ВЕРТИКАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В УРБАНИЗИРОВАННЫХ ПОЧВАХ (В СВЯЗИ С МЕТОДИКОЙ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ)
Кондакова А.С., Кох М.А., Гричук Д.В.
Одним из наиболее распространенных эколого-геохимических методов выявления техногенного загрязнения окружающей среды является почвенная геохимическая съемка. Метод почвенной съемки доказал свою эффективность при применении на самых различных объектах, включая городские территории, районы размещения горно-рудных предприятий и др. Совершенствование методики проведения съемки в эколого-геохимических целях определяет актуальность исследований в данном направлении.
Методика почвенной съемки в экологической геохимии заимствована из геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых. При применении ее в экологической геохимии следует учесть иное расположение источника повышенных концентраций элементов - при поисках месторождений источник, как правило, находится на глубине, при экологических исследованиях основным путем поступления загрязнений на почву являются атмосферные выпадения. Различное положение источников может приводить к качественно иному характеру распределения элементов в верхнем слое загрязненных почв. При проведении почвенной съемки, когда отбирается слой 5-10 см грунта, возможно разубоживание загрязненного слоя более чистым материалом. Это разубоживание будет сильно зависеть от толщины отбираемого слоя и способно повлиять на воспроизводимость результатов съемки. Однако этот вопрос практически не исследован.
Данная работа посвящена выяснению необходимости учёта глубины отбора проб при эколого-геохимической съемке. Основная сложность в достижении этой цели состоит в большой дисперсии данных, получаемых по принятой в настоящее время методике. Для решения поставленной задачи был выбран участок национального парка <Лосиный остров>, прилегающий к МКАД - линейному источнику загрязнения, проходящему через территорию парка. Съёмка проводилась в рамках учебной эколого-геохимической практики в июне 2007 года по заранее намеченному профилю, состоящему из 15 точек. Отбор проб осуществлялся точечным методом при помощи пластиковой трубы диаметром 5 см. Пробы отбирались через каждые 20 метров на протяжении 100м, после чего отбиралась крайняя проба ещё через 50 метров. Труба заглублялась в почву на глубину 15 см при предварительном удалении дёрна. Непосредственно после отбора в лабораторных условиях проводилось послойное разделение монолитов на слои мощностью 1 см до глубины 5 см и 2-2,5 см в интервале 5-15 см. В ближайших к полотну дороги точках был выкопан шурф глубиной 15 см и отобраны образцы через каждый сантиметр.
Все пробы были подвергнуты атомно-эмиссионному спектральному полуколичественному анализу в Александровской ОМЭ МПР. По полученным данным было проведен анализ вертикального распределения следующих тяжёлых металлов: Сu, Zn, Pb, Ni, Сo, Cr, V, Mo, Mn, Ag. Моделирование различной глубины отбора проб проводилось путем усреднения концентраций из 5 (для глубины 0-5 см) либо из 7-9 (для глубины 0-10 см) результатов с учетом мощности слоя.
Различия между выборкой, смоделированной для глубины отбора проб 5 см, и выборкой, смоделированной для глубины отбора проб 10 см, с вероятностью 95% оказались значимы для ряда тяжёлых металлов в 11 точках отбора проб. В таблице 1 приведены тяжёлые металлы, для которых были выявлены значимые различия между двумя смоделированными выборками, и точки отбора проб, которым принадлежали почвенные разрезы со значимой вертикальной дифференциацией.
Таблица 1. Точки отбора проб со значимой вертикальной дифференциацией содержания тяжёлых металлов в почвенном разрезе. |
Р2А0 | Р2А20 | Р2А60 | Р2А80 | Р2А100 | Р2А150 |
Сu, Zn, Ni, Mo, Mn | Сu, Zn, Pb, Mo, Mn | Mn | Mn, Mo, Pb | значимых различий не выявлено | Сu, Zn, Pb, Ni |
Р2В0 | Р2В20 | Р2В60 | Р2В80 | Р2В100 | Р2В150 |
V, Pb | Cu, Zn, Mo | Zn | Cu, Mn | Zn, Cr, Mo, Mn | Zn, Mn |
Примечание: номер пробы состоит из номера профиля (Р2), стороны отбора проб от МКАД (В - со стороны Москвы, А - со стороны области), расстояния от МКАД (от 0 до 150 м)
|
Таким образом, статистическая обработка результатов полуколичественного АЭС анализа позволила выявить существование достоверных различий между результатами съемки при отборе проб на глубину 5 и 10 см.
|