,33	5,11	25,99	16,74	9,25
АU	10 – 20	73,00	2,95	9,78	1,83	2,66	5,73	12,24	5,40	36,47	24,77	11,70
	20 – 30	89,09	0,79	9,03	0,98	4,13	9,07	14,96	5,79	30,40	21,28	9,12
	30 -40	73,74	1,42	9,88	2,22	3,73	6,53	13,63	5,13	26,54	18,11	8,43
	40 – 50	76,36	1,39	9,18	0,94	2,95	7,22	12,50	5,63	25,96	17,63	8,33
	50 – 60	89,57	1,31	9,37	0,50	3,42	8,39	11,50	5,30	22,93	15,51	7,42
	60 – 70	80,59	1,23	9,56	0,95	3,88	7,47	10,40	5,53	31,74	21,72	10,02
	70 – 80	80,59	1,52	8,53	0,31	3,31	8,02	9,85	5,64	25,84	17,14	8,70
С1	80 – 90	71,61	3,53	8,53	5,48	2,73	5,48	8,56	5,56	15,96	9,34	6,62
С1	90 -100	71,21	2,94	8,53	4,21	1,67	6,21	5,90	5,10	15,19	8,65	6,54
С2	120 – 130	66,73	4,32	7,51	8,07	2,87	5,64	4,67	5,72	15,41	8,98	6,43

Окончание таблицы 2

¹	²	³ 1	⁴ 1	⁵ 1	⁶ 1	7	⁸ 1	⁹ 1	10 1	11 1	12 1	13
4-я п.п. Сереженский гидроотвал
О	0 – 10	67,47	4,44	14,28	7,26	2,33	3,60	7,63	5,63	30,80	19,14	11,66
АU	10 – 20	67,91	4,73	15,00	7,40	2,50	3,44	5,44	5,90	29,82	18,36	11,46
АU	20 – 30	68,54	5,25	15,11	7,20	2,68	3,37	5,00	6,07	29,97	18,61	11,36
С1	30 -40	67,98	5,54	15,50	7,05	2,72	3,23	4,74	6,10	30,18	18,78	11,49
	40 – 50	67,73	5,58	15,64	7,25	2,85	3,19	4,37	6,26	29,35	18,35	11,09
	50 – 60	65,93	6,52	15,76	7,55	3,02	2,96	3,86	6,18	29,14	18,11	11,03
С2	60 – 70	63,87	6,77	17,08	7,05	2,88	2,68	3,71	6,17	28,07	17,34	10,73
С2	70 – 80	61,58	7,63	18,62	6,75	2,94	2,35	3,95	6,17	28,64	17,53	11,11
С3	80 - 90	59,08	6,60	18,34	9,62	3,99	2,37	3,84	6,39	30,49	18,34	12,15
С3	90 -100	62,84	4,48	18,96	12,58	5,41	2,68	2,60	6,46	31,23	18,87	12,36
5-я п.п. Агрочернозём глинисто-иллювиальный
PU	0 - 10	73,43	4,46	12,89	7,09	2,88	4,23	7,23	5,66	30,96	19,70	11,26
PU	10 - 20	73,43	4,61	13,11	7,65	2,98	4,14	6,38	5,78	30,63	19,46	11,17
АU	20 - 30	66,82	6,50	14,18	9,07	3,61	3,23	3,55	6,05	27,33	17,26	10,07
АU	30 -40	62,20	7,80	14,93	9,45	3,63	2,74	2,34	6,26	23,30	14,93	8,37
В 1	40 - 50	62,05	9,55	15,07	9,00	3,74	2,52	1,98	5,81	23,76	15,07	8,69
В 1	50 - 60	60,57	8,28	15,67	10,38	4,59	2,53	1,63	5,94	24,65	15,67	8,98
В CA	60 - 70	57,98	7,47	13,89	10,83	4,70	2,71	0,61	5,99	22,05	13,89	8,16
В CA	70 - 80	60,84	7,22	13,17	10,45	4,44	3,00	0,67	5,88	21,33	13,17	8,16
С CA	80 - 90	61,51	7,96	13,77	9,76	4,14	2,83	1,12	5,89	22,20	13,77	8,43
С CA	90 -100	61,22	6,90	13,51	9,32	3,92	2,99	1,05	5,99	21,73	13,51	8,22
В почвообразующей породе отвалов		63,99	7,2	16,98	9,63	3,98		2,90

Для выявления процессов развития почв мы использовали коэффициент дифференциации (К d ), представляющий собой отношение содержания того или иного показателя (элемента, соединения) в горизонте накопления к таковому в почвообразующей породе (табл. 3).

Коэффициент дифференциации К d

Таблица 3

Горизонтп Мощность, смп		Гумус \	SiO2 \	Al 2 O3 \	Fe 2 O3 \	CaO \	MgO
2-я п.п. Восточный гидроотвал
PU	0 - 30	2,73	1,20	0,77	0,63	0,67	0,85
АU	30 – 70	2,72	1,17	0,80	0,63	0,38	0,97
3-я п.п. Бестранспо				ртный отвал
АU1	0 – 5	3,22	1,25	0,62	0,25	0,14	0,30
АU2	5 - 80	4,19	1,26	0,55	0,21	0,11	0,86
4-я п.п. Сереженский гидроотвал
АU	0 - 30	2,08 \	1,06	0,87	0,67	0,76	0,63
5-я п.п. Агрочернозём глинисто-иллювиальный
PU	0 – 23	2,35	1,15	0,77	0,63	0,77	0,74
АU	23 – 40	1,02	1,01	0,86	1,00	0,96	0,91
В 1	40 - 60	0,62	0,96	0,91	1,24	1,01	1,05

Известно научное положение [13], утверждающее, что по мере развития почв К d по отдельным показателям в глубь по профилю уменьшается. Судя по характеру изменений К d SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 CaO, MgO в профиле реплантозёмов, мы предполагаем, что верхняя часть вскрышной породы, лежащей сразу же под гумусовым горизонтом, уже затронута почвообразовательными процессами.

Результаты проведенного геохимического исследования почвоподобных образований представлены в таблице 4. Наиболее неравномерное (скачкообразное) распределение микроэлементов характерно для Восточного и Бестранспортного отвалов. В агрочерноземе глинисто-иллювиальном таким распределением ха- рактеризуется только медь. В профиле Восточного гидроотвала отмечается аккумулятивный тип распределения свинца, цинка, мышьяка. Наблюдаются лишь незначительные колебания концентрации элементов в отдельных слоях.

Валовое содержание микроэлементов в реплантозёмах и зональной почве, мг/кг

Таблица 4

Генетический горизонт	Глубина, см	Элемент
Генетический горизонт	Глубина, см	Cd \	Co 1	Cr	Cu 1	Mn	Ni 1	Pb 1	Zn 1	As 1	Hq
2-я п.п. Восточный гидроотвал
PU	0 - 10	0,099	10,20	16,64	16,46	516,76	24,41	11,02	52,84	5,96	0,0083
	10 - 20	0,125	11,14	16,57	16,91	513,58	26,59	11,12	54,38	6,20	0,0099
	20 - 30	0,117	10,52	14,68	16,13	516,23	25,07	11,22	53,41	5,94	0,0118
АU	30 -40	0,127	11,15	15,54	16,34	504,72	27,08	11,62	55,15	6,55	0,0126
	40 -50	0,119	10,28	18,44	17,40	501,23	27,16	11,52	54,98	6,42	0,0078
	50 - 60	0,138	10,34	16,37	16,62	484,32	25,84	11,58	55,23	6,16	0,0115
	60 - 70	0,137	10,78	19,62	16,91	487,45	26,19	11,35	56,00	6,16	0,0119
С1	70 - 80	0,128	9,84	18,56	14,86	478,71	22,33	11,20	52,20	5,26	0,0108
С1	100 - 110	0,142	9,12	29,55	15,78	446,33	26,57	12,21	42,11	4,77	0,0251
С2	110 - 120	0,143	9,10	27,27	15,15	457,92	25,66	12,18	40,53	4,73	0,0234
С2	120 - 130	0,143	9,13	31,79	15,59	446,32	27,05	12,09	40,35	4,57	0,0252
3-я п.п. Бестранспортный отвал
O	0 - 10	0,079	7,64	15,42	11,06	489,92	13,31	11,15	46,32	3,34	0,0407
АU	10 - 20	0,248	7,44	19,92	14,04	413,24	25,33	14,79	56,56	3,55	0,0401
	20 - 30	0,139	9,95	17,25	12,51	503,02	21,78	11,34	52,48	3,08	0,0308
	30 -40	0,153	8,29	12,58	10,11	449,46	23,84	13,47	52,20	4,46	0,0442
	40 -50	0,141	7,88	11,03	10,33	438,18	20,73	12,52	50,47	3,86	0,0437
	50 - 60	0,076	7,64	5,33	5,24	440,61	12,42	9,72	45,44	3,71	0,0116
	60 - 70	0,137	7,76	23,36	13,09	462,00	17,22	10,70	49,94	2,72	0,0384
	70 - 80	0,050	10,60	27,00	14,40	564,83	17,21	9,02	47,58	2,88	0,0293
С1	80 - 90	0,133	5,96	0,35	0,49	356,89	8,92	10,18	32,02	1,02	0,0050
С1	90 -100	0,083	6,16	4,98	0,42	380,33	10,07	10,15	25,31	0,61	0,0056
С2	100 - 120	0,125	6,59	5,43	3,35	355,45	18,21	12,46	26,87	2,65	0,0135
4-я п.п. Сереженский гидроотвал
O	0 - 10	0,101	8,58	10,98	12,44	476,24	17,07	10,46	46,76	4,94	0,0277
АU	10 - 20	0,099	8,85	10,54	12,72	483,69	19,07	11,00	44,46	5,11	0,0260
АU	20 - 30	0,102	9,50	12,68	13,81	489,34	21,01	10,93	45,60	5,36	0,0222
С1	30 -40	0,103	9,95	13,62	14,22	493,34	23,04	11,23	44,96	5,66	0,0228
	40 -50	0,099	9,76	14,17	14,04	500,65	22,66	11,17	44,25	5,46	0,0234
	50 - 60	0,116	9,62	17,18	14,37	474,61	23,76	11,27	43,64	5,29	0,0260
С2	60 - 70	0,103	9,48	13,76	13,41	475,61	22,94	11,48	40,51	5,24	0,0320
С2	70 - 80	0,114	9,33	8,63	12,11	465,67	22,22	11,80	39,14	5,30	0,0414
С3	80 - 90	0,192	8,76	4,04	10,59	436,55	23,56	13,22	37,13	5,25	0,0481
С3	90 -100	0,184	8,08	0,60	8,24	456,45	19,76	14,96	35,54	4,77	0,0482
5-я п.п. Агрочернозём глинисто-иллювиальный
PU	0 - 10	0,104	9,27	16,31	15,63	488,61	21,47	10,84	51,81	5,48	0,0128
PU	10 - 20	0,101	8,85	17,28	15,66	483,57	20,82	11,09	50,98	5,44	0,0114
АU	20 - 30	0,127	9,00	23,55	15,54	451,91	22,51	11,46	45,67	4,68	0,0219
	30 -40	0,131	8,92	31,08	17,60	455,47	26,52	11,80	42,65	4,65	0,0273
	40 -50	0,146	9,06	31,62	16,45	467,81	26,06	11,95	42,23	4,63	0,0241
	50 - 60	0,159	9,12	29,80	17,23	465,84	27,70	12,99	43,39	4,77	0,0270
В CA	60 - 70	0,177	8,79	36,24	17,78	458,53	28,49	13,19	41,87	4,31	0,0337
	70 - 80	0,140	8,62	26,20	14,98	456,82	25,06	13,45	59,71	4,51	0,0254
	90 -100	0,131	9,01	30,15	16,75	501,82	25,35	12,79	40,32	4,60	0,0241
Вскрышная порода отвалов		0,152	8,042	12,43	9,38	418, 02	22,08	12,90	34,55	4,10	0,0287
Кларк в почвах мира[6]		0,5	8	200	20	850	40	10	50	5

Сопоставление среднего содержания валовых форм микроэлементов в реплантозёмах Восточного и Сереженского гидроотвалов со средними мировыми значениями [6] показало превышение концентрации Co на 2,13 и 1,13 мг/кг, Pb – 1, 56 и 1,82 мг/кг и As – 0,63 и 0,21 мг/кг соответственно. В реплантозёмах Бестранспортного отвала для большинства микроэлементов не обнаружено превышений кларковых значений за исключением свинца. Агрочернозем глинисто-иллювиальный характеризуется небольшим превышением кларковых значений Co (0,95 мг/кг) и Pb (2,20 мг/кг).

Содержание кобальта и свинца, превышающее мировые кларки, в почвоподобных образованиях и агрочернозёме глинисто-иллювиальном Назаровской котловины объясняется особенностями геохимии исследуемой территории. По данным [7], почвы Назаровской котловины характеризуются более высоким средним содержанием микроэлементов по сравнению с кларковыми значениями почв мира. Валовое содержание Cd, Cr, Cu, Mn, Ni и Zn на всех пробных площадях находится в пределах кларковых значений.

Для почвенно-геохимической оценки был рассчитан, по [11], коэффициент техногенной концентрации (КТК) микроэлементов, представляющий собой отношение среднего содержания элемента в верхних слоях ТПО к его среднему содержанию в гумусовом горизонте агрочернозёма глинисто-иллювиального.

Установлено, что средние концентрации марганца и мышьяка в поверхностном слое реплантозёмов Восточного гидроотвала превышают концентрации элементов в естественных почвах (рис.). Реплантозёмы Бестранспортного отвала характеризуются повышенными концентрациями элементов, относящихся к первому классу опасности, – Cd, Zn, Pb, Hg.

Восточный гидроотвал Бестранспортный отвал Сереженский гидроотвал

Коэффициенты техногенной концентрации микроэлементов в ТПО

Анализ коэффициентов техногенной концентрации микроэлементов в поверхностном слое репланто-зёмов позволил нам дать оценку совокупного действия микроэлементов с помощью суммарного показателя загрязнения (Z c ), который представляет собой сумму превышений коэффициентов техногенной концентрации химических элементов [10, 15]. Величина Zc составила в ТПО Восточного и Сереженского гидроотвалов 1,73 и 1,64 соответственно, в ТПО Бестранспортного отвала – 2,99, что свидетельствует о минимальном допустимом уровне загрязнения реплантозёмов.

Заключение. Почвы, сформированные на отвалах вскрышных пород угольного разреза «Назаров-ский», отличаются высоким содержанием гумуса и суммы обменных оснований, нейтральной и слабокислой реакцией почвенного раствора. Закономерности концентрации и профильного распределения микроэлементов в реплантоземах специфичны и определяются особенностями формирования и развития почв. Уровень содержания большинства микроэлементов, за исключением кобальта, свинца и мышьяка, в почвах и почвоподобных образованиях не превышает кларковых значений. Коэффициенты техногенной концентрации элементов и суммарный показатель загрязнения свидетельствуют, что содержание микроэлементов в ре-плантоземах Назаровской котловины соответствует допустимому уровню.

Таким образом, почвоподобные образования Назаровской котловины обладают плодородием, не уступающим плодородию зональных почв, и являются пригодными для сельскохозяйственного использования.

Статья научная