Эколого-геохимические и географо-генетические особенности распространения фтора в почвах северо-западного причерноморья Украины (стр. 2 из 2)

Таблица 2

Содержание водорастворимого фтора в пахотном горизонте черноземов южных северо-западного Причерноморья (мг/кг)

Почвенные	Мелиоративное состояние почв
провинции	неорошаемые		орошаемые	орошаемые, гипсованные
	Водораздельное плато
	1.83		2.96
Придунайская	1.22-2.26		2.10-3.20
	Террасовая равнина
	2.54		2.95	4.12
	1.70-3.47		2.30-3.44	2.05-6.75
Азово Причерноморская	Водораздельное плато
	1.40		1.91
	0.49-3.96		1.62-2.19

Наиболее низкие концентрации фтора в верхнем горизонте определены в неорошаемых черноземах южных Азово-Причерноморской провинции. При орошении количество водорастворимого фтора увеличивается повсеместно, но особенно высокие концентрации характерны для орошаемых гипсованных почв Придунайской провинции. Для водорастворимых форм характерны также некоторые колебания в содержании фтора в зависимости от гранулометрического состава, количества гумуса, легкорастворимых солей и карбонатности почв. Повышенное содержание растворимых форм фтора характерно и для засоленных почв. Существует также закономерное увеличение содержание фтора в орошаемых и особенно орошаемых гипсованных почвах. Внесение органических удобрений (навоза) способствует ослаблению активности фтора в почве [9].

Содержание водорастворимых форм фтора в почвах автономных ландшафтов характеризуются значительными расхождениями. Наиболее высокие концентрации характерны для почв подчиненных ландшафтов Придунайской провинции - 6.20-6.48 мг/кг, наиболее низкие (0.87-3.14) мг/кг содержат почвы автономных элювиальных ландшафтов (табл. 3). Минимальные концентрации фтора обнаружены в верхних горизонтах автономных почв легкого гранулометрического состава Азово-Причерноморской провинции, что связано, прежде всего, с низким содержанием его валовых форм. Почвы подчиненных ландшафтов содержат более высокие концентрации водорастворимого фтора. Максимальные значения характерны для солонцовых горизонтов и горизонтов аккумуляции солей содовых солончаков.

Таблица 3

Содержание водорастворимого фтора в почвах автономных и подчиненных ландшафтов северо-западного Причерноморья (мг/кг)

Почвенные провинции	Автономные ландшафты	Подчиненные ландшафты
Азово-Причерноморская	1.76	2.74
	«.87-3.14	2.21-3.28
Придунайская	2.97	6.36
	2.50-3.44	6.20-6.48

О высокой миграционной активности фтора говорит закономерное увеличение его количества в верхнем горизонте трансэлювиальных (склоны) и субаквальных (поймы рек и речек, днища балок и блюдец) ландшафтов. Содержание фтора на склонах варьирует в пределах 0.7-2.3 мг/кг, в поймах рек и днищах балок - 3.1-6.9 мг/кг.

Исследования профильного распределения фтора черноземов южных показали, что в верхних горизонтах фоновое содержание валового фтора варьирует в пределах 320-350 мг/кг, при этом на неорошаемых участках его содержание в верхних горизонтах выше, чем на орошаемых. С глубиной по профилю и в различных горизонтах лессовой толщи почвы содержание фтора увеличивается до 600-800 мг/кг. Максимальное количество обнаружено на глубине 14 м в Придунайской почвенной провинции - 1064 мг/кг (рис. 1, 2).

F вал., мг/кгFh2o,мг/кгpH Сумма солей, <0 001 мм % <0.01 мм, %

300 500 700 1000 01020 3089%0,2 0,4 20 30 40 40 50 60 70

Рис. 1. Профильное распределение валового и водорастворимого фтора и физико-химических показателей почв и лессовой толщи: орошаемый участок

Водорастворимые формы фтора в профиле почв автономных ландшафтов распределены следующим образом: в пахотном горизонте содержание фтора варьирует от 0.95 мг/кг до 2.52 мг/кг. В подпахотном горизонте (30-50 см) его содержание несколько уменьшается. Глубже по профилю происходит увеличение водорастворимого фтора, причем на глубине 140-150 см иногда более 30 мг/кг. Такой характер распределения свидетельствует об интенсивной нисходящей миграции водорастворимого фтора в профиле автономных почв. Минимальные концентрации обнаружены в верхних горизонтах, что связано с более низким содержанием его валовых форм. В карбонатных горизонтах черноземов южных происходит увеличение содержания водорастворимого фтора, что, по-видимому, обусловлено присутствием фтора в форме флюорита (CaF2).

Таким образом, внутрипрофильное распределение валового и водорастворимого фтора орошаемых и неорошаемых черноземов южных северно-западного Причерноморья Украины имеет следующие общие черты:

с глубиной количество фтора увеличивается;

легкие по гранулометрическому составу горизонты содержат меньше фтора, чем тяжелые;

незасоленные меньше чем засоленные;

бескарбонатные меньше чем карбонатные;

максимум концентраций приурочен к почвообразующим породам.

F вал., мг/кгFh2oмг/кгpHСуммасолей,

%

450 550 650 750 01020308,09,00,51,01,5

Рис. 2. Профильное распределение валового и водорастворимого фтора и физико-химических показателей почв и лессовой толщи: неорошаемый участок

О миграционной активности фтора можно судить и по результатам лизиметрических исследований. Изучение химического состава почвенных (лизиметрических) растворов позволяет оценить роль почвы как природного фильтра для элементов и их соединений, установить их влияние на состав грунтовых вод, формирующихся за счет почвенного стока [10]. Определения содержания фтора в лизиметрических водах исследуемой территории, а также влияние удобрений (фосфогипса) на накопление фтора в почвенных растворах ранее не проводились. С целью изучения вертикальной миграции фтора на Дунай-Днестровской оросительной системе были установлены лизиметры конструкции Шиловой на глубинах 30 и 60 см. В работе использованы средние данные, полученные за двухлетний период наблюдений. При орошении водами, которые содержали 0.43 мг/л фтора, содержание фтора в лизиметрических водах составило 0.22 мг/л. Таким образом, полевые исследования лизиметрических вод подтвердили высокую поглотительную способность черноземных почв в отношении фторидов, содержащихся в оросительных водах.

На участках, где вносился фосфогипс, содержание фтора увеличилось, в отдельных случаях, более чем в два раза, что может привести к значительному загрязнению почвенных вод и накоплению микроэлемента в растениях.

Выводы

В процессе исследования определены основные географо-геохимические особенности распределения фтора в почвах северо-западного Причерноморья Украины:

в результате интенсивной миграции фтора происходит его аккумуляция в почвах подчиненных ландшафтов;

фтор интенсивно мигрирует в пределах почвенного профиля, накапливаясь, чаще всего, в гумусовых и карбонатных горизонтах;

количество валового и водорастворимого фтора в почвах зависит от содержания в них гумуса, физической глины, карбонатов кальция, величины рН;

агротехническое преобразование почв способствует существенному изменению в них геохимии фтора;

орошение, вследствие ирригационного выщелачивания фтора, способствует его перераспределению по генетическим горизонтам и выносу вглубь профиля. При этом происходит увеличение водорастворимого фтора в слое 0-50 см.;

внесение фосфогипса способствует увеличению запасов фтора в черноземах южных;

сравнивая значения водорастворимого фтора со значениями ПДК, можно констатировать, что содержание фтора в почвах северо-западного Причерноморья не превышают их, но имеют высокие значения. К тому же значения ПДК могут изменяться по мере накопления экспериментальных и теоретических сведений о влиянии фтора на биотические компоненты почв, включая высшие растения;

необходимым условием контроля за загрязнением почв является установление региональных уровней содержания фтора в почвах разных территорий.

Список литературы

Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. - М.: Высшая школа, 1988. - 328 с.

Кремленкова Н.П. Накопление и перераспределение техногенного фтора в почвах южной части Нечерноземной зоны // Почвоведение. - 1993. - №9. - С. 87-93.

Перельман А.И. Геохимия. - М.: Высшая школа, 1979. - 423 с.

Лисецкий Ф.Н., Ергина Е.И. Развитие почв Крымского полуострова в позднем голоцене // Почвоведение. - 2010. - №6. - С. 643-657.

Природа Украинской ССР. Почвы / Н.Б. Вернандер, И.Н. Гоголев, Д.И. Ковалишин и др. - К.: Наукова думка, 1986. - 216 с.

Орошение на Одесщине. Почвенно-экологические и агротехнические аспекты / И.Н. Гоголев, Р.А. Баер, А.Г. Кулибабин и др.; Науч. ред. И.Н. Гоголев, В.Г. Друзяк. - Одесса: Ред.-изд. отдел, 1992. - 436 с.

Позняк С.П. Орошаемые черноземы юго-запада Украины. - Львов: ВНТЛ, 1977. - 240 с.

Лисецкий Ф.Н. Антропогенная трансформация почв сухостепной зоны под влиянием античного и современного этапов землепользования // Почвоведение. - 2008. - №8. - С. 913-927.

Тригуб В.1., Позняк С.П. Фтор у чорноземах твденного заходу Украши: Монографiя. - Львiв: ЛНУ iменi 1вана Франка, 2008. - 148 с.

Аржанова В.С. Миграция микроэлементов в почвах (по данным лизиметрических исследований) // Почвоведение. - 1977. - №4. - С. 71-79.