Оценка влияния крупного паводка на содержание микроэлементов в аллювиальных почвах в среднем течении р. Амур

Оценка влияния крупного паводка на содержание микроэлементов в аллювиальных почвах в среднем течении р. Амур

Автор: Мартынов А.В.

Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil

Статья в выпуске: 91, 2018 года.

Бесплатный доступ

Определено содержание микроэлементов в аллювиальных почвах прирусловой поймы среднего течения р. Амур и выявлены последствия катастрофического паводка 2013 г. на них. Микроэлементы определяли в пробах, отобранных по генетическим горизонтам, методом масс-спектрометрии. Для характеристики взаимоотношений между микроэлементами, свойствами аллювиальных почв и макроэлементным составом использовалась статистическая обработка данных с применением метода - принцип главных компонент. Выделены ассоциации накопления (Rb, Sr, Ba) и рассеивания (Zr, Ta), имеющие литогенную природу. Содержание остальных микроэлементов ниже, чем в среднем по почвам мира, но закономерно увеличивается вглубь поймы. Установлено, что микроэлементы под влиянием паводковых вод могут не только накапливаться, но и вымываться. На характер их миграции большое влияние оказывают свойства самих почв и пойменный рельеф, в почвах расположенных вблизи русла реки микроэлементы больше подвержены вымыванию. Некоторые микроэлементы (Sr, Cd, Ba, Pb) вымывается из всех типов почв, другие (Y, Sc и Cr) только накапливаются. Влияние паводка сильнее всего сказалось на содержании Mo (+43% в среднем по почвам), Sc (+38%) и Cu (+27%), Cd (-23%), Pb (-12%) и Sr (-12%). До паводка достоверные коэффициенты корреляции с микроэлементами выявлены только у обменного марганца и оксидов алюминия и магния. После длительного затопления в почвах проявились устойчивые связи с гранулометрическим составом, органическим веществом и реакцией среды. Вероятно, эти изменения вызваны понижением редокс-потенциала во время затопления и вымыванием оксида кальция.

Еще

Аллювиальные почвы, микроэлементы, наводнение, метод масс-спектрометрии, метод главных компонент

Короткий адрес: https://sciup.org/143161873

IDR: 143161873   |   DOI: 10.19047/0136-1694-2018-91-110-131

Список литературы Оценка влияния крупного паводка на содержание микроэлементов в аллювиальных почвах в среднем течении р. Амур

  • Гафуров Ф.Г., Фирсова В.П. Почвообразование в долгопоемных ландшафтах высоких широт. Екатеринбург: УроРАН, 1992. 146 с.
  • Добровольский Г.В., Балабко П.Н., Стасюк Н.В., Быкова Е.П. Аллювиальные почвы речных пойм и дельт и их зональные отличия//Аридные экосистемы. 2011. Т. 17. № 3 (48). С. 5-13.
  • Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М.: Высшая школа, 1989. 320 с.
  • Карандашев В.К., Туранов А.Н., Орлова Т.А., Лежнев А.Е., Носенко С.В., Золотарева Н.И., Москвина И.Р. Использование метода масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в элементном анализе окружающей среды//Заводская лаборатория. 2007. Т. 73. № 1. С. 12-22.
  • Костенков Н.М. Окислительно-восстановительные режимы в почвах периодического переувлажнения. М.: Наука, 1987. 192 с.
  • Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
  • Кузнецов В.А. Самоочищение ландшафтов речных долин от радиоактивного загрязнения//Лiтасфера. 2011. № 1(14). С. 13-21.
  • Мартынов А.В. Изменение свойств аллювиальных почв после крупного паводка на примере среднего течения р. Амур//Современные проблемы науки и образования. 2016. № 3. С. 405.
  • Михайлов В.Н., Добровольский А.Д., Добролюбов С.А. Гидрология. Москва: Высшая школа, 2007. 463 с.
  • Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999. 610 с.
  • Ремезов Н.П. Почвенные коллоиды и поглотительная способность почв. М.: Сельхозгиз, 1957. 225 с.
  • Скрябина О.А. Минералогический состав почв и почвообразующих пород. Пермь, 2011 117 с.
  • Соколова Г.В. Анализ водного режима Амура за период до катастрофического наводнения в 2013 г.//Метеорология и гидрология. 2015. № 7. С. 66-69.
  • Сорокина О.А., Гусев М.Н., Зарубина Н.В. Особенности распределения химических элементов в русловых отложениях реки Зея//География и природные ресурсы. 2014а. № 4. С. 81-88.
  • Сорокина О.А., Гусев М.Н. Содержание редкоземельных элементов в пойменных почвах долины р. Зея (бассейн р. Амур)//Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2014б. № 3. С. 36-40.
  • Сорокина О.А., Зарубина Н.В. Содержание химических элементов в аллювиальных почвах и донных отложениях реки Уркан (бассейн реки Амур)//Почвоведение. 2013. № 6. С. 681-690 DOI: 10.7868/S0032180X13060105
  • Фащевский Б.В. Экологическое значение поймы в речных экосистемах//Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2007. №5. С. 118-129.
  • Чижикова Н.П., Сиротский С.Е., Харитонова Г.В., Манучаров А.С., Коновалова Н.С., Уткина Е.В. Минералогический и химический состав тонкодисперсной части донных отложений р. Амур//Почвоведение. 2011. № 7. С. 848-860.
  • Шалдыбин М.В., Харитонова Г.В., Ким В.И., Лопушняк Ю.М., Уткина Е.В., Дембовецкий А.В., Коновалова Н.С., Юдина А.В., Шмигирилов С.А. Минералогический состав отложений реки Амур в зоне влияния реки Сунгари//Тихоокеанская геология. 2016. Т. 35. № 1. С. 92-108.
  • Шраг В.И. Пойменные почвы их мелиорация и сельскохозяйственное использование. М.: Россельхозиздат, 1969. 269 с.
  • Abgottspon F., Bigalke M., Wilcke W. Fast colloidal and dissolved release of trace elements in a carbonatic soil after experimental flooding//Geoderma. 2015. V. 259-260. P. doi: 156-163. 10.1016/j.Geoderma.2015.06.005
  • Bednarova Z., Komprdova K., Kalabova T., Sanka M. Impact of Floods and Their Frequency on Content and Distribution of Risk Elements in Alluvial Soils//Water Air Soil Pollut. 2015. V.226 №.15. P. 1-21 DOI: 10.1007/s11270-014-2253-x
  • Borch T., Kretzschmar R., Kappler A., Van Cappellen P., Ginder-Vogel M., Voegelin A., Campbell K. Biogeochemical redox processes and their impact on contaminant dynamics//Environ. Sci. Technol. 2010. V. 44. № 1. P. 15-23 DOI: 10.1021/es9026248
  • Calmano W., Hong J., Forstner U. Binding and mobilisation of heavy metals in contaminated sediments affected by pH and redox potential//Water Sci Technol. 1993. V.28. P. 223-235 DOI: 10.15480/882.450
  • Du Laing, G., Rinklebe J., Vandecasteele B., Tack F.M.G. Trace metal behavior in estuarine and riverine floodplain soils and sediments: a review//Sci. Total Environ. 2009. V. 407. Р. 3972-3985 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2008.07.025
  • Florian A., Moritz B., Wolfgang W. Fast colloidal and dissolved release of trace elements in a carbonatic soil after experimental floodin//Geoderma. 2015. V.259-260. Р. 156-163 DOI: 10.1016/j.geoderma.2015.06.005
  • Frohne T., Rinklebe J., Diaz-Bone R.A., Du Laing G. Controlled variation of redox conditions in a floodp lain soil: Impact on metal mobilization and biomethylation of arsenic and antimony//Geoderma. 2011. V. 160. № 3-4. P. 414-424 DOI: 10.1016/j.geoderma.2010.10.012
  • Izquierdo M., Tye A.M, Chenery S.R. Lability, solubility and speciation of Cd, Pb and Zn in alluvial soils of the River Trent catchment UK//Environmental science. Processes & impacts. 2013. V. 15. № 10. P. 1844-58 DOI: 10.1039/C3EM00370A
  • Junk W.J., Bayley P.B., Sparks R.E. The flood pulse concept in river-floodplain systems // International Large River Symposium / Ed. Dodge D.P. Can. Spec. Publ. Fish. Aquat. Sci. 1989. P. 110-127. ttp://www.nrem.iastate.edu/class/assets/aecl518/Discussion%20Readings/Junk_et_al._1989.pdf
  • Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. Boca Raton: CRC Press, 2011. 534 p.
  • Koretsky C.M., Haveman M., Beuving L., Cuellar A., Shattuck T., Wagner M. Spatial variation of redox and trace metal geochemistry in a minerotrophic fen//Biogeochemistry. 2007. № 86. P. 33-62 DOI: 10.1007/s10533-007-9143-x
  • Lair G.J. et al. How do long-term development and periodical changes of river-floodplain systems affect the fate of contaminants? Results from European rivers//Environ. Pollut. 2009. V. 157. № 12. P. 3336-3346 DOI: 10.1016/j.envpol.2009.06.004
  • Pirastru M., Niedda M. Evaluation of the soil water balance in an alluvial flood plain with a shallow groundwater table//Hydrological Sciences Journal. 2013. V.58. № 4. P. 898-911 DOI: 10.1080/02626667.2013.783216
  • Sabry M.S., Jörg R. Geochemical fractions of chromium, copper, and zinc and their vertical distribution in floodplain soil profiles along the Central Elbe River, Germany//Geoderma. 2013. V. 228-229. P. 142-159 DOI: 10.1016/j.geoderma.2013.10.012
  • Schulz-Zunkel C., Rinklebe J., Bork H.-R. Trace element release patterns from three floodplain soils under simulated oxidized-reduced cycles//Ecol. Eng. 2015. V. 83. P. 485-495 DOI: 10.1016/j.ecoleng.2015.05.028
  • Shrestha J., Niklaus P.A., PasqualeN., Huber B., Barnard R.L., Frossard E., SchleppiP., TocknerK., Luster J. Flood pulses control soil nitrogen cycling in a dynamic river floodplain//Geoderma. 2014. V. 228. P. 14-24 DOI: 10.1016/j.geoderma.2013.09.018
  • Sipos P., Nemeth T., May Z., Szalai Z. Accumulation of trace elements in Fe-rich nodules in a neutral-slightly alkaline floodplain soil//Carpathian J. Earth and Environ. Sci. 2011. V. 6. № 1. P. 13-22.
  • Zeng F., Ali S., Zhanga H., Ouyang Y., Qiu B., Wua F., Zhang G. The influence of pH and organic matter content in paddy soil on heavy metal availability and their uptake by rice plants//Environmental Pollution. 2011. V.159. №1. P. 84-91 DOI: 10.1016/j.envpol.2010.09.019
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp