/
Text
Министерство науки,выспей анолы и технической политики РФ
Томский политехнический университет
Л .П .Рихва нов ,Е .Г .Язи ков -Орнзвэ
СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ
Учебное пос обив'
Тгжезк 1НЙЗ
УДК 550.4
Рихванов Л.П.,Язиков Е.Г.,Сарваев С.К.Содер-
жание тяжелых металлов в почвах.
Учебное пособие ?Томск-.изд.ТПУ ,1993.-84 с.
Приводится обобдевие литературных материалов
и собственных многолетних исследований авторов
по содержанию тяжелых металлов в почвах.Рас-
сматривается сравнительный анализ почв разли-
чных регионов и городов.Особый упор делается
на Томскую область,город и его районы,для ко-
торого впервые публикуются наиболее полные
сведения но тяжелым металлам .В заключении
приводится материал о физиологической роли и
воздействии тяжелых металлов на человека.
Учебное пособие подготовлено не кафедре по-
лезных ископаемых и геох* и*.ии редких элементов
и предназначено для студентов специальности
08.01 "Геологическая съёмка,поиски и разведка
месторождений полезных ископаемых".
Печатается по постановлению Редакционно-издатель-
ского Совета Томского политехнического университета
Рецензенты
Адам А.М.,кандидат бпол.нэук,председатель Об-,
лестного комитета по экологии и рационального
природопользования
Нарзулаев С.Б.,кандидат мед. наук,доцент ка-
федры общей гигиены Томского медицинского
университета
Р 20902-93
Темплан 1993
© Томский политехнический университет,1993
ВВЕДЕНИЕ
Учебная дисциплина "Геохимический мониторинг окружаюней средн" яв-
ляется наименее обеопеченной специальной литературой для студентов
опецизльнооти 08.01 геологоразведочного факультета .При изучении этой
дисциплины студентам необходимо иметь прадставление о накоплении тяжё-
лых и радиоактивных элементов в почвах различных регионов,городов и
климатических зон,чтобы уметь при решении практических задач правильно
применить овои знания и уметь объяснить ряд природных и техногенных
аномалий.
Техническое развитие общества привело к тому,что появляется цент-
ральная проблема современной экологической ситуации - проблема загряз-
нения окружающей среды и выживания человечества в этих условиях.
Во многих случаях технологические процессы вышли из-под контроля,и
происходит стремительное накопление нехарактерных химических веществ,
не находящихся в естественном равновесии о природной средой (окмолы
азоте,бензпирен,свинец,ртуть,техногенные радионуклиды и другие).
С поверхности планеты в силу неразумного хозяйствования исчезают
леса и озера,выпадают кислотные дожди,а населенные пункты подвергаются
воздействию газовых выбросов.Нз формирование и эволюцию срады обитания
человека стремительно нарастающее влияние оказывает так называемый ан-
тропогенный фактор.
В экологическом аспекте немаловажное значение имеет знание о заг-
рязнении окружающая срады микроэлементами.Недостаток или избыток хими-
ческих элементов приводит к различным заболаваниям.Их количество в при-
роде незначительное,но в отдельных случаях они образуют природные или
техногенные геохимические аномалии,в местах которых живые организмы
испытывают определенную дисксмфортность и угнетение.Чрезвычайное накоп-
ление химических элементов приводит к гибели животного и растительного
мира.
В настоящем учебном пособии собраны данные о содержании микроэле-
ментов в почвах.При его написании использовались результаты,опублико-
ванные в монографиях,диссертациях,материалах совещаний,периодических
изданиях и т.д.
Практически не использовались работы,изданные в 50 и 60вгоды,за ис-
ключением работ А.П.Виноградова и некоторых других авторов.В пособие
включены фактические материалы,представленные слушателями факультета
повышения квалификации МЛПК при ТПУ (Кириченко Т.Ф.,Гиляэев М.Р.),уча-
стниками школы-семийере (Давыдов И.Д.,г.Воркуте; Анцырев А.А.,Пахомов
В.Г.;Попов Ю.П.,г.Новосибирск),а текла оригинальные данные сотрудников
и студентов кафедры полезных ископаемых и геохимии редких злементов
3
ТПУ.неяучетямх при учэотяя Бвлебеевой 1.Т.’.,Кропанина С.С.,Волостнова
Д. В., Кайте нова И.Г. «Грязнове С.А..Гвоздева Е. В. «Грязновой О .С. и др.
Материалы по почвам Томской области получены совместно о работни-
ками Областной станции химизации сельского хозяйства Ермохиным А.И. и
Агафоновой А.И.
Оригинальность пособия заключается в наличии сведений по тяжелым
металлам и естественным радионуклидам s почвах районов г.Томске и Том-
ской области,е также возможное прогнозированиа заболеваемости населения
города.
I.ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРОБ ЯОЧВ
Для анализе объектов окружающей ореды в нестоящее врамя используют-
ся различные методы (Назаренко,Сотсков и др.,1989),которые могут быть
разделены не три группы: I) ядерио-физические,2) оптические и 3) физи-
ко-химические.
1.1.Ядерно-физичеокиа методы
По физической сущности наиболее часто используемые для элементного
анализа ядерно-фиэические методы можно подраадалить не три класса (Наза-
ренко,Сотсков и др.,1989).
1 .Методы.основанные на измерении X -, £ - или у*-радиоактивного
излучения (л -,р -, г спектрометрия) естественных радиоактивньГх нукли-
дов,искусственных радионуклидов,радиоактивных индикаторов,изотопного
разбавления и т.д.
2 .Методы,основанные на измерении наведенной искусотвенной радиоак-
тивности определяемых элеыентов.К ним относят все виды радиоактивацион-
ного анализа,а также можно отнести нейтронно-радиационный анализ.Для
активации исследуемых проб (получения наведенной активности) использу-
ются потоки различных по характеристикам нейтронов,заряженных частиц
или гамма-квантов.
3 .Методы,основанные на регистрации характеристического рентгенов-
ского излучения,возбужденного различными заряженными частицами при их
взаимодействии о внутренними электронными оболочками етомов элементов.
Спектрометрические методы' используются
для определения урана,тория,рвдия,калия по их естественной радиоактив-
ности .В нестоящее время являются практически единственными методами
изучения редиоактивных загрязнений окружающей среды,в том числа искус-
ственными радионуклидами.
Радиоакт и вационный анализ позволяет опре-
делять загрязнение окружающей среды тяжелыми и легкими злсе.ентэми ,в том
4
числе радиоактивными,и некоторыми их формами.
Нейтронно-ективационныЙ в н в л и 8 (НАЛ)
не тепловых -и резонансных нейтронах применяют в двух вариантах - ин-
струмента льном и с радиохимическим выделением.Инструментальный вариант
анализа (ИНАА) отличается высокой производите льностью, достаточно низкой
трудоёмкостью,многозлеыентностьв,возможностью автоматизации процессе
анализа.Предел обнаружения элементов в зависимости от их активационных
свойств и состава матрицы анализируемой пробы в основном колеблется от
IO”3 до 10"6%.Йетод с радиохимическим выделением (РНАА) позволяет сни-
зить предел обнаружения не две и более порядке,во он длителен и трудо-
ёмок.
Рвнтгенофлуореоцентные методы ь нас-
тоящее время интенсивно раавиввютоя.Отличвются методы высокой произво-
дительностью.многоэлемантнооТЪЕ,Сравнительно малыми трудозатратами ,ве-
деструктивностью анализа,что позволяет проводить дальнейший енелиэ той
же самой пробы другими методами.В варианте рентгенофлуореоцентного ана-
лиза рассматривается рентгеноспектрзльный.в основу которого положен
анализ о дисперсией по длинам волн.
1.2. Оптические методы
Среди оптических методов веибольаее распространение при анализе
экологических объектов получил метод атомной абсорбции с племенной и
электротермической атомизацией проб,
Атомно-нбоорбционвый в в а л и з особенно
применим для определения следов или малых количеств элемента в различ-
ных объектах окружающей среды,- водах,донных осадках,почвах,растениях
и т.д. Особая ценность атомно-абоорбционного анализа для контроля ок-
ружающей среды состоит в том,что из одного раствора после разложения
образца можно определять многие алам8нты.Матод позволяет определять
элементы в зависимости от свойств элементе и используемой методики
анализа в широком интервале содержаний - от 10“^% до десятков процен-
тов.
Эмиссионный спектральный анежиз .
позволяет определять многие элементы из одной невески.Предел чувстви-
тельности эмиссионного спектрографа для больиинстве элементов равен,
как правило,нескольким граммам на тонну.
Атомно-змисоионнвя спектрометрия
с индуктивно связанной плеамой (метод
ЗСР) в последние годы очень быстро развивается .Этому способствуют низ-
кие пределы обнаружения больной группы элементов,высокая точность из-
мерений, возможность одновременного определения макро- и микрокомпонен-
5
тов пробы,возможность автоматизации процессов анализа.
13. Физико-химические методы
Данный раздал представлен широким кругом методов,который может быть
иопользован для элементного анализа объектов окружавшей среды.
Электрохимические метод, ы - вольтамперомет-
рия,полярография,кулонометрия и др. основаны на измерении величины
электрического тока или раанооти потенциалов,возникавших в растворах
при протекании в них различного роде химических реакций.
Потенциометрический метод с использова-
нием ионоселективных электродов позволяет определять свыше 25 ионов в
растворах в широком диапазоне концентраций.Результаты намерений не за-
висят от цвета и вязкости раствора,мутности,наличия взвешенных твердых
частиц.Они незаменимы при определении ионного состава биологических ре -
отворов (сыворотки,крови и т.д.).
Хроматографические методы применяются
при последовании летучих компонентов ПОЧВ.орГеНИЧеоКИХ соединений и
других материалов.
1.4. Метрологическая характеристике методов анализа
Для правильной интерпретации результатов анализа,полученных различ-
ными методами,необходимо соблюдение нескольких требований: анализ дол-
яет быть правильным,с характеристикой основных метрологических параметр
ров - чувствительности метода,воспроизводимости и правильности анализе,
При расчёте результатов по одному или нескольким микроэлементам Необхо-
димо учитывать влияние других элементов,а такжа учитывать физические и
химические процессы,которые могут'происходить в изучаемой системе.
Для получения правильных результатов анализа необходим системати-
ческий контроль* результатов путём использования аттестованных и близ-
ких по ооотэву материалов сравнения.Перечень возможных стандартных об-
разцов почв и содержание микроэлементов в них приводится в тебл.1.
1.5. Оценка лабораторных методов анализе проб почв,
применяемых кафедрой ТЛГРЭ при экологических
исследованиях
Авторами при обработке почв в каждой пробе определялось 48 элемен-
тов методом спектрельного полуколичестненного анализа.Исследования про-
водились по стандартной методике,утвержденной НСАМ ЧинГао СССР,в атте-
стованной лаборатории Берёзовского государственного геологического
предприятия (г.Новосибирск.руководитель лаборатории Чариков Н.Л.).Вос-
производимость определения элементов по серии контрольных. проб призе-
Таблица I
Содержание микроэлементов (мг/кг) в некоторых стандартных
образцах почв
Элементы СП-1 СП-2 СП-3
Мышьяк. Кадмий ^елев Свинец 1§§альт Никель Молибден Медь Сурьма Барий Ванадий Вольфрам Марганец Стронций Литий БерилиЙ Фтор Натрий Фосфор Сера Калий Титан Хром Нелезо Бром Рубидий Цирконий Серебро Олово ЙОД Цезий Золото Скандий Галлий Германий Иттрий Ниобий Лантан Церий Иттербий Гафний Европий тг 0,016 52 53 10 33 I 22 430 77 590 130 20 2 280 ЭД 19000 4400 82 26600 ~84 450 з7э з7? 12 10 39 17 38 4 0,014 45 43 10 25 I 17 530 64 540 120 16 1.5 210 ЭД" 20500 5000 84 20800 72 540 г7е 2.3 э7ф 8.5 27 22 33 з7г 0,016 73 71 14 56 зб 470 ПО 510 160 24 2.2 360 ЭД 20800 4300 140 34300 85 300 ф7э s7i 14 13 28 18 31 з7г
7
Продолжение таблицы I
Элементы СГХМ-1 СГХМ-2 сгхм-з ШМ-4
Мышьяк
Кадмий
Ртуть Селен Свинец 16 16 НО
цинк Боп 60 90 140 390
Кобальт
Никель Молибден 33 58 19 29 25
Медь Сурьма Барий 52 260 250 170
Заналий 90 140 70 60
Вольфрам
Марганей Стронций 300 200 180 200
Литий Берилий Фтор 100 60 20 150
Натрий Фосфор Сера
] Алий
Титан
] I Сром йлезо ФОМ 28 28
Рубидий 90 100 40 тел
Цирконий Серебро 140 70 210
У1ОВО ОТТ 3.? 4.4 4 400
Цезий
Золото Скац 1й 9 15 о 0.8 16
Галлий Германий 12 17 9
V Ь Л L ттрий иобий антан ерий 23 12 32 30 12 34 40 260 16 17 32
V Г ттербий афний 2.6 3.2 3.3 2.4
Европий
8
Продолжение таблицы I
Элементы СГХМ-1 Г'СТХМ-2 1 СГХМ-3 СГХМ-4
по данным нейтронно-активационного аналиаа
Мышьяк Кадмий Ртуть Селен Свинец Цинк Бор Кобальт Никель Молибден Медь Сурьма Барий Ванадий Вольфрам МарганеВ, Стронций Литий Берилий Фтор Натрий Фосфор Сера Калий Титан Хром Еелезо Бром Рубидий Цирконий Серебро Слово Иод Цееий Золото Скандий Галлий Германий Иттрий Ниобий Лантан Церий Иттербий Гафний Евроний 14 0.5 3^6% 60 3.35 0.1 13 27.8 48.5 0Д9 3.4 1.Г7 18 10.4 4.46% 92 5.7 0.1 22 28.1 46,1 2.13 4.7 1.5 13 12.8 7.5% Ь02 7 231 505 2.1 1.7 .8.3 7.4 190 3.64% 150 2I.I 8 22.4 17.8 4.5 0.5
Приммииие:СП-1 -Красине- чарютмия ;СП-2 -московские дерново-
под^аяястав^Я-З -прикаспийские свегяо-ютановые;СГХМ-1 -карбонатно-
сижикатннх шхлнх отложениях;СГХМ-2 -алюмосиликатных отложений;
СГХМ-3 -каросматно-силикатных рыхлых отложений ;СГХМ~4 -алюмосиликат-
ных рыхлых отложений.
9
дана в табл.2 .Из анализа таблицы видно,что воспроизводимость метода
удовлетворительная.Контроль за правильностью анализе осуществлялся ко-
личественными методами определения микроэлементов.Сравнение реаультатов
с данными«полученными в аналитических лабораториях г.Иркутска и г.Ново-
кузнецка (табл.3), показывает,что они довольно близки,хотя и получены
совершенно резными методами.
О достоверности определения свинца в почвах методом эмиосионно-
опектрельного анализа можно судить по графику,на котором показана схо-
димость определения злецента приближенно количественным спектральным и
количественным реитгеноспектральным методами (рис.1).
Примечание: Выделен интервал 30% погрешности
Рис.1. Сходимость определения свинца количественным
рентгеноопектральным анализом (PC) и спект-
ральным приближенно-количественным анализом
(СП). €98 проб
Приведенные данные свидетельствуот о том,что информация,получаемая
оравнительно дешевым и зкопрессным спектральным метсдом,адакватна резу-
льтатам, получаемым дорогостоящими количественными методами.
Определение ртути производилось по стандартной методике атомно-
абсорбционным методом в лаборатории Березовского государственного гео-
логического предприятия.Контроль за правильностью определения элемента
в данной лаборатории производился различными количественными методами
в г.г.Ташкенте,Иркутоке,е также в национальном бюро стандартов США
(рио.2).Результаты,приведенные на рисунке,свидетельствуют о весьма вы-
соком качестве анализа.
Измерение концентрации уране и'тория,а также общей гамма-рад ,г-<к-
10
Таблица 2
Воспроизводимость определения микроэлементов
по' серии контрольных проб ночво-грунтов г.Томске
Эла- менты . Основная партия почво-грунтов (II шт.> Контрольная партия почво-грунтов (II.шт.)
Среднее! Разброс Среднее Рааброс
Р 545 300-1000 663 300-2000
Ti 4818 3000-8000 4818 3000-6000
Un 436 ЗОО-ЮОО 509 200-1500
Bi 409 200-1500 436 6-2000
Sr 82 0-300 55 0-200
Cr 900 .400-2000 836 .300-2000
.V 46 20-100- 55 20-100
Ni 52 30-100 56 30-100
Co 6 3-8 7 4-10
Zr 309 200-400' 300 200-400
Nb 21 6-30 1 23. 0-30
Li 22 0-40 • 28 0-80
Y 38 ЗОгбО 38 30-40
6р. 17 10-50 20 10-30
w 1.8 0-20 1.8 0-20 '
Cu 72 40-I5Q 66 40-100
Pb 61 10-150 53- 20-100
Zn 135 60-300 121 60-200
Be I.I 0-3 1.5 0—€
Ge 0.2 - 0-2 0,2 0-2 '
Sn 4,5 3-6 3,9 2-8
Ag 0,03 0-0-.06 0,04 0-0,1
Bi 3 0-30 3,3 0-30
Mo 3,8 3-6 .3,5 .3-6
Hg* 0,075 ' J,020-0,229 0,07.6 0,030-0,201
Примечание. Элементы опредтааны; спектральным полу-
количественным методом,a H£f*атомно-адсорбционным ме-
тодом в Ц?.Л ЯГО "Березовгеологмя".
Различия значений по критериям Фишерэ-Стыодвнта
незначимые.
Таблица 3
Оценка среднего содержания микроэлементов в одной и той же пробе
по данным количественных (2) и полуколичественных спектральных (3)
и етомно-адсорбционнкх анализов (Т)
Элемент Количественный анализ Полукол и чес т вен ный спектральный анализ (лаборатория ПГО "Березовгеология" (г.Новосибирск)
Лаборатория Сиб- ГЕОХИ (г.Иркутск) Лаборатория ПГО "Зане ибгеология" (f.Новосибирск)
Мо 14.4 12-16 13,7 о 10-16 -IX-7 8-15
Си 106 5 120 3 97 ?
86-135' - 80-100
РЬ 9.4 -10-1 3 16 ? 10-30
0.2-II
Zn ТО? 5 97-120 150_3 66 7 60-80
а9 о.п 5 0.08-0.14* 0.13 3 0.1-0.2 0.04 ?
Sn 3.6 5 2.8-4.4 Л. 3 -2- 7 1-3
Be 2.12 5 I.9-2.3 -2-3 не обн.
Sr - _570_ 3 830 7 600-1000
Ba - 1050 3 950-1200 ‘ г, 800-2000
Co 72 3 40 г,
45-100 30-50
Sc - — 3 14 г? 10-15
Y - 40 3 30-50 30 7
Cr - 147 з I40-150 210 7 100-600
ba - -HU 19 7 15-20
fre I не обн.
0.8-1.5
Плимечание.Поочерк-элемент не определялся.В числителе-срелнее сод .
в энаменателе-Раэброс частных значений;справа от дсобк-кол-во одно-
воевено проанализированных проб.
Рис.2.’ Оценка средних значений содержания ртути и средне-
квадратичные отклонения в серии 5 параллельных проб,пород (а) и
почв (б), проанализированных а разных лабораториях (по,Квммы«г •гк4,_11Яо)
I + 4 - лаборатории: I- Национальное бюро стандартов США.
2г- Институт ЯдерноЯ физики АН УзССР.
3- Байкальский филиал экологической
токсикологии ВНИИОВ Госкомприроды
СССР.
4- ПРО "Берёзовгеология" (г.Новосибирск)
15
тивности проводилось гамма-спектрометрическим методом о использовани-
ем серийных приборов (рэдиометр-концентрометр РКП-5О5М "Карат" и радио-
метр СРП-66-01).Чувствительность радисметр-концентрометрэ по урану и
торию 0,0001% о относительными ошибками 50%.
2.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ
С момента открытия химических элементов было известно,что их про-
явленность фиксируется повсюду .А .Е. Ферсман отмечал,что в одном кубичес-
ком сантиметре природного вещества содержится вся теблица Д.!1 .Менделе-
ева .Несмотря на то,что большинстве химических элементов присутствует в
биосфере в ощутимых для современных методов а 1алиэа вещества количест-
вах,есть ряд элементов,оказывающих реэко отрицательное воздействие да-
же при очень малом их содержании.
Не сегодняаний день известно большое количество работ,в которых
рассматриваются геохимические и физиологические особенности поведения
тех или иных элементов.Особенно обширен материал по макроэлементам
(кельций.кввий.магний,фосфор,азот и др.),на долю которых приходится бо-
лее 99% общей массы химических элементов.В меньией степени изучены мик-
роэлементы .содержамие которых составляет около 0,14% от всей массы хи-
мических веществ .Роль микроэлементов в нормальном функционировании ра-
стительных в живых организмов крайне важна и ато сегодня одно из основ-
ных н правлений жри оценке среды обитания человека.
Оценке среднего уровня накопления микроэлементов в почвах посвяне-
во значительное количество исследований.Проведенное нами обобщение фак-
тических данных (Рихвенов,Яэиков,1992) показало,что сегодня достаточно
ведёжно ухе можно оценивать среднее содержание микроэлементов в ноосфе-
ре (тебл.4) и относительно этого показателя можно говорить об избытке
ли недостатке того или иного химического элемента,используя такое по-
нятие кек кларк концентрации.О распространенности многих тяжелых иетал-
лов в почвех можно судить по рис. 5,где величины колеблятся от 0,01
мг/кг (селен,серебро,золото) до 10000 мг/кг (титан,марганец,берий).
Уровень накопления микроэлементов в почвех определяется следующими
факторами: состав почвообреэующих пород,относительная подвижность хи-
мических элементов в гипергенной обстановки,концентрация микроорганиз-
мов и гумусе в почвах,восстановительная и поглощающаяся ёмкссть почв и
т.Д.
В ряде стран на содержание тяжелых металлов в почве устанавливают-
ся предельно допустимые концентрации (ПДК),а иногда их содержание оп-
ределяется экологическими стандартами,как,например,в США .Соответствие
14
Таблица 4
Геохимический кларк (мг/кг) ноосферы (по М.А. и Н.Ф, Глазовекин,1988)
Калий 1,6% Гафний 2,5
Натрий 1,9% Уран. 1.9
Титан 2600 Тантал. 1.9
Фосфор 500 Иттербий 1,9
Марганец 440 Эрбий 1.7
Фтор 350 Вольфрам» 1,3
Стронций 240 Германий 1,1
Рубидий 96 Молибден I.I
Ванадий 70 Берклий I
Бор 50 Таллий 0,79
Хром 50 Гольмий 0,76
Цинк 46 Европий 0,64
Барий 36 Тербий 0,64
Церий 32 Йод 0,54
Бром 26 Лютеций 0,45
Кобальт 22 Селен 0,28
Иттрий 20,5 Сурьма 0,25
Литий 19 Ртуть 0,18
Галлий 17 Кадмий 0Д6
Неодим 16 Платина 0,13
Ниобий 13 Серебро 0,05
Цирконий 12 Чтений 0,033
Свинец 12 Осмий 0,032
Лантан 12 Паладий 0,0083
Никель 10 Висмут 0,0064
Торий 7,6 Родий 0,0064
Цевий 5,9 Теллур 0,0064
Скандий 7 йрадай 0,0038
Олово 4,9 болото 0,00069
Самарий 4,5 Рвййй .0,00047
Недодай 3,1*ПГ1Ь%
Празеодим 3,8 Протактиний 1,3’10“10%
Мышьяк 3 Полоний I,3’I(TI4%
Диспрозий 3
15
- среднее; - довер.интервэл^номально:— низкие,...висение
Рио.З. Распространенность некоторых микроэлементов в почвах
(по Д.А. Andrew - 3onej ,1968)
ПДК в почвех не нарувеет биологического оптимума дли животных и челове-
ке .Подход к нормированию содержания микроэлементов в равных странах и у
резных исследователей во многом отличается,поэтому можно видеть,что и
рекомендуемые покеэатели варьируют. В табл. 5 приведены некоторые ре-
комендуемые значения содержания тяжёлых металлов в почвах.
Важным фактором,определяющий количество тяжелых металлов в почвах,
является антропогеннее воздействие на природную среду.Основными антро-
погенными источниками поступления микроэлементов в почву являются: вы-
падение тяжёлых металлов,в т.ч. радионуклидов иэ атмосферы;поступление
из применяемых минеральных удобрений и пестицидов; поступление тяжелых
металлов о поливными водами; поступление микроэлементов о органическими
удобрениями (торф.оепропели и т.д.); поступленив тяжелых металлов с от-
ходами промышленного производстве (шлак,золе и т.д),бытовым мусором.
И именно техногенный (антропогенный) фактор,главным образом,усугуб-
ляет экологическую обстановку и создает угроэу Человеку.
Анализу геохимической обстановки окружающей среды,взаимосвязи раз-
личных факторов,обуславливающих её обстановку,посвящено значительное
количестве работ,среди которых неиболее обстоятельными являются иссле-
дования О.В.Алексеева (1987),А.А.Беуса (1976 ),Р.Р .Бруксе (1982),Т.Мул-
линса (1982),Дж .Фортескью (1985),М.А.Глезовокой (1988),В.В .Ковальского
(1974,1982),Ю.Е.Сэета (1990) и др.
Резюмируя данные иэ вышеперечисленных материалов следует отметить,
что уровень накопления тяжёлых металлов в почвах отражает уровень заг-
рязнения атмосферы.Это можно проиллюстрировать на графиках,приведенных
не рис.4,отображающих корреляционные связи распределения выбросов свин-
ца в окружающей среде.
16
Таблица 5
Нормативные и рекомендуемые предельно-допустимые концентрации
(ЦДК) для почв
Элементы Нормативные ПДК,мг/кг Рекомендуемое ТШК. мг/кг
Для почв России (По Сидопенко,1968 Для- почв Германии (по Иоке А,I960)
Мышьяк 2 2 20
Кадмий — — 3
Ртуть 2.1 2.1 2
Свинец 32 32. 100
Цинк 23х 23х 300
; Кобальт 5х — 50
Никель 4х 4х 50
; Молибден — 5
1Медъ 3х 3х 100
Сурьма 4.5 4.5 5
Ванадий 150 — 50
Стоонций — . — 10
Хром 6х — ГОО
Олово — - 50
]Мапганеи 700х — -
ванадий +' ЮО+ЮО —
марганец
Свинец +
I20+I —
+ртуть
Фтор 10хх - -
•Фтор 2х -
Примечание.' х-псдвижндя форма;-.хх-водорастворимая
форма..
17
Рио.4. Корреляционные связи распределения выбросов
свинце в окружающей среде (по Э.К.Буренкову.Ю.Сеету, 1989)
Влияние предприятий г .Томска не состав аэрозольных выбросов монет
быть показано не результатах исследования С.Л.Еверцеве и др. (1990),по
изучению состава атмосферных ссадксв,отобранных в пределах города и
вне его (табл.6).
Таблица 6
Содержание микроэлементов (мг/кг) в снеге за пределами и
в черте г .Томска (по денным Шверцева С.Л. и др.,1990)
Элементы Город Вне города Кн
I 2 3 4
Ti 160 1.35 119
Мп 160 4,5 36
Сг 642 1.5 428
Hi 16 0,35 46
РЬ 9,6 0,45 21
Си 9,6 0,45 21
Zru 32,1 1.0 32
А9 0,1 O.JUC 17
As 8,7 45 <1
Srt 1.6 0,35 5
18
?.з прицеленных денных однозначно ни дно, что содержание большей час-
ти изученных микроэлементов в дсждэвсй воде в пределах городе в два и
боМее раза превышает их фонсвие содержание за пределами горсда.И,конеч-
но, определенная часть рествсрен их компонентов после выпадения не зем-
лю,будет поглощена почвами и,при прочих равных условиях, та кие почвы бу-
дут более обогащены тяжелыми металлами.
Влияние дыхания большего города на окр^вкающую среду хорошо показа-
но в работах томских исследователей А.П.Бояркиной.Н.В.Весильевэ.Г.Г.
Глухова и др. на примере торфа,почв,детских волос,молока,меда (табл.7,
8,9,10).
Таблица 7
Содержание микроэлементов в поверхностнсм слое торфяных
залежей на различной удаленности ст города (по Бояркиной и др.,
1980)
Элемент Ближнее болсто Дальнее болоте Кн
Ге 8.5 0.82 10
Со 1.97 0.60 3
Sc- I.8I 0.21 9
Au 1.0 0.45 2
Вг 9.14 5.96
Таблица 8
Содержание микроэлементов в волосах детей,отобранных на
разном расстоянии от гсрсда (по Бояркиной и др.,1980)
Элементы Ближняя зона Дальняя зона Кн
Вг 0.327 0.104 3
Аа 10.400 3.890 2.7
к 16.790 7.ПО 2.4
Ct 59.92 23.51. 2.5
Таблица 9
Содержание микроэлементов в ыолске коров,отобранном на
разно:.: расстоянии от города (по Бояркиной и др.,1980)
Эле еяты | расстояние от горсда км
5 км 15 км 30 км
Вг 14.20 13.82 II .01
Rh 13.82 19.91 13.82
19
элементы 'бесстдгн'йё'5т города, км
5 км 15 км 30 км
Zn 16.06 15.71 17.15
Fe 34.03 59.чЭ 68.63
Таблица 10
Содержание микроэлементов (г/г) в меде,отобранном
на рваном расстоянии от города (по Бояркиной
и др.,1980)
Элементы Ближние Дальние Кн
Au 0.396 0.157 2.5
Sc 0.253 0.145 1.7
Со 0.258 0.100 2.5
Количество примеров,показывающих степень влияния техногенного фак-
торе на природную среду,можно перечислять многократно.Тек можно пока-
зать,чтс выбросы микроэлементов на тепловых станциях КйТЭКе составляют
около 300 т/год,что при сжигании угля выделяется ртути, в 8700 раз,ура-
на - в 60 рае и т.д. больше,чем может быть включено в биогеохимический
цикл (Глаэовскея,1981).
Геохимическое исследование почв,являющихся долговременным аккумуля-
тором тяжелых металлов,является одним иэ основных звеньев при проведении
мониторинга окружающей, среды .При этом,такого рода наблюдения эа.нэкоп-
лением тяжелых металлов в почве строят путем определенного сочетания
периодически проводимых геохимических съёмок почв на определенно!: сети
согласно инструкций о систематическими наблюдениями за атмосферными
осадками (снеговая съёмка,определение параметров загрязнения воздуха
на стационарных и передвижных установках).
3 .ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВАХ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ СТРчНЫ И ТАРА
При анализе материалов приводится характеристика средних валовых
содержаний химических элементов и не хчректериэуются дшные о их под-
вижных формах,.!.к. в большинстве случаев эти материалы отрывочные,а са-
ми подвижные рсрмы определены разными методами .j
Обращают на себя внимание данные пс орошаемым почвам земледельчес-
ких хозяйств Брауншвейга (Германия),где они существенно обогащены прак-
тически всеми тяжелыми металлами по сравнению с контрольными почвами,
20
где такой полив не осуществлялся (т8бл.Ц).Инт§реоиыми материалами яв-
ляются средние содержания xhhl ческих элементов в почвах заповедных тер-
риторий Бадхыз.Березинский (тсбл.Ц),Приокско-Терраоный (табл.20) и Са-
ры-Че лек (табл.25).
Средние содержания тяжелых металлов в почвах различных ландшафтно-
геохимических зон и регионов показаны в таблицах 12 * 26.На анализа
этих таблиц отчётливо видно,что уровень накопления химических элементов
весьма чётко определяется генетически* типов почв.Например,содержание
хрома изменяется от 58 мг/кг (почвы тундры), дс 467 мг/кг (серозёмные
почвы полупустынь),а титан имеет противоположную тенденцию (табл.12).
Обращает на себя внимание тот .{икт,что состав почв весьма, хорошо
отражает уровень накопления микроэлементов в почвосбразующих подстила-
ющих породах.Так,например,для почв района Хову-Аксинскогс кобальт-нике-
левого месторождения характерно повышенное содержание свинца,кобальта,
меди,молибдена и других микроэлементов (табл.16).Аналогичная картина
наблюдается и в почвах Южного Крака,для которых нсвообразующими порода-
ми являются ультрооснсеныо комплексы массива (табл.22).Во всех разно-
видностях почв фиксируются аномально высокие содержания никеля и низкое
циркония.
Эти материалы показывают,что геохимический спектр почв отражает су-
ществующие геохимические и мета л леген ические неоднородности участков-
литосферы,что позволяет использовать эти данные для целей геохимическо-
го прогнозирования,как и результаты опробования донных отложений.В этом
плане весьма интересны данные по содержанию молибдена в серозёмных поч-
вах заповедника Бадхыз (табл.II),где егс концентрация 600 мк/кг,чтс со-
ответствует промышленным содержаниям в собственных месторождениях моли-
бдена.Лэ этого следует,что либо почвы заповедника формируются нзд моли-
бденовым месторождением,либо создаются кекие-тс геохимические процессы,
благоприятствующие накоплению данного элемента под фисташковыми деревь-
ям .Оценка средних содержаний тяжелых металлов в некоторых странах Се-
верном Америки и Скандинавии приводится в таблицах 29 + 31,где для почв
Финляндии отмечается повышенное содержание кадмия.Для почв населенных
пунктов различных районов Европейской части страны фиксируются повышен-
ное содержания ка-'ичя в г.Орш.цинка, - г.Бсбруйск.иеди — г.Гомель,г.Ор-
ша,а марганца - в г.Светлогорске (табл.32).В г.Тсльятти основная доля
токсикантов (свинец,цинк,кобальт,никель,ванадий,хром) приходится на
дерневце лесные супесчаные почвы пригорода (табл.33).
4. ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ГРУНТАХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ СИБИРИ
В качестве объектов исследования использовались материалы по г.Нс-
Таблица!I
Оценка средних содержаний микроэлементов'(мг/кг) в почвах
Элементы Серне лесные (по Ю.Е.Саету и др. ,1990г.) Жет Каштановые, аету и др.. 1 Йв»?5“—;
Мышьяк Кадмий Ртуть Селен Свинец Цинк Бор Кобальт Никель Молибден Медь Сурьма Барий Ванадий Вольфрам Марганец Стронций Литий Бериллий Фтоо Натрий Фосфор Сера Калий Титан Хром Еелезо Бром Рубидий Цирконий Серебро Олово Иод Цезий Золото Торий Уран Скандий Галлий Германий Иттрий Ниобий 4,7 0^7 12.5 60 12.3 12.4 30.3 3.2 23.5 118 26.4 3.0 312 1500 720 1400 250 442 0.3 2.8 3.2 5.9 0.5 13.2 62 19.7 13.2 72.1 4.2 28.9 145 i§.4 33.8 3.2 285 700 720 4780 286 299 0.5 3.2 4.0 5.2 0.4 10 io3 11.7 46.0 3.2 15.8 79 1% 34.2 4.0 158 700 720 4075 328 420 0.4 3.3 4.2 2.5 6.3 50 460 6.9 19 3 24 86 37.2 1.0 170 700 720 1990 46 112 4.0 1.8
аг
Продолжение таблицы II
Элементы Серозем заповед- ника Бадхнэ(М.А. Глазовская и дй 1989) ** Фоч в почвах Западной Си- бири (по Ильину,1968) Почва земледельческий хозяйств Брауншвейга (El -Basse m N., 1982)
неполивные поливные
Мышьяк 6.2 8.7
Кадмий 0.1 0.084 1.86
Ртуть 0.11 2.15
Селен
Свинец 12 16 4.32 69.2
Цинк 100 86 16.0 392.9
Кобальт 12 16 2.02 3.56
Никель 21 26 Ю.Б4 31.70
Молибден 600
Медь 20 34 7.2 68.5
Сурьма 0.59 2.31
Барий 520 285.4 571.4
Ванадий 60
Вольфрам
Марганец 700
Стронций 370
Литий
Берилий <5
Фтор
Натрий Фосфор
Сера
Калий
Титан 4420
Хром 92 60 37.7 202.2
Нелеso 6304 11651
Бром *
Рубидий 43.5 57.1
Цирконий
Серебро «10 <1 5.1
Олово 3
Иод
Цезий 1.28 1.64
Золото
Торий Т.7 4.01
Уран 0.18 0.59
Скандий <10
Галлий
Германий
Иттрий
Ниобий
Лантал < 3 —— —_J i *£... 14.3
23
Продолжение таблицы II ,
Элементы Солончаки и солонцы Среднее для мира Подзолистые почвы Фон Березинского биосферного запо- ведника
по Ю.Е.Саету и др. 1УУ0 г.
К дьяк Кадмий Ртуть Селен Свинец' Цинк Бор Кобальт Никель Молибден Медь Сурьма Барий Ванадий Вольфрам Марганец Стронций Литий Бериллий Фтоо Натрий Фосфор Сера Калий Титан Хром Железо Бром Рубидий Цирконий Серебро Олово Иод Цезий Золото Торий Уран Скандий Галлий Германий Иттрий Ниобий 7.2 54.6 532 9.6 29.5 2.4 20.2 63 670 335 35 720 2120 - 5.0 0.5 0.01 10 50 10 10 40 2 20 50 100 850 300 30 6 200 800 850 4600 90 300 0.1 10 5 3.0 0.7 11.5 41.3 5.8 8.4 23.2 1.7 15.3 63.5 715 238 23.5 1.5 208 700 720 4045 180 150 0.1 i:? 0.18 10.3 18.9 2.3 86
24
Продолжение таблицы II
Элемент ~ 1 Почва(по Д.П.Малюге 1963) ,Почва(по А.П Виноградову, 1956г) Почва по (Bowen М. М.,1966) Почва(по ' №.Я. Сапрыки- ну, 1984) Почва(по Сидоренко,
: Унтьяк I 5 6 2.0
1 Нндмий 0.5 0.5 0.06
Ртуть 0.06 . 0.01 0.03 2.1
Селен 0.01 0.01 0.2
Свинец 10 10 10 18.4 32
Цинк 50 50 50 75.5 23
Бор 10 10 10 33.0
Кобальт 10 6 8 9.8
Никель 40 40 40 16.7 4
Молибден 2 2 2 I.S2
Медь 20 20 20 41.3 3
Сурьма — «« 2-го 4.5
Барий 500 500 500 243.0
Ванадий 100 100 100
Вольфрам — —
Марганец 850 850 850 675.4
Стронций 300 300 300 156.1
Литий 30 30
Беоилий 6 6
Стор 200 200
Натрий
Фосфор 800 800
Сера 850 вм
Калий 1.36% 15000
Титан 4 600 4600 5000
Хром 200 200 100 6
Белезо 38000 40000 38000
Бром 5 5 5
Рубидий Цирконий 60 300 100 • 300 100 300
Серебро 0.1 0.08 0.1
Олово 10 10 10
йод 5 5 5
Цезий 5 5 6
Золото м. м МО
Торий 6 6 5
Уоан I I I
Скандий 7
Галлий 30 30
Геоманий *- I I
Иттрий 50 50
Ниобий ш.
Лантан 40 30
Церий 60 50
Иттербий
Гафнии — 6 6
Европий — 0.1
25
Таблица 12
Содержание микроэлементов (мг/кг) в основных типах почв СССР
(по Беусу R. ft . и др. ,1976)
Элементы I , 2 з •, 4 , 5 6 7
Мышьяк 1.6 3.0 k.7 5.9 5.2 2,5
Кадмий 0.5 0.7 0.7 0.5 0.4 — —
Свинец 13.3 II. 5 12.5 13.2 10.0 6.3 7.2
Цинк 83.0 41.3 60.0 62.0 52.3 50.0 54.6
Бор 1.8 5.8 12.3 19.7 30.0 46.0 53.2
Кобальт 7.0 8.4 12.4 13.2 II.7 6.9 9.6
Никель 38.8 23.2 30.3 72.1 46.0 19.0 29.5
Молибден 3.6 1.7 3.2 4.2 3.2 3.0 2.4
Медь 20.9 15.3 23.5 28.9 15.8 24.0 20.2
Ванадий 108.6 63.5 118 145 79 86 83
Марганец 1205 715 1025 885 722 725 670
Стронций 1475 238 258 260.4 278 305 335
Хром 58.0 180 250 286 328 467 —
Серебро 4.0 0,1 0.3 0.5 0.4 - —
Литий 140 23.5 26.4 33.8 34.2 37.2 35.0
Берилий — 1.5 3.0 3.2 4.0 1.0 -
Фтор 135.0 208.0 312.0 285.0 158.0 170.0 —
Фосфор 1110 700 1500 700 700 700 — 1
Сера 1400 720 720 720 720 720 760
Титан 5395 4045 4400 4780 4075 1990 2120
Бром 15.0 1.3 1.5 2.5 3.1 0.7 —
Рубидий НО 98 98 94 89 87 92
Цирконий 80 150 442 299 420 112 —
Олово 1.3 2.9 2.8 3.2 3.3 4.0 — 1
Иод 13 5.8 3.2 4.0 4.2 1.8 -
Примечание. 1-почвы тундры и лесотундры Кольского полуострова,
2-подзолистые почвы тайги,3-серые лесные почвы европейской части
СССР,4-черноэемные почвы степей,5-каштановые почвы степей, 6-серо-
земные почвы полупустыни,7-солончаки и солонцы
26
Таблица 13
Содержание микроэлементов (мг/кг) в основных типах
почв СССР ( И.Г. Побединцева , 1967)
1 .. Тип почвы Pb Со Hi Си Мп Ti Ag Ct Sa
Дерново-подзолистые 26 8 16 14 114 71 4.6
почвы (пашня),данные спектрального анализа Дерново-подзолистые почвы (лес), данные спектрального анализа 23 6 10 10 1100 52 5.1
Таблица 14
Содержание микроэлементов (мг/кг) в основных типах почв
(В.Б.Ильин,1982)
Тип почвы Р К Fe Ma Z(\ Си В МО Со
Лесовидный суглинок 560 18600 33800 600 56 29 40 2.2 8.5
Чернозем 970 18400 29300 750 48 30 46 2.8 11
Лесовидный суглинок, Западная Сибирь 20 640 1100 27 3 1 1 0.1
Черноэем.Западная Оибирь 40 640 1080 36 3 1 1 0.1
Лесовидный суглинок. Центрально-чернозем- ная область 20 580 1300 21 1 1 1 0.1
Чернозем.Цёнтрахьно- черноэемная область 20 540 630 20 2 1 1 0.1
27
gg Таблица 15
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах Карелии (по Беусуй.В . и др.,1976)
Почва Zft Со Мо Си Мп
Подзолы железисто-аллювиальные на пес- чаной и супесчаной морене Подзолистые и дерново-подзолистые на суглинистой морене Подзолистые и дерново-подзолистые на тяжелосуглинистой морене Подзолистые и дерново-подзолистые на озерно-ледниковых глинах и суглинках Дерновые и дерново-подзолистые на щунгитовых сланцах 2.1-24.4 3.2-16.9 > 6.&-3I.6 3.7-31.2 30.0-60.0 5.0 5.0-10.0 5.0-10.0 5.0-10.0 10.0-15.0 12.0-18.0 18.0-24.0 24.0-40.0 12.0-18.0 40.0-50.0 I.0-6.0 18-24.0 12.0-18 *30.0 200.0-550.0 550-1250 550-1250 550-1250 550-1250
Таблица 16
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах котловин и хребтов Тувы (по Пузанкову А.В. и др.,1990)
Почва нд РЬ Z а В Со МО Си Мп
Котловины и хребта Горно-лесные черноземе видные почвы в районе Со- W;-месторождения Э.105+0.006 П.4±0.« 269 51.7+ 1.7 30.1 + 1.0 10.5+0.3 800 1.04+0.04 5 24.I+I.I 136 645+25 245t
Таблица Р
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах Сибири и Дальнего Востока (по О.В.Макееву.1973)
Тип почв Мл СО Си 7,л Ь Мо
Мерзлотная арктическая и мерзлотная тундровая эоны Немерзлотная таежная и немерзлотная лиственнолесная зоны: , 560 23 47.3 63.6 2.1
-континентальная фация бореального’пояса 2320 4.‘? 28.8 22.0 35.1 1.8
• -резко, континентальная фация суббореального пояса Мерзлотная таежная, и мерзлотная лиственнолесная зоны: 785 6.0 31.8 45 28.4 3.1
-резко континентальная фация бореального пояса 7.3 19.8 34.4 17.2 2.3
• -резко континентальная фация суббореального пояса 1891 7.0 16.4’ 47.5 59.1 1.8
Дальневосточная лугово-лесная и таежно-лесная и ’ Дальневосточная хвойно-широколиственная зоны.Океани- леская и субокеаническая фации суббореального пояса. Лесостепная .лесостепная экстраконтивентальная.степ- ' нал и степная экстраконтинентальная зоны: 1014 20.9 34.5 26.6 54.0 2.2
-континентальная фация суббореального пояса 1064 9-.3 30.1 41.1 30.6 4.5
-резко континентальная фация суббореального пояса Сухостёпная и сухостепная экстраконтинентальная эоны 660 9.1 16 46.3 1.9 .
.-континентальная фация суббореального пояса. -резко континентальная фация суббореального пояса 1140 6.5 5.5 37.3 16.7 34.0 • 1.5 2.2
Прочие почвы, (засоленные) 1042 5.2 19.2 48.0 107.3 1.6
Прочие почвы (гидроморфные) ; 778 10.5 28.3 69.6 32.5 1.9
Таблица1 18
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах различных ландшафтно-геохимических облаете!
(по Сапрыкину Ф.Я.,1984)
I Почва 1 ........ 1 РЬ 2л В Со Hi Мо Cit Ba Mfl Sr v Zr
* Ландшафтно-геохимическая об- и ють Северо-Запада РСФСР 1-ПйЯциалъно-эрозионно-цоколъная р Раженная 15 56 44 8„ 15 1.2 43 203 609 58
тонечно-моренная возвышенная 17 63 43 9 15 1.1 41 112 719 183
•конечно-моренная пониженная 16 97 44 10 19 2.4 87 255 663 62
-Моренно-равнинная пониженная 21 70 40 II 21 2.0 42 419 670 170
-водно-ледниково-озерно-равнин- ная 17 58 24 8 14 1.4 39 264 620 182
-региональный фон 18 76 33 10 17 1.5 41 243 675 X56
Ландшафтно-геохимическая об-
ласть в пахотном горизонте Се- веро-Запада РСФСР
-песчаные 18.2 83.1 25.0 5.5 II.7 1.16 50.0 331 546 67.8
-супесчаные 21.1 61.8 31.3 7.5 13.7 1.46 38.4 189.6 619.4 173.1
-легкосуглинистые 17.8 75.2 33.0 12.4 19.4 1.40 46.4 169.8 763 135.2
-среднесуглинистые 17.8 75.6 39.0 I2.C 17.9 1.84 33.8 322 794 232.2
-тяжелосуглинистые 7 17.4 81.8 37.0 II ^0.9 1.76 37.8 202,4 653.2 Г72.2
- Среднетайжная подзона дерно- во-подзолистых ПОЧВ Вд. • •
- Выбсргско-Приозерский район 19.1 103,4 22.3 ю.е 21.3 1.1 38.9 299.5 817.5 332.4 63.6 120.7
- Ладожско-Прионежский район 15.4 63 31.5 8.9 10.8 0.9 49.2 218 6X7.8 280.1 32 102.8
Продолжение таййивз 19
Почва РЬ , Zn Ь Со Ni Мо Си . 8а Мп , Sr V . 1Г
' ВкноФаежная подзона дерново- Подзолистых ПОЧВ Вд, еВоддайокий район 14 54.8 41.5 7.7 15.5 1.2 46.4 173.7 607.9 52.4 29.1 251.6
ь|ОДзд^Вадхрвскиа район 20.5 67.1 40.1 9.5 15.8 1.2 34.5 372.9 551 192.9 42.1 287.4
-Поковокяй район 18 59.4 37.2 10.4 21.0 2.7 44.7 404.7 713.2 149.2 28.8 293.8
-Иворс^ий район 20.8 82.5 47.8 9.4 12.8 1.3 25.6 230.4 983.1 303.8 48.4 179.9
-Чудский район 23,1 55.8 24.8 8.4 21.5 2.3 34.2 305.2 718.3 153.9 27.9 252.9
®₽едико^ецкий район I?,г 81.2 31.5 8.4 19.1 1.8 44.7 430.2 518.9 120.3 38.7 293.3
-Предвалдайский район 2Q.3 81.6 49.4 10.8 20.7 1.8 50.3 413.1 519.9 93.7 38.7 384.4
-Дужско-Шелонский район 21;8 70.4 48.4 13.2 29.6 2.7 G0.4 465.8 707.4 136.7 38.1 322.9
-Западно-Двинский район 18.4 65.2 40.5 10.5 22.7 2.8 37.5 483.8 573.9 97.9 38.7 •05.5
-Балтийско-Ладожский район 23 71.8 17.3 9.3 5.5 I.I 38.3 276.8 895.7 384.9 20.6 132.6
-Великолукский район 16.1 92.2 32.7 9.6 18.7 2.3 83.1 328.1 660.7 82.6 34.1 267.7
-Молого-Векснинский район 8,3 46.9 22.8 4.9 12.2 1.2 45.8 61.5 522.3 34.8 13.7 I60.I
Таблица 20
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах моренного г камового ландшафтов южной тайги
(по Глазовской И.А, й др. ,1989 )
Почва Со Mi Си V Мп Сг Ti
Палевоподзолистые среднесуглинистые почве моренных холмов на остаточно-карбонатных моренных суглинках 8 15 25 49 1374 59 4281
Болотные тоофяно-глеевые почвы на делювиальных суглинках 8 17 70 68 852 60 3140
Скрытоподзолистые супесчаные на озеоно-ледниковых песках 5 8 12 32 873 45 3801
Болотные торфянисто- и торфяно-глеевые на делювиальных суглинках Депябвоподзолистые Валдайской возвышенности и Русской равнины: 7 10 88 66 2278 47 2806
а)на карбонатных валунных суглинках (Трифонова,1965;Якушевская, 6 13 13 60 920 50 -
1973). б)на озерно-ледниковых песках (Трифонова,1965) 4 — 5 * 192 —
в)дерново-скрытоподзолистые контактно-оглееные на озерно-ледни- ковых отложениях (Белицина,Епишева,1976) — 23 23 58 ИЗО 50
Таблица 21
Содержание микроэлементов мг/кг в почвах Приокско-Террасного заповедника
(по М.А.Глазовской и др.,1989)
Почва РЬ 2г> & Со to Мо Си V W Мп Sr Ti zr Sa Mb Y
Песчаная дерново-подзолистая почва на песках.подстилаемых глинами 10 106 - и 26 * 31 50 — — - - - - ...
Продолжение таблицы 22
Почва ₽Ь 2л В Со f/1 МО Си V W МП Sr Ti Zr Sn Nb Y Ca
Иыяагошная карбонатная почва на из- вестняках карбона 16 244 17 12 19 6.9 38 52 7 2240 210 3700 400 2 10 12 II
Пойманная дерновая скрытослоистая Почва на аллювии II 130 23 10 2? •4^7 34 46 7 720 • 3700 230 3 21 22 15
Таблица 23
Содержание микроэлементов (мг/кг) в ландшафтах почв ( по Глазовской М.А. и другим, 1989 )
Почва РЬ Со Ni МО Си Ва V МП Сг ХГ
Дервово-подзолиотые почвы ва песках (ланлюафт I) 13 36 5 14 13 26 87 28 357 30 289
Дерново-подзолистые почвы ва двуч- ленах (ландшафт 2) 18 69 7 15 12 24 н.о 35 540 35 <74
Дерново-подзолиотые глеевые почвы ва песках (ландшафт 3) 16 24 3 II 0.6 26 н.о 31 194 24 177
Торфяно-подзолиотне глеевые почвы ва песках (ландшафт 5) 16 48 8 19 1.4 26 534 46 322 49 655
Дерново-глеевые почвы на песках (ландшафт' 6) 22 42 7 14 0.6 25 44 50 763 36 952
Торфяно-болотные почвы ва песках (ландшафт 8) 14 54 8 22 0.8 25 642 51 319 45 671
Таблица 24
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах массива Южного Ирака (по М.А.Глазовской,1989)
Почва РЬ ZA Со Mi Ва, Со V МП Sr Сг Zr М
Скелетные 1.2 8.2 6.0 127.5 25.0 3.4 5.1 95.0 4.4 237.5 10.0 0.001
Горные черноземовидные 0.9 9.7 6.6 I2I.6 18.0 3.4 6.7 96.0 3.3 246.8 9.9 Н.О
Торные дерново-лесные I.I 9.1 5.2 97.1 20.0 3.6 6.8 87.0 5.4 212.3 12.8 н.о
Горные серые лесные 1.3 8.8 4.9 100.4 16.0 3.8 8.3 78.0 3.4 208.5 13.4 Н.О
Горные темно-серые лесные 1.4 8.8 5.3 98.1 22.0 4.2 8.8 71.0 2.5 212.5 I4.I н.о
Луговые темноцветные 1.2 9.1 4.2 П0.9 14.0 4.2 8.6 78.0 5.0 138.1 14.5 0.0007
Аллювиальные луговые 1.0 8.2 5.2 107.2 20.0 3.6 7.0 61.0 3.5 785.0 I4.I 0.0001
Таблица 25
Содержания микроэлементов (мг/кг) в почвах (по Саету D.E. и др.,1990)
Почва РЬ 2п Ь Со Xi МО Си Аа V Мп Sr Сг 2г Ад Li Р Ti Sn Y As Cd Se
Черноземы (Кавказ) 80 140 * 12 31 1.7 30 270 140 — 80 24 60 0.1 10 - 4.7 «.
Коричневые(Кавказ) 63 160 92 33 60 2.0 67 130 200 2800 40 90 83 - 50 500 3500 4.3 20
Черноземы (Крим) 49 50 50 14 30 0.7 50 270 100 800 20( 48 IOC о. с 530 200С 1800 3.6 40
Дврново-поДйолио- тые (Московская 25 50 38 72 20 1.0 27 ззб 64 590 28 46 42с 0.1 16 Б000 5.2 18 3 0.3 QD09-
область)
Примечание: Деряово-подзолкстые (Московская область) W-I.о ; be -1,5 ; F -210 J 3 -230
Таблица 26
Содержание микроэлементов(мг/кг) в почвах Белоруссии (по Лукашову,1975)
Почва Ni Си и V Мп Сг т; 7г
Дерново-подзолистая песчаная 7.5 5.4 180 . 15 230 18 900 90
Супесчаная 14 6.8 260 30 250 25 1100 170
[!углиниетая 15 12.4 240 34 300 50 1400 130
На лёссах (палевая) 17 10.7 9G0 57 370 84 1950 2
Аллювралъно-луговая 10 6.0 240 18 240 28 1100 160
Торфяно-болотная 5.0 5.0 84 5 35 8 ПО 32
Таблица 27
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах заповедника Сары-Челек (по Николишину и др.,1987)
Почва Ай РЬ 2п МО Си Мп Sr Cf К С а Fe Ьг
Горные коричневые 9.3 18 III 2.71 22 760 100 19000 27000 18000 380Q 7.0 103
Табллтв 27а
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах Западной Сибири
Поч»а S5 А/ Fe К Р На Мп Си 8 2П Мо Со Ж РЬ
Чернозем обыкновен- ный (В.Б.Ильин,1982) Дерново-подзолистые (Изерская,1979) Чернозем выщелочен- ный (Изерская,1979) 364000 53000 26000 174000 611 9640 1200 496 652 40 14.4 26 40 60 42.6 43.2 1.6 5.9 8.8 18.2 26.9 25.4 35.2
04
Таблица 28
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах различных ландшафтно-геохимических областей
(по Н.А.Протасоцу,Т982)
Почва Б Мо V Мп Sr Сг Ti . be Zr 3
Почвы Окско-Донской долины.* - серые лесные Н.О 20 4.0 420 44 508 61 40 2700 I. 444 Н.О'
-выщелоченные 46 34 1.7 582 74 665 80 76 4300 1.4 406 3.9
-типичные 49 35 Н.О 546 89 665 Н.О 73 4200 1.3 347 6.2
-лугово-черноземные 57 41 2.1 570 87 820 135 99 4655 1.2 281 6.5
-обыкновенные 49 43 2.2 465 108 700 96 106 4700 1.3 280 4.9
-районы# кларк 10 40 2.6 500 ТОО 850 300 200 4600 6 300 5
Таблица 29
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах*штата Мичиган (цоEnviron Рго-Г..<2,|й ,1990)
Почва As Cd Se Ph _ Zn Mi Cu Ba Mn Or
- песчанистые 2.0 0.7 0.04 0.22 7.4 16.9 6.5 6.6 60.2 104.9 4.4
- глинистые , 9.3 I.I 0.05 0.41 13.6 46.5 26.0 I8.I 95.5 382.1 20.3
Ппимечание. х-экологический стандарт почв штата Мичиган по содепжанию
микроэлементов (мг/кг)
Таблица 30
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах Финляндии (townатаа ,195^
Мл 2л РЬ Сг Си Hi Со Sn мо Cd
1500 320 190 140 НО 91 16 4.5 3.4 1.3
Таблица 31
Содержание микроатеаеятоа{ мг/кг) в пахотных почвах Канады
(Freak е.а.,1976)
flow-. Мп 7ft Си Mi Сг Сй Cd
органачесаже 938 66.3 65 28.6 14.6 6.6 0.6
глияастме 662 62.2 27.] 37.8 22.3 6.4 0.57
сугяляжстме кесчание 606 428 63.8 39.9 26 20. 1 17.9 7.6 14.7 4.6 0.7
Таблица 32
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах населенных
пунктов Белоруссии (по В.В.Парфенову и др.,1991)
але- (лент 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Cd 0.20 0.40 0.25 0.45 0.40 0.45 0.64 0.46 0.56 0.36 Q36 0,40 Q15
°b 13.6 32.1 23.3 36.1 28.4 32.6 26.5 14.6 24.9 22.0 153 176 152:
1л 24.2 76.1 63.9 38.6 64.6 64.2 38.7 28.3 55.3 32.2 21^ зи 2Q3
Си 8.2 13.2 7.6 7.1 15.9 18.5 12.1 7.8 18.2 8.6 3.7 7.8 7.4
Мп 84 200 92 120 179 216 318 147 241 96 343 149 87
Примечание. 1- г.Барановичи, 2- г.Бобруйск, 3- г.Борисов,
4- г.Брест, 5- г.Битебск, 6- г.Гомель, 7- г.Минск, В- г.Молодечно,
9- г.Орша, 10- г.Пинск, И- г.Светлогорск, 12- г.Сморгонь, 13-iCo-
лигорск
Таблица 33
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах г.Тольятти
(по О.А.Самоновой,1991)
Почва РЬ Zn Со Hi Си V Сг
Дерновые лесные супесчаные почвы при- города Тольятти 27 71 9. 48 21 102 во"
Дерновые лесные супесчаные почвы фо- новых участков г.Тольятти 17 53 7 35 27 78 J
38
восибирску,!'еждуреченску,Кемерово,Улен-Уде«Иркутску.Красноярску и Челя-
бинску.В данном случае информация получена с применением одних и тех же
методов по стандартным отраслевым методикам.В этом плане сходимость по-
лученных показателей различным;’, авторами удовлетворительная (табл.34),
тогда как цифры,приводимые Западно-Сибирским гидрометцентром по г.г.
Барнеу лу .Рубцовску,С лэвгороду,Новокузнецку Новосибирску требуют специ-
альной оценки .Особенно это касается хрома и ванадия в почвах г.Новоси-
бирокв.
В тех случаях,Когда была возможность охарактеризовать фоновые соде-
ржания в промышленных городах (окраины и ближайшее удаление от города),
авторы приводят всю информацию в табл. 34. Это позволяет более однозна-
чно судить о размерах техногенного загрязнения.Лз анализа данной табли-
цы видно,что повышенные концентрации мышьяка,ртути характерны для почв
Новосибирске о Уехдуроченска; селен - для района Красноярского алюмини-
евого завода; свинец - для Кемерово.Новосябзрска.'.’еждуреченскз; цинк -
для Иркутска,Челябипсаз.Карыпово; молибден - в Рубцовске; хром - в Ново-
сибирске; барий - в Улэн-Удэ.Ыарыпово; ванадий - Челябинске Воркуте.
5 .ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ В ПОЧВАХ И ГРУНТАХ РАЙОНОВ Г .ТОМСКА
И ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
5.1. Тяжелые металлы в почво-грунтзх г.Томска
Более ярюя картина по неоднородностям распределения химических
элементов в ночво-грунтах представлена по г.Тоиску (табл.35 ♦ 39). ’.’э
анализа таблиц следует,что каждый микрорайон и район города характери-
зуется своим специфическим набором микроэлементов .Так,например, для Ок-
тябрьского района г.Томска (табл.35) характерно обогащение почво-грун-
тов щелочноземельным;! ;т редкоземельными элементами (барий,стронций,ит-
трий, .иттербии и др.)-,тогда как "геохимическое лицо" Кировского районе
представлено вольфрамом,молибденом,оловом,ртутью; Советского - хромом,
медью и Ленинского - ванедием,сканд/ем и висыутом.Внутри районов отчёт-
ливо просматриваются микрорайоны с высокими содержаниями химических
компонентов в почвах.Ззпример,почвы микрорайона Спичечной фабрики соде-
ржат существенные концентрации фосфора,марганца и цинка (табл.38). Для
Заисточья характерна ртуть,а для района Томска-2 - высокие содержания
свинца,тогда как микрорайон "Солнечный" выделяется повышенными количе-
ствами титана ..ванадия э меди.Наиболее наглядно все микрорайоны города
представлены на рис-.5.
По оуширному ши.лзателю загрязнения почво-грунтов города химичес-
кими элементами 1 кдгсса опасности (ртуть,овияец,цинк,мышьяк
.кадмий.се-
3$
Таблица 34
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах
различных населенных пунктов Сибири, и
других районов
ме- иент 1 2 3 4 6' 0
7 8
Аз 0.6 4.9 1.9 0.36 0.6 6.9 11.2
Cd 0.2 0.26
не 0.08 0.11
Se 1.03 1.21 H.0
РЬ 17 11.6 9.7 18 22 22 41.46 47
Zn 45 34.9 29 44 68 31.7 67.0 85
В
Со 15 6 4 8.1 2.8 8.0 12.6 10
N1 37 17 9.3 22 19.7 20.3 37.0 31
№ 11 3.03 3.16 2
Си 14 10.6 9.6 17 17.9 30.7 60.6 67
Sb 21.2 34.2
Сг 43 27.3 18 40 21.4 104.4 207 67
Ва 305 417.7 310
V 12.9 11.6 13.6 16 40 69.3 31
V H.O H.O H.O
Мп 540 418 200 330 391 400 472.2
Sr 201.3 232.8- 140
р к**
Т1 3000 353Й.8
Fe
Zr 205 269.4 300
Ag 0.03 0.05 0.01
Sn 2.02 5.34 2
So
Ga
Go
Y 30.16 34.6 37
Nb
La 20.2 22.02 6
Yb
Bi 1.02 • 1.52
u*° 2.0 2.29 1.9
Th 3.0 4.01 16.6
40
Продолжение таблицц 34
эяе- иент 9 10 11 12 13 14 16
As 2 2 -5.5
Cd 1 1
№ 0.03 0.006
Se 19
Pb 10 20 40 11.5 13 18 15
Zn ioo 70 60 33 89 62 50
В 12
Co 18 10 10 5.7 22 11 10
Ni 45 20 30 8.6 55 35 20
Mo 1 1 2 0.77 0.8
Ou 45 15 20 9.8 25 15 20
Sb
Cr 90 40 60 144 77 110 30
Ba 400 900 1000 73 1310 700
V 100 60 50 128 98 62 20
W
Mi 900 550 236 1900 1100 5Q0
Sr 100 300 -6 1100 300
P 1000 900 840 600
К
TI 4000 4000- 2000 4800 4600 4000
Fe 7.3X .2.1%
Zr 100 300 300 134
Ag 0.1 •0.01 0.1 an
Sn 2 3 2.5 2
Sc
Ga 7 12
Ge 0.5
Y 25 20 20 8.6 . 10
Nb 25 10 8.3 20
La 9 50 ; 40
Yb : 3 ;3
Bi
U
Th ••
Be 0.57
41
Продолжение таблицы 34
эле- мент 16 17 18 19 20
Аз II. o ie 17
Cd < 10 <10
• I Hg 0.0057 O.ooi 0.147 0.222
Se
Pb 26 ' 0.6 39 42 20
Zn 121 10 97 128 150
В 22
Co 12 6 16 18 15
Ni 24 43 44 50
Mo 1.2 0.5 3 3 1.5
Cu 26 10 58 51 50
Sb 0.1 < 20 <20
Cr 43 15 79 69 150
Ba 535 543 500
V 34 15 65 60 100
W 10X 10х
Mfi 1010 394 414 500
Sr 262 252 100
p 690 * 400
к 1.83X 1.68Z
Ti 4600 H. o 4000
Fe
Zr 362 393 150
Ae 0.14 0.005 0.05. 0.05 0.1
Sn 3 1 5 6 4
So 20 22 10
Ga Ge 14 1.1 11 1* 11 1X 15 1
Y 24 10 48 47 20
Nb 33 10 33 34 10
La H.O 60
Yb 3
Bi Iх 8
и** 3.7 3.6
т/Г 9.1 8
Be 1.5
42
Примечание к таблице 34
1 - г.Новокузненк (В.В.Селегей,1989); 2 - г.Рубцовск (В.В.Селе-
гей,1989) ; 3 - г.Славгород (В.В.Селегей,1989) ; 4 - г.Барнаул
(Б.В.Селегей); 5 - г.Новосибирск (В.В.Селегей,1989); Б - г.Новоси-
бирок,фоновые содержания (А.А.Анпырев, В.Г.Пахомов др.,ПГО "Бере-
аовгеология"); 7 - г.Новосибирск,средней содержание (А.А.Анпырев,
В.Г.Пахомов и др. ПГО "Береэовгеология"); 8 - г.Кемерово (наши дан-
ные) ; $ - г.Красноярск,район КРАЗ ПГО "Красноярокгеология"(Т.Ф.Ки-
р*ЧДОЮ^1990) ; 10 - Бурятская АССР (В.Ф.Бологолов,1989 ); ll-
г. Улан-Удэ (В.Ф.Бологолов,1989) ; 12 - г.Воркута (А.И.Рубцов,1991) ;
13 - Канско-Ачинский район в техногенных условиях (Н.Д.Давыдов и
др-., 1990) ; 14 - Канско - Ачинский район в естественных условиях,
(Н.Д.Давыдов и др.,1990 ) ; 15 - г.Иркутск,незагрязненные почвы
(Р.Н.Макаров,1986); 16 - г.Иркутск (В.Н.Макаров,1986); 17 - г. Иркуте^
участок городского ландшафта (В.Н.Макаров,1986); 18 - г.Межцуреченск,
со значительной примесью гравийно-песчано-шлакового материала ,
130 проб, (наши Данные) ; 19 - г.Мейдуречёнск.с газонов чернозем,
69 проб (кажи данные); 20 - г.Челябинск, Шеряневохое водохранилище
(М.Р.Гклязев,1Э9<)..
х - единичные пробы, хх - данные атомно-абсорбционного анализа,
ххх - данные гамма-спектрометрических измерений.
43
Таблица 35
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах районов
г. Томска
Эле-J мент! 1 2 3 4 5
(И B.0 Н.0 Н.0 0.10 Н.0
нк 0. Bl 0.24 0.31 а 47 а 40
РЬ 37 39 58 59 48
Zn 166 121 137 213 159
Со 15 10 14 16 14
N1 42 34 43 42 40
Мо 4.80 а 7о 3.50 3.70 4
Си 68 86 62 78 74
Ст 306 315 288 200 283
Ва 543 333 582 745 538
V 68 48 78 75 66
W 4.00 1.70 4 1.80 3
Ml 687 440 505 922 638
Sr 164 96 167 224 159
Li 26 21 33 29 27
Be 2.40 1.80 2.00 3.40 3
P 933 542 1042 1581 991
Ti 4093 3700 4316 4704 4200
Zr 301 293 294 308 299
Ag 0.06 а 08 0,05 0.07 0.07
Sn 21 5.40 12.30 6.30 12
So 17 10 19 18 16
Ga 25 19 23 27 23
Ge 0.90 0.50 0.40 1 0.70
Y 38 37 41 43 40
№ 21 18 20 21 20
Bi 0.50 0.06 2.10 0.20 0.50
U 1.70 2.60 1.20 1.50 1.60
Th 12.40 11.20 11.30 11.20 11.5
KtO 1.59 1.60 1.52 1.39 1.60
NatO 1.51 1.51 1.49 1.30 1.50
rUMUnw мкр/ч KB 10 10 11 10 10,4
ШЯЧШ1ГТ245 проб I 187 136 150 733
Примечание. -Кировский. 2-Советский, З-леиинизм
4-0ктябрьский, 5-г. Томск
44
таблица 36
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах
Кировского района г. Томска
Эле- мент 1 2 3 4 Б 6 7 8
Cd Н.0 Н.0 Н.0 Н.0 Н.0 Н.0 Н.0 Н.0
Hg 0.37 0.Б4 0.43 0.54 а «Г 0.10 0.33 0.11
Pb 26 30 37' 43 41 36 79 44
- Zn 79 211 137 257 85 112 308 100
Co 21 ’ 19 17 14 13 12 12 8
N1 44 35 36 39 46 46 45 47
Mo 3.40 3 -3.20 3.20 9 18.30 4.20 4
Cu 49 91 58 88 67 74 72 67
Cr 191 73 232 191 467 630 211 684
Ba 609 663 960 605 359 293 650 397
V 88 • 65 64 60 72 61 77 67
V 0.40 0.80 2.60 10 33 11 1.60
№ 635 1162 832 1167 458 446 490 628
Sr 189 188 300 223 82 47 180 126
Li 33 23 32 23 28 17 33 . 23
Be 2.40 4 . 3.30 3.40 1.40 1.30 3.20 2
P 702 1100 1796 1145 782 1080 910 1064
Ti 4276 3375 3560 3290 4882 5000 5000 4709
Zr 304 313 304 268 306 327 300 345
Ag 0.04 0.03 0.05 0.06 0.04 0.06 0.10 0.04
Sn 28.40* 15.10 7.БС 21 5 6.30 5.80 6
Sc 22.30 18.80 16.80 16.10 16 17.30 9 18
Ga 29 27 27 29 24 19 21 20
Ge 0.70 1.60 2.20 1.40 0.40 0.40 0.60 0.50
Y 37 36 39 34 38 37 41 39
№ 21 23 20 17 25 23 23 24
Bi Н.0 Н.0 Н.0 Н.0 Н.0 0.10 Н.О Н.О
U .0.70 1.50 2.70 1.90 1.40 1.80 1.10 2.6
Th 4.80 7.50 9.70 7.40 5.50 4.80 4.50 11.0
KjO 1.80 1.70 1.60 1.70 1.62 1.66 1.80 1.42
NaxO и* H.fc НА. Н-А. 1.56 1.56 H.fc. 1.30
мкр/ч 10 10 10 И 10 11 10
КШМСТИ 47 проб| 8 25 31 17 15 10 31
Примечание. 1-Басандайка; 2-ул. Мокрушина;
З-Степановка 2; 4-QrenanoBKa 1; Б-пл. Южная; 6-ул. Учебная; .
7-Московский тракт; 8-ул. Красноармейская 45
Таблица 37
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах
Ленинского района г. Томска'
Эле-1 мент1 1 2 3 4 6
Cd н. о Н.О н.о Н. 0 н. о
Нс 0.24 0.21 0.30 0.34 0.51
РЬ 65 55 110 64, 45
Zn 201 131 127 120 193
Со 15 13 14 13 19
Hi 42 47 43 40 46
Мэ 4 а 50 3.60 3 3
Си 91 57 54 53 65
Сг 286 593 296 156 214
i Ьа 393 707 746 567 660
V 51 76 93 88 77
W 1.10 1.30 2.80 11.80 2
Мл 543 ' 426 471 426 1348
Sr 179 153 176 156 260
Li 33 38 36 31 27.
Be 2.70 2 3 3 3
Р 518 893 1128 1285 1856
Ti 2535 4933 4844 4111 4440
Zr 261 313 307 300 332
Ac 0.04 0.11 0.05 0.04 a 04i
Sn 6.90 4 6 <60 45-
SC 14. 60 23 21.30 18 21
Ба 19 22 25 2Й 31
Ge 0.60 0.30 0.20 0140 1..40)
Y 35 42 44 45 38:
Nb 19 22 21 21 19i
Bi 5.70 0.73 1 &5О 0104
U 0.60 1.10 0.70 2120* l.,60i
Th 9.70 7.50 8.40 8.60' 9i.3Q'
Kt0 1.52 1.56 1.48 1..5O 1. 80) !
Ha20 1.49 1.43 1.28 Н.Д.
h'jjfflirTHiM мкр/ч Cft ю 11 11 М 11
КНИЧЕСТ1 проб г 26 15 . 45 27 25- —
Примечание . 1-Пеекиг г-Баранмдоэаский, пер.; З-Чере-
мошники северные,4-Черемошкжт восточные-ВгНаштак:
46
Таблица 38
Содержание микроэлементов (мг/кг) в почвах
Октябрьского района.
Эле- мент 1 2 3 4 6 6
Cd Не РЬ Zn Со Ni kb Си Сг Ва V V kb Sr Li Be P Ti Zr As Sn So Ga Ge Y Nb Ce La Bi U Th K2O Na40 H.O 0.89 93 180 12 30 3.60 89 229 450 45 H. 0 475 213 24 2.70 753 3250 225 0.05 6 10 18 0.80 34 21 H.0 H.0 0.80 2.4 12.1 n-a. H.O 0.48 88 307 la 33 азо in 178 609 50 9.10 409 273 27 3.50 745 2909 264 0.08 7.50 9.10 19 0.60 52 21 182 136 1.10 2.80 10.2 и-А. H. 0 0.61 105 276 19 46 a go 79 241 652 72 0.80 1096 254 26 3.40 2232 5200 336 0.04 9.60 18 32 1.70 43 19 Д.0 H.O 0.12 1.60 8 1.45 1.30 H.O 0.46 32 90 16 43 6 113 166 666 100 20 400 H. 0 30 3 1533 6000 300 0.06 6 23 30 1.30 40 20 H.O H.O H.0 3 8 И.К HA- 0.90 0.46 48 130 15 48 3.70 69 191 725 92 1.40 517 137 31 3 1264 5369 318 0.09 5 20 27 0.40 45 22 H.0 H.0 0.10 0.80 7 1.32 1.30 H.O 0.58 48 403 20 40 3.20 81 227 948 63 H. 0 1643 291 27 4 2513 4260 291 0.05 6.90 17.80 31 1.50 35 20 H.0 H.0 H.O 0.90 5.80 M-a.
PAJ№KTH»MC^6 MKD/4 9 11 11 10 10
KSWCTII проб 8 11 2Б 3 65 24
Примечание к таблице. 1-Цвнтральный 2; 2
З-Томск-2; 4-Солнечный] Б-Иркутский тракт; I
фабрика
Белое озеро;
1-Спичечная
4 7
Таблица 39
Содерхэание микроэлементов (мг/кг) в почвах Советского
района г. Томска
эле- мент 1 2 3 4 5 6 7 8
Cd H.0 H.0 . H.0 H.0 H.0 H.0 H.0 H.0
Н» 0.99 0.05 0.19 0.20 0.17 0.14 0.15 0.26
РЬ 41 75 42 36 23 41 31 53
Zn 90 97 94 187 52 81 83 130
Со 10 8 10 9 21 13 17 6
Nt 38 48 42 44 34 38 35 30
Но 3.B0 3 8.40 3.20 3.50 3.40 4 4
Си 63 67 82 77 84 64 90 84
Ст 250 456 431 428 121 174 119 371
Ва 725 517 300 340 400 433 551 242
V 75 63 55 55 74 58 55 38
V. 5 H.Q H.0 H.0 a so 0.80 1.40 2.30
Мп 425 550 391 41S 379 466 837 418
Sr 200 67 82 110 217 150 257 16
Li 23 35 28 26 32 51 34 10
Be 3 1.10 1.80 3 2.40 a io 1.10
Р 1600 566 890 805 471 1033 557 378
Ti 6000 5666 4545 4200 3558 3667 3171 3568
Zr 300 317 291 300 247 317 260 301
Ac 0.11 0.06 0.04 0.05 0.05 0.87 0.05 0.03
Sn 6 4.30 5.80 6.70 3.70 5.90 5 5
So 15 23.30 17.30 14.50 18 11.60 13 6
Ga 20 22 22 21 22 22 18 17
Ge H.0 H.0 1.10 0.90 0.70 1.70 0.90 0.20
Y 40 37 35 37 39 36 39 38
Nb 25 20 19 22 20 18 18 17
La B.0 H.0 H.0 H.0 H.0 H.0 29 H.0
Sb H.0 H.O H.0 H.0 H.O H.0 5.7 B.0
Bi H.0 H.0 H.0 a io 0.38 H.0 0.06 0.05
и 1.90 1 3.20 1.80 2.20 a 60 2.50 2.1
Th G.50 6 5.50 4.50 9 12.10 •9 12,5
KtO M-A- 1.64 1.69 1.57 1.70 2 н.д. 1.61
Nax0 НД. 1.63 1.66 1.51 1.70 0.80 1.58
мкр/ч t»10 I 11 9 10 11 11 11 11
ItiWNlCUI проб > 4 6 11 19 34 12 35 116
Примечание. 1-Заисуочье; 2-ул. Крылова; З-Цвнтралышй;
4-цр. Орунве; Б-Академгородок; 6-Эолоотвал; 7-BocTO'WW-^M9B"
48 ка; 8-Сибэдактромотор
Схема расположения жилых микрорайонов города Томска
Примечание. Названия микрорайонов приведе! в табл. 4О
Рис.5
49
Таблица 40
Микрорайоны города Талска,т которым получена усредненная эко-
лого-геохимическая информация (разбивка по схеме,опубликованной
. в геэета "Красное знамя" 30.II.89г.)
I - Басандайка 2.ул.Мокрушина
3 - Московский тракт 4 - ул.Учебная
5 - пл.Южная 6 - Степановка - I
- Степановка - 2 8 - ул.Красноармейская
9 - Академгородок 10 - Заисточье
II - ул.Крылова 12.- Центральный
13 - ул.Фрунзе 14 - Золоотвал
15 - Пески 16 - Белое озеоо
17 - Центральны» - 2 18 - Микрорайон "Б"
19 - Баранчуковский пер. 20 - Томск - 2
21 - п.Солнечный 22 - Черемошники северные
23 - Черемошники восточные 24 - Каштак
25 - Иркутский тракт 26 - Спичечная фабрика
27 - Восточный-Хромовва
50
лев) выделяются наиболее загрязненные микрорайоны: Спичечная фабрика,
Томок-2 и ул.Мокрушина (рио.б,тзбл.36,38).Хилые змкрорайоны города -
такие,как Пеоки.Белое озеро,Черемошникл восточные выделяются по суммар-
ному показателю загрязнения (рис.7) П класса опасности (бор,кобальт,ни-
кель,молибден .сурьма ,хром,медь).Менее загрязнена по площэдн территория
города элементами К клосса опасности (барий,ванадий,вольфрам,марганец,
стронций),ореолы которых приходятся на микрорайоны - ул.Учебная и пл.
Южная,а также Каштек и п.Солнечный цис.8).В целом,по суммарному пока-
зателю загрязнения почво-грувтов города химическими элементами всех
трех классов опасности выделяются все ранее названные хилыа микрорайо-
ны (рис.9).Следует учесть,что участок в районе Радиотехнического заво-
да,который характеризуется ореолами повышенных значений загрязнения
по I и Е классам опасности,а также по суммарному показателю всех трех
классов опасности,приходится на нежилой район .Однако на нём планирует-
ся разместить икр .ЗонэлЬный о индивидуальной застройкой.Детальные ис-
следования данного учестка позволили выявить ореол загрязнения,связан-
ный со свалкой бытового мусора
5.2. Радиационный фон и естественные радионуклиды
в почво-грунтах г.Томске
Проведенная геииа-редиометрическая съемке -территории города пока-
зала,что радиоактивность колеблется от 6 до 16 мкр/час при средней ве-
личине 10,4 мкр/час (табл.35).При атом средняя величина гзмма-радиоак-
тивнооти для районов очень близкая и составляет 10-11 мкр/час (табл.
35)..!з анализа общей схемы гам/.з-радиоактивностя территории города ви-
дно,что ореол повышенных значений приходится на Золоотьал.где радиаци-
онный фон составляет 14-16 мкр/час (рис.10).
Доведенная гамма-спектрометрическая съёмка всей площади города
выявила следующее:
Ура н.Содержание естественного радионуклида колеблется в почво-
грунтах от 0,6 г/т (Пвоки.Череиошнжи гевермые) до 3,6 г/т (Золоотвал)
при средней величине 1,6 г/т (табл.35 ♦ 39).Для районов города минима-
льная величине приходится не Ленинский (1,2 г/г),а максимальная харак-
терна для Советского (2,6 г/т).Лз энализе схемы содержания урана в поч-
во-грунтах видно,что выделяется ореол повышенных значений в микрорай-
оне Золоотвал и Спичечная фабрика (рис.II).
Тори «.Концентрация радионуклида в почво-грунтах изменяется от
3,5 г/т (Заисточье) до 12,1 г/т (Золоотвал,Центральный-2) при средней
величине 11,5 г/т (табл.35 ♦ 39).Из анализе схемы содержания тория ви-
дно,что основной ореол повышенного содержания радиоэлементе приходит-я
на микрорайон Золоотвал (рис.12),тогда как другие ореолы менее вырези-
5т
КАРТА СУММАРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВО-ГРУНТОВ
ГОРОДА ХИМИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ I КЛАССА ОПАСНОСТИ *
(изолинии относительного показателя)
Рио. 6
52
КАРТА СУММАРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧЭО-ГРУНТОВ
ГОРОДА ХИМИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ П КЛАССА ОПАСНОСТИ
Рио. 7
53
КАРТА СУММАРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВО-ГРУНТОВ
ГОРОХА ХИМИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ Ш КЛАССА ОПАСНОСТИ
(изолиния относительного показателя)
PhoJJ
54
КАРТА СУММАРНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВО-ГРУИТО8
Рио. 9
55
КАРТА ОБЩЕЙ РАДИОАКТИВНОСТИ (мкр/чао)
• Рис. 10
56
КАРТА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УРАНА (мг/кг)
Томь
Рис. и
57
Томь
КАРТА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОРИЯ (мг/кг)
Pira_I2’
58
ТОЛЬНЫ
5.3. Тяжелые металлы в почвах Томской области
По уровню накопления микроэлементов в пахотных почвах регонов Том-
ной области,несмотря на некоторые различия в составах почв,содержание
физических компонентов сравнительно близко для многих из них (табл.41).
|вк,содержание свинца колеблется от 16 до 20 мг/кг,цинка - от 55 до 108
tr/кг,молибдене - от 2,4 .до 5,2 мг/кг,меди - от 31 до 62 мг/кг и т.д.
По этим параметрам почвы области весьма близки к геохимическим показа-
телям ноосферы (табл.4).
В природных объектах практически ни в одной из проб данным методом
анализа не обнаружен мышьяк,кадмии.висмут,вольфрам.церий,лантан,иттер-
бий, присутствие которых-установлено в почвах города Томска.
анализ геохимического спектре элементов в почвах районов области
покрывает,что’ для каждого из них характерны свои ассоциации микроком-
понентов.Так,для Ксжевнаковского района таковыми являются: фосфор,медь,
свинец,скандий,молибден; для Вегарского - свинец,олово; для Томского -
хром; для Асиновского - бериллий; для Кривошаинского - серебро; для
UonnjHOBCKoro - серебро,ртуть; для Зырянского - барий,литий,ванадий,ни-
обии, свинец; для Первомайского - титан,кобальт,марганец,стронций,цирко-
ний, ниобий,серебро; для Чаинского - титан,ниобий,иттрий,цинк,германий.
Интересны донные по уровням накопления микроэлементов в пахотном и
подпахотном горизонтах почв районов Томской области (рис.13,14).В целом
содержание микроэлементов в подпахотном горизонте ниже,чем в пахотном,
однако для почв Кривошеинского и Полчановского районов фиксируется об -
ратная картина для следующих элементов: титан,марганец,хром,стронций,
виибий,иттрий,молибден,бериллий и медь.
Обращает на оебя внимание также высокое содержание стронция в поч-
вах Первомайского района .Однозначно просматривается титан-цирко! швея
ассоциация в Чаинском и Первомайском районах.В Чаинском районе она уси-
ливается присутствием в почвах повышенных содержаний ниобия и иттрия.
Елиэ-ля ассоциация микрокомпонснтов фиксируется и в Бэкчарском районе.
В данных случаях возможно предполагать существование титрн-цирксний-
р-здл ’земельно?. биогеохимической специализации укааанных районов,что,
возюхно, фиксирует наличие почвообразующих пород,обогащенных этими ком-
понентами, являющимися характерными для Тугэнсксго и Георгиевских место-
рс.сений циркон-ильменитовых песков.
высокое содержание хрома в почвах Томского района,на наш взгляд,
следует связывать как с собственно агрогенн: геохимическим преобразо-
ван, ем (обработка почв),так и техногенным-воздействием города.Нэ приме-
ре двух совхозов "Томь" и "Степзновский" можно рассмотреть влияние .
рода на оо^ее з.|Гряэнение.По данным снеговой съёмки среднесуточная пы-
Таблица 41
Содержание мшфоэлем№Тов (мг/кг) в почвах районов
Томской области
Элен мен»! i Ё 3 4 5 6 7
Cd H.O' H.0 H.0 H. 0 H.O H.0 H.0
Hg 0.09 0.10 0.08 0.061 0.074 0.09 0.10
РЬ 18 SO 17 21 19 19 18
Zn 74 67 65 59 57 85 82
Со 11 9 8 22 21 12 12
N1 47 44 38 61 54 62 53
Мэ 3.10 2.60 8.40 5.2 4.3 2.80 2.90
Си 62 50 51 31 35 48 53
Сг 323 282 334 482 430 233 300
Ва 308 294 272 245 230 350 422
V 106 93 • 70 65 70 100 109
W H.0 H.O H.0 H.O H.0 H.0 H. 0
Мп 620 494 470 1500 1400 433 694
Sr 17 H.0 27 216 110 H.0 111
Li 35 32 26 36 37 32 37
Be 1.80 2.20 1.20. 3.4 3.5 2.20 3
Р 1133 929 1018. 800* 700 566 922
Ti 4958 4174 3883 . 4.0 4.5 6000 5611
Zr 279 282 272 191 ' 189 383 378
Ag 0.02 0.01 0. 01 0.02 0.01 0.03 0.03
Sn 3.60 5.10 a 40 as 2.9 3.70 3.80
Sc 21.30 20 16 19.5 21 17 19
Ga 30 32 22 21 21 32 31
Ge 0.40 0.40 0.40' < 2 < 2 0.70 0.30
Y 35 37 35 33 35 48 42
Nb 21 26 25 30 26 32 32
Bi H. 0 H. 0 H.0 H.0 H.O H.0 H.0
U 1.60 1.60 1.20 2.6 2 2.30
. Th 6.50 6.30 5.90 4.6 6.70 6.70
KaiHftciii проб '.24 17 60 94 83 6 18
60
Продолжение таблицы 41
Эла-’ мент. 8 9 10 11 12 13
Cd H.0 H.0 H.0 H.0 H.0 H.0
н» 0.13 0.12 0.09 0.10 0.14 0.09
РЬ 19 17 18 16 18 Л
Zn 84 76 83 108 77 73
Со 9 16 11 10 9 9
N1 35 37 40 48 33 38
Мэ 2.70 3.10 2.80 3 2.80 2.70
Си 46 53 58 60 50 50
Сг 264 316 304 330 266 282
Ва 265 857 233 320 233 272
V 85 84 83 68 80 74
V H.0 H.O H.O H.0 н. о H.0
Мп 606 800 533 640 517 564
Sr H.0 333 H.0 40 H. 0 13
Li 24 33 23 28 27 26
Be 4 4 H.O 1.40 H.0 2.10
Р 758 1083 1058 1040 767 902
Ti 6235 6666. 5333 6800 4667 4924
Zr 324 383 SO 368 317 308
*« 0.01 0.01 0.03 0.01 0.03 0.01
Sn 2.60 3.50 2.90 3.80 3 3.40
So 11 20 17 20 20 14.90
Ga 24 33 27 30 25 27
Ge H.0 H.0 H.0 1.20 H.0 0.30
Y 44 49 33 60 32 38
Nb 28 28 12 32 13 25
Bl H.0 H.0 H.0 H. 0 H.0 H.0
U 2.80 0.70 1.90 азо 2.20 1.70
Th 6; 30 6.60 6.80 6.70 5.80 6,10
DuffiTII проб 317 12 1 2 5 6 266
Примечание к таблице
1-Коювниковский; 2-Шегарский; З-Томский; 4-Степановский сов-
хоз; 5-совхов "Томь"; 6-Бакчарский; 7-ЗырянскиИ; 8-Асиновский;
9-Первомайский; 10-Кривоиюинский; 11-Чаинский; 12-Молчановекий;
13-Томокая область
61
Уровни накопления микроэлементов в пахотном (•) и подпахотном
(♦) горизонтах почв районов Томской области
1» мг/кг
ВО
I 2 & 4 S В 7 в 910
ВЬмг/W
m вит ав»
Районы: I-Асиновский; 2-Бакчарский; З-Зырянокий;
4-Кожевниковский; 6-Молчвновский; 7-Пер»о»аЙск»й; 8-Томский;
9-Чамнский; Ю-Шегарский.; 5-Крмв0шемнский
Рис И
Уровни накопления микроэлементов в пехотном (•) и подпехот-
ном (♦) горизонтех почв районов Томской области
G*w/w
N
Zn ш/кг
114
I t S 4 S 6 I 1 $ ID
21
Hj wt/иг
oiul
2 23436710»
I 1 ] 4 S I М » ID
Районы : I-Аоиновский; ?-Бакчарский; З-Зырянский;
4-Кожевниковский; 5-Кривоиеинский; 6-Молчэн вский; 7-Перво-
майокий; 8-Томский; 9-Чаинский; Ю-ШегарскиИ
Рис. И 63
левея нагрузка на поля совхоза "Томь" составляет 33 кг/ка^ сут, тогда
как совхоз "Степвновскпй" рэспилокен частично в розе ветров города, и
его пылевая нагрузка составляет 78 кг/км^ сут. ”з микроэлементов в
твердой осадке снегового покрова отмечаются в повиаеяиых кслпчентих
совхоза "Томь" -.свинец,цинк (тчбл.42),а для совхоза "Степановски;:" -
хром,ванадии,никель,медь (табл.43).Если для почв совхоза "Томь" основ-
ным загрязнителем является автотрасса Томск-Юрга,влияние которой хорооо
демонстрируется на рис. 15 ,то для совхоза "Степзновскли" ассоциации
элементов указывают ва основное загрязнение от городских промышленных
предприятий .Динамику загрязнения почв полей совхоза "Тоиь" ког.но прос-
ледить по рис.16,где в контрольных точках проводился отбор проб в июне
и сентябре мосяцах.Чётко наблюдается загрязнение почв о течением време-
ни свинцом,цинком,в также никелем и барием.
6 .ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ И ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
НА ЧЕЛОВЕКА
физиологическая роль химических элементов показана, в табл.44.
Таблица 44
Физиологическая роль химических элементов (по Бруксу Р.Р.,19Ь2)
Элемент Физиологическая роль
Хром . к • ” “ 1 фосфоглитаказа ।
Кобальт ыетилмалонсл А мутазы в печени и ксипенент । витамина
Медь активатор деятельности некоторых Лермонтов
Железо присутствует в ферментах,регулирующих дыхание
Марганец активатор процесса обрвзовин ’я соле’1 ппро- | виноградной кислоты j
Молибден компонент мет:ллофл8в;!новых ’сриечтсв я оксидазы: ксаитикз в печени
Фосфор компонент нуклеиновых кислот,фоофолипинов и коферментов
Калий осмотический регулятор в клетках вяк.долей
Цинк активатор деятельности примерно 10 Фермен- тов млекопитающих; необ7'тм для всех
растений
В табл. 45 покезано влияние дисбаланса :4’кпсэлек°нтот в-срг?г'з-
ме людей нс различные заболевания,э в табл. 46 показаны возмокннс
64
Таблица 42
Содержание микроэлементов (мг/кг-) в твердом осадке
снегового покрова и почве совхоза Томь”
"П Элемент Среднее содержание/рааорос значений ШЩ’й* — ’ " почвах
твердый осадок снега то прлН почва 183 прооы) *
Р 700/300-1000 700/300-1000
Ti 4000/2000-6000 4500/600-6000 5000
tti 400/200-800 1400/200-2000 300(1500)
Ba 288/0-400 233/0-400
Sr 300/0-400 112/0-300
•Cr 78/10-150 432/150-800 100(6)
v 66/10-100 - 71/20-100 .50(150)
N1 : 46/6-150 54/8-80 50(4)
Co 6/0-15 21/4-30 50(5)
Zr 90/30-150 169/60-300 300
Nb 10/5-20 26/8-у40
Li 5/0-20 37/0-60
Y 13/6-20* 35/6-60
Yb 0.8/0-3 < 4/0-5
Ga 15/6-30 ’ 21/8-30 1 10
Cu 89/20-200 35/10-40 100(3)
Pb 140/30-300 19/6-40 100(32)
Zn 838/40-3000 57/30-80 300(23)
Be 2/0.6-3 3. 5/0. 6-6. 0 10
Sc 5. 9/3-10 21/3-40
Sn 6/0-15 2. 9/0-6
Ag 0.2/0-0. 4 0.01
Mo 2/1-3 4/2-15 5
не» 0.603/0.325-1.3 0.074/0.035-0.135 2(2.1)
и»» 3.2/1.8-4. 3 1.4/0.2-2.0 5
примечание. данные спектрального полуколичественного анализа; ’-данные атомно-абсорбционного анализа; хх-данные лазерно-люми- несцентного анализа; ’“"-предельно допустимые концентрации (ПДК) в почвах пр зарубежным данным!цифры в скобках-значения ГЩК в на- вей стране)- 65
Таблица43
Содержание микроэлементов (мг/кг) в твердом осадке
снегового покрова и почве совхоза Степаиовскии
Элемент среднее содержание/разорос значении ИМ почвах
твердый осадок снега тп прпб Почва (У4 прооы)
Р 800/300-1500 800/600-1500
Т1 4200/300-6000 4900/2000-6000 5000
Мп 800/300-1500 1500/800-2000 300(1500)
Ба 320/300-400 245/0-400
Sr 300/0-400 216/0-400
Сг 1122/30-10000 482/200-800 100(6)
V 91/50-150 65/40-100 50(150)
Ni 100/20-300 61/30-320 50(4)
Со 16/3-30 22/8-30 50(5)
Zr 188/80-300 191/100-300 300
Nb 24/6-40 30/20-40
Li 17/0-30 36/30-60
Y 30/6-50 33/20-40
Yb 3/0-4 4/3-30
Ga 13/10-20 21/1Q-30 10
Cu 84/30-200 31/15-60 100(3)
Pb 68/40-100 21/10-30 100(32)
Zn 87/40-150 59/30-100 300(23)
Be 5/2-10 3/2-6 10
Sc 11/5-15 20/10-30
Sn 3/2-4 4/2-4
Ag 0.1/0.1-0. 2 0. 02/0-0.1
Mo 8/1-20 5/3-20 5
Hg* 0. 301/0. 085-0.67 0. 061/0.03-0.1 2(2.1)
uxx 2. 7/1. 4-3. 8 1. 7/1-3. 8 5
Примечание. Данные спектрального полуколичественного анализа;
*-данные атомно-абсорбционного анализа; хх-данные лазерно-люми-
несцентного анализа; предельно допустимые концентрации (ИДО)
в почвах по зарубежны^ дадным(цифры в скобках-значения ОДК в на-
шей стране)
66
1 класс опасности
Рис.IS.График распределения микроэлементов различных
классов опасности в твердом осадке сн гового покрова относите-
льно автотрассы Томск-Юргв
зерновые картофель капуста
Рис.16 График» распределения микроэлементе*
в июне (06) и сентябре (09) месяцах на контрольных
площадках (КП)- сельхозугодий совхоза "Томь"
68
Ирмения живых органов,их енотам алл функций.
При составлении данной таблицы и при обцем описании воздействия тя-
желых металлов на человека использовались данные Ю.И.Чосквлева (1985),
,И.Сут»ринэ (1986 ).П.В .Ломоносова (1986),В .В .Ковальского (1974,1982)
многих других исследователей.
Таблица 45
Влияние дисбаланса элементов в организма людей не различные
заболевания (по !/1 .В .Ломоносову ,1990)
Элементы заболевание автор исследова- ний
избыток недостаток
Mi.Mn.V Си Cu.Zn Ад Zn,Fe Cu.Fe Zn.Fe, Ti. Ni.Cr Сэ, Л, F, Си .Co, в, MO.Cr.Ni fe Zn K,Ha,Ca,Mo анемия сахарный диабет сколиоз язвенная бо- лезнь 12-пер- отной кишки лекоз инфаркт мио- карда эпилепсия аритмия сердца изменения в составе плазмы крови и эрит- роцитов Г .К .Бутакова Л.Г.Бобковсквя Н.В.Алексеева Л. Е. Смирнова If II fl It It II С.А .Коровин В.В .Оробей
Таблица 46
Поражение живых оргенов.их систем или функций под воздей-
ствием тяжелых иеттллов и некоторых других соединений
Органы,системы и функции Элементы
печень глотка сердечно-сосудистая системе скелет половая система выделительная система респираторный тракт центральная нервная система кадии И,хром никель птуть.никель кадмий кадмий ртуть кадмий, рту ть.иышьяк, хром,никель кадмий,мышьяк PTV ть
69
Продолжение таблицы 46
— ———— Органы системы и функции злементы
периферическая нервная система кровь эмбряотоксичность,мутагенность злокачественные опухоли хромосомные аберрации аллергия ртуть,мышьяк ка дми й, мы шьяк .железо* ртуть,хром,никель марганец ка дми й.мышьнк,хром, ко- бальт,свинец,ртуть, нитраты,двуокись серы, бенз(о)пирии кадмий, нике ль, хром, мышьяк хром,никель,кобальт, бериллий,свинец,алю- миний, ци нк,красители пищевых продуктов: амарант .бензойная кислота, партрации
.Алюминий. 3 малых концентрациях алюминий, не оказывая вредно-
го влияния,участвует в реакциях образования фосфатных и белковых ком-
плексов, в также в построении эпителиальной и соединительной тканей,в
процессах регенераций костной ткани .Алюминии влияет на некоторые фер-
менты крови (Скоблик Белоус А ,М.,*1968),в зависимости от дозы акти-
вирует или ингибирует активность пищеварительных (ферментов (Школьник
М .П .,1966; Коломийцева И .Г.,Габовзч Р.Д.,1970). •
Скармливая, е крысам большого количества солей алюминия ведет к раз-
витию тяжелого рахита.обусловленного образованием в кишечнике нераство-
римых соединена/. алюминия с ^.ос фа та ми и понижением усвоения их.Дсбавлв-
нич к ррциону мирских свинок алюминия в эквивалентных количествах к со-
держащемуся в нем фосфату ведет к. гибели животных при исчезновении фос-
фора из крови (Войнар А .11.,I960).
У крыс,длительно получавших алюминий через рот,обнаружено развитие
экспериментальное анемии за счёт снижении синтеза НЬ.Дл;>тальное введе-
ние алюминия понижает сопротивляемость животных к инфекциям,вызывает
анемию,уменьшает реет и плодовитость жиы.тных (Войнар А,’1.,1960),в свя-
зи с чем этот элемент не может рэсс?.:зтрива^ься как инертны!? я безвред-
ный для организма.В последнее время об этом появляется значительное ко-
личество публикаций.
Бари й.Почвы некоторых биогеохимических местностей СТА содержат
о»ро..нсо количество бария - до Зл.Онд нэлоплодотворны.а вырастающее за
них травы ядовиты длн животных.азбыточиое г.олкчество берчя может при-
?0 • •
водить к интоксикации .поражению почек и центральной нервной системы.
С в р и л л и Й.Явлкется химический элементом,обледэющим высокой
токсичностью.Он является сильным ингибитором некоторых ферментов,акти-
вируемых магнием,в том числе щелочной фосфатазы .Этот эффект,по-в:: лимо-
ну, является высокоспецифичним и лежит в основе высокой токсичности бе-
риллия.Бериллий угнетает также АТФаэу.фосфог^юкомутазу,R- и Ъ -нуклео-
тидазы, образование фосфора и аммиака при респаде нуклеиновых кислот.
Добавление Q.I - 0.5,. карбоната бериллия к пищевому рациону молодых
крыс вызывает "азвитие бериллиевого рахита .Это заболеван.ие описано так-
же у травоядных животных,обитающих в местах с высоким содержанием бе-
риллия в почвах (Войнар А./..,1960).
При внутривенно).; введении или ингаляции тру ".нерастворимых соедине-
нии бериллия у кроликов возможно развитие остеосарком.Прн ингаляции бо-
льших количеств бериллия наблюдается развитие пневмосклероза,рака лег-
ких,образование гранулем (Войнар A.?1.,I96U; Кейзер С.А. и др.,1980).
Отмечается,что заболевание раком легких характерно у людей,контак-
тирующих с данным элементом или проживающих вблизи предприятий,перера-
батывающих или использующих бериллиевые соединен.-.я.
Симптомами бериллиевого отравления являются - острая пневмония и
бериллеэ,который,пр.огресоируя,влияет на сердце.
-Бор. Бор необходим для растеняй.При недостатке его в почвах (ни-
же-ДО-^)-у некоторых растении развиваются специфические заболевания,
например,гниль сердечке свеклы (Войнар А .11., I960).Избыток бора также
вреден для растений.
В отличие от растений биологическая роль борэ для млекопитающих ис-
следована цело,хотя он и относится к числу микроэлементов.Полагают,что
для нормального развития животных необходимы лишь следы бора.Высокое
содержание бора в пищевом рационе (I мг/сут) может привести к развитию
стерильности.При добавлении к питьевой воде борной кислоты в количестве
0.25$ у животных развиваются признаки хроничеокого отравления в виде
задержки роста (Вго п по Г, 1961).Отмечается поражение почек и желудоч-
но-кишечного тракта.
В а н а д и Й.Ванадий незаменим для жизнедеятельности водорослей,
в которых он активирует фотосинтез.Он стимулирует фиксацию атмосферного
азота и роот ряда азотобактерий.
Ванадий обладает высокой биохимической активностью Его соли являют-
ся активными катализаторе^;! окисления гидроксильных соединений (гидро-
кситриптрамина,гидрокситриптофана,гидроксииндола уксусной кислоты,гид-
рокситироаина,гидрокситрипгам.>на,адреналина и др.) (Martin &.М-,a е.,
1959).
При введении крысам малых доа оолей ванадия уменьшается активность
71
коферментов А и'0 и активность оукцинат (акцептор) оксидоредуктазы в
печени .Указанные наблюдения при недостатка пантотеновой кислоты,что мо-
жет указывать на участие ванадия в её обмене ( Alvar A.S-.ae. ,1961).
Венами является важным микроэлементом для костной ткани,способст-
вуя осаждению солей кальция и увеличивая устойчивость зубов к кариесу.
В.Я.Зустов (1967) предположим наличие антиааемяческого действия вв-
Н8Дия.Гемостпмул.1рую4Ий эффект,возможно,обусловлен блокированием окис-
лительно-восстановительной системы переносчиков водорода ,что ведет к
гипоксии и раздражению костного мозга (Ноздрюх:1на,1977).
Отмечается,что ванадий вызывает коньюктивы,фарингиты,непрекраще-
ющийся кздель.
Висмут. Вызывает нарушение процессов оссификации так же,как
мышьяк и ртуть (Скоблим А.П.,Бепоус A.\f.,1968).Введение в организм бе-
ременных женщин солей висмута вызывали нарушение энхондрального окосте-
нения у развивающегося плода.
В о л ь ф р а и.'Н(<ормэция о биологических свойствах и обмене воль-
фрама в организме млекопитающих очень скудна.
Вольфрам влияет на обмен веществ и продуктивность животных.Нэпри-
мер,активность ферментов тканевого дыхания (сукцинатдегидрогеназа и ци-
тохромокси даза) и рост жилетных увеличиваются при повышении уровня воль-
фрама в рационе до 15.4- мг/кг мессы корма .При высоких дозах вольфрама
снижаются активность ферментов дыхательной цепа и рост животных,в отде-
льных случаях наблюдалась- их гибель (Болэев В.,1975).
Вольфрам блокирует активирующее влияние Чо на ксантиноксид^зу
(Всйнар А.":.,1960).
Имеются сведения,что при: ингаляции наблюдаются функциональные нару-
шения деятельности нервной системы (Воронов,1985).
Проведенная медико-социальная оценке рейона добычи и обогащения
вольфрама (^лек и др.,1990) покоз<зла,что для местных жителей характер-
ны хронические гастриты,холециститы,гепатиты .Высок удельный вес просту-
дных заболеваний,сахарного диабета и др.Этому способствует,как считают
исследователи.загрязнение окружающей среды аэрозоля.*’:: вольфрамовых руд.
Железо входит в состав организма в весьма значительных количе-
ствах.В sэВ'.юимости от его положения в организме выделяется две его бо-
льшие группы: клеточное и внеклеточное.
Клеточное железо является структурным элементов гемоглобина,цито-
хрома, обпазует железосодержащие ппгщеяты.феррмвичЕ я гемос.:дсРИЙ. внут-
ренних органов.
Внеклеточное железо входит в состав белков.,
Кслезо участвует в переносе кислорода к тканям.,Недосщаток железе
приводит к анениям.наоушениям кровеносной системы,циррозу печени,э из-
быток - к острым отравлениям.
72
К е д к и й не является жизненно необходимым микровлецентом и не
установлено его специфическое биологичвр1ле -значение,кроме влияния не
обиеЛ физиологически важных химических элементов,таких кек цинк,медь и
железо.
Обнаружена положительная корреляция между средней концентрацией ка-
дмия в атмосфере и смертностью от гипертонической болезни и атероскле-
роза (Carroll R.E., 1966).У крыс,получавших <? питьевой водой 5 мг/кг,
наблюдалось прогрессирующее развитие гипертонии (Schroeder И.А., 1966).
Кадмий влияет на обмен кальция (болезнь "Итан - итаи").Данный эле-
мент вызывает глубокую патологию миокарда.
Отмечается,что максимальное количество кадмия поступает с табачным
дыион (20 сигарет вносят 2-4 мкг кадмия).Швеция и Япония практически
полностью отказались от продуктов .содержащих кадмий.
При хроническом отравлении данным элементом в моче появляется белок.
Это способствует появление камней в почках (Брукс, 1982 я др.).
Кобальт. Важнейшая роль принадлежит Со при эндогенном синте-
зе витамина Bjg (ц«ннокобаламин).Этот витамин представляет собой ком-
плекс Со’+,он участвует в синтезе гемоглобина,и его недостаток вызывает
пернициозную анемию.
Влияние кобальтр на организм яс ограничивается только гемопозэом.Он
связан с деятельностью рерментов,витаминов,гормонов;Он оказывает влия-
ние на белковый,жировой и углеводный обмен,на размножение и рост орга-
ников (Коломийцева М.Г.,Габович Р.Д.,1970)..
.Воли содержание кобальта в почвах пизкое (0.02 мг/кг) - возникает
тяжелое специфическое заболевание рогатого’ окота и овец Вследствие его
недостаточности (энзоотический маразм,бероговая болезнь,кустарниковая
болезнь (Войнар А.?).,I960).
Заболевания носят эндемический характер и возникают в местностях,
отличающихся низким содержанием Со в почве и растениях.Введение допол-
нительных количеств Со в корм животных приводит к их выздоровлению.
Попадание больших количеств кобальта в организм отрицательно сказы-
вается на содержание гемоглобина в крови, и может вызвать полицитемию и
гпперлинемию (Дэвис а .е.,1955).Предполагается,что' данный элемент вызыва-
ет базедову болезнь.
Марганец. Для живых организмов ма..-анец имеет жизненно важ-
ное значение.Он активирует многие ферментативные проце сы.Яавеотны два
йераента.в состав которых входит марганец: пируветкзрбокеилаза и арги-
наза .В качестве кофактора зоны ‘!п^+ активируют пептидазы .Он необходим
для .ктявэцли дегидрогеназ изелимоннои и яблочной кислот,декарбоксилазы
лиров.1Погрэдно• кислоты (Williams А. ,1975),марганец необходим для син-
теза гл::коз8н:;ногл-..:тое хрящевс.; ткани,для эритропоэза и образования
гемоглобинаЛаргамц стимулирует синтез холеотеринэ и жирных кислот,
проявляя тем самым липотропное действие (Москалев,1985).
Дефицит марганца у экспериментальных животных приводит к уненьпению
числа островков Лангергелое в поджелудочной железе и ухудшение усвоения
глюкозы .Существует предположениекчто марганец необходим для синтеза ин-
сулине .Отсутствие марганца в пиве экспериментальных животных скаэывеет-
оя на их рооте и жизненной -тонусе Л ри низком содержании ыарганца в ди-
ете мыши терпит возможность к раамножению.У животных недостаток марган-
ца приводит также к развитии анемии,у птиц происходит нарушение косте-
образования (пероаис и хоадродистрсфия).При избыточном поступлении мар-
ганца повышается концентрацзы его в костях.и в них развиваются измене-
ния,идентичные-рахиту (каргенцевый рахит).Избыток марганца вызывает
разрушение центральной нервной'системы (Брукс,1982).
Медь является незамев iiaju микроэлементом,необходимым для нор-
мальной жизнедеятельности человеке .животных и растений .Она - важная со-
ставная часть металлопротеидов^регулирующих окзслительно-восстановите-
льнне реакции клеточного даханиякфотосинтеза,усвоения молекулярного
азота .Входя в состав гормонов&мець влияет .на рост,развитие,воспроизве-
дение, обмен, процесс гемоглобинообрэзеэаязя^фагоцитарную активность
(Ноздрюхипа,1977).
' Медь является компонентом аскорбааежспдазм-игатвяизирующей окисление
аскорбиновой кислоты .Взаимная коррепяцав отмечена также между медью и
витаминами А и С,никотиновой кислотой ^витаминами Е и Р (Коломийцева,
Гэбович,1970).
Б местностях с недостаточным содержание- меди встречаются заболева-
ния сельскохозяйственных животных: анемия или так называемая "лизухе",
экзотическая атаксия ягнят (Кульчзцкий,1978).Поглощение значительных
количеств меди человеком приводит к болезни Вильсона,при атом избыток
меди откладывается в мОзговой ткани,коже,печени,поджелудочной железе,
мзокар де.
Отмечается большое число случаев заболевания раком легких среди
медников,но прямых доказательств-,что этот элемент канцероген,нет
(Брукс,1982).
Избыто:: меди приводит к интоксикации организма .способствует раэви- .
тию гепатита.
Молибден- необходимый микроэлемент.У растений сн входит в
состав ферментов, ката лизирующих восстановление нитратов (.нитраттредук-
тезы),а у азотфзкеирующих бактерий (клубеньковые’ бактерии.^rotofiacter )
- ферментов,участвующих в фиксации молекулярного заота..
Рель молибдене в обмене веществ у животных обусловлена включением
его в состав нсоколь’сих ферментов: ксантииохсидазы.учесЕвующей в окяс-
74
лании пуринов и,возможно,в высвобождении железа из ферритина,альдеги-
доксидазы и сульфитокоидезы (Ноздрюхине.1977).
Длительное потребление избыточных количеств Мо приводит к нарушению
фосфорнокальциевого обмене.деформации костей,слабости конечностей.нару-
шению Способности животных к передвижению (HogL О.,1975).В повышенных
количествах молибден тормозит активность сульфитоксидазы и тем самым
способствует накоплению большого количестве сульфитов в тканях.
При избытке молибдена в пище ксентиноксидазэ повышает интенсивность
азотистого,в частности, пуринового обмена в организме .В результате рас-
пада пуринов образуется мочевая кислота.При избытке этой кислоты почки
не успевают выводить её из организма,в результате чего в суставах и су-
хожилиях мышц накапливаются её соли - развивается подагра (Казаков,
1983).В щитовидной железе наблюдаются дистрофические изменения (Бушту-
ева и др., 1983).В то же время отмечается антианемическое действие пре-
паратов молибдена (Зухидоьа и др.,1990).
Отмечаются случаи поражения-центральной нервной системы.
Мышьяк относится к накапливающимся ядам,который задерживает
- группы в ферментах.Несмотря на хорошо известные токсические свой-
стве этого элемента и ого соединений,установлено,что недостаток мышья-
ке приводит к понижению рождаемости и угнетению роста крыс,свиней и коз,
неблагоприятно влияет на двигательную систему .Добавление к пище арсени-
та натрия ведет к увеличению скорости их роста ( HuqJies М Н.,19ВЗ).
Отмечается выоокая концентрация мышьяка г< табаке,что обусловлено
применением пастицидов при его выращивании.Возможно,это одна яэ причин
концерагенного воздействия табачного дыма (Сутурин,1986).Считается,что
данный элемент может вызывать рак кожи.
Хроническое отравление мышьяком приводит к .потере еплетите,сопро-
вождаемой желудочно-кишечным расстройством типа гастроэнтерита и к по-
тере весе.
Никель. Убедительных доказательств жизненной необходимости ни-
келя для растений,животных и человека еще не получено.Никель активизи-
рует несколько ферментных слотом,включая аргиназу,карбоксилазу,ацетил-
СОА-синтетеау и трипсин.В определенных условиях он ингибирует кислую
фосфэтезу и катализирует неферментативнсе декарбоксилирование щавелево-
уксусной кислоты.Никель присутствует в РНК.
Наряду с этим никель может играть роль в процессах пигментации у
некоторых видов животных,рыб,птиц и насекомых (Ноздрюхина,1977).
При пероральном поступлении малых доа хлориде никеля наблюдается
тенденция к стимуляции кроветворения,которая проявляется в увеличении
количества эритроцитов,В этен отношении никель действует аналогично Со
(Пустов В.Я.,1963).Ня Южном Урале описана биогеохимическая местность,
где в почвах наблюдается повышенное содержание никеля.У овец зто« ме-
отнести очень распространены заболевания глаз - кератит и кератоконь-
юнктевит.Здесь чаще встречаются бельма у людей (Войнар,I960).
В последнее время стали появляться денные о канцерогенных свойст-
вах элемента и его аллергическом воздействии (Grandjin ,1983 и др'.).
Отмечается,что в первую очередь отрада ют люди,занятые на никелевых
проиаводствах.Знэчительная доля элемента поступает в организм человека
с пищевыми продуктами,приготовленними в посуде из нержавеющей стали.
О л о в о.Токсикологические .свойства элемента недостаточно изучено.
Считается,что серьёзной угрозы для здоровья людей оно не представляет,
хотя ПДК для него установлено для консервированных продуктов на уровне
100 - 2и0 мг/кг (Dueck. а..е. ,1984).Дозе,вызывающая отравление у людей,
составляет 2-3 грамма .При этом появляются сильные боли,тошнота (Брукс,
1982),отмечается поражение центральной нервной системы.
Платиновые элемент ы.Ряд комплексных соединений
Pt и Ah обладает противоопухолевым действием .В опухолевой клетке они
овяэывеются с молекулой ДНК .препятствуя её репликации.
Родий и его соединения относительно нетоксичны,хотя имеются
денные о тератогенном действии этого элемента.
Ртуть. Подобно другим тяжелым металлам ртуть угнетает гидроли-
тические и окислительные ферменты .Соединения ртут;; реагируют cSH- груп'
пени ряда ферментов.
Низкие концентрации ртути (Q.003 мг/л). доаяжительно влияют на фаго-
цитарную активность лейкоцитов и повышают иммунобиологическую устойчи-
вость по отноиеняю к внешней среде (Непеееве,,Д957)'.У населения,живуче-
го в условиях повышенного содержания ртути во внешней среде,распростра-
нено заболевание зобом (Коломийцева,Гебо&ич!Ъ1970).
Наиболее опасны органические соединения ртути.Обцетоксичное возде-
йствие её является результатом поражения центральной нервней системы.
Ртуть влияет на иммунитет,генеративную функцию и потомство,обладает му-
тантным действием (Сутурин,198б).
'При избытке ртути отмечается потеря подвижности суставов и гибель
белых кровяных телец.
Свинец по овоему воздействию на живые организмы входит в так
называемую "страшную троицу" - ртуть,кадмий,свинец.Токсикология свинца
изучена весьма детэльно.Установлено.что органические соединения свинца
токсичнее,чем неорганические.
Высокое содержание свинца в почвах и растительности может явиться
причиной хронического заболевания животных .Яри- отравлении свинцом нару-
шается обмен гемоглобина .Свинец угнетает внедрено^ железа в порфирино-
вое кольцо (Войнар,I960).
Сзинец,кадмий и птуть образуют настолько прочные связи с серой в
белках,что происходит отравление ферментов ,1975).
76
Недостаток биогенных элементов и витаминов,высокое Содержание жи-
ров в лица увеличивают токсичность свинца.
Присутствие свинца ускоряет распад красных-кровяных телец.
Предполагают,что свинац влияет на. процесс обучения детей даже при
условиях вдвое ниже допустимых стандартов США (30 ккг/100 мг крови)
(brainwaves ,1982).
При его избытке сн может замещать ’ льц.:' н ;.сстях (Fathi ,1983),
приводить к хромосомный изменениям.
Свинец может вызывать паралич нервно/, z г*’аы,саемию и спазмы ки-
шечника.
В организм человеке свинец может поступать к с табачным дымом. При
выкуривании 20 сигарет попадает 1-5 мкг свинца .Стдавление свинцом вы-
вивает возбудимость и раздражительность.
Высокая токсичность свинца послужила основанием для прекращения
производства этилированного бензина в процышленно развитых странах и
изъятия из обращения свинцовых труб.
Индикаторами загрязнения оргенязка человека овинном являются аго
содержание в крови и волосах.Безоласным уровнем накопления свинце в
крови составляет 0;5 • Ю"*$5 (E9I9 ае ,1971).
С е л е н. О родл селена как биозлемента свидетельствуют следующие
наблюдения (Москалев, 1935): I.B микроколичествах он содержится практи-
чески во всех тканях животных,за исключением жировой; 2.Профилактичес-
кое и терапевтическое действие его при ряде ->а боле ваний (некрозе пече-
ни у крыо,экссудативном диатезе цыплят,беломышечной болезни ягнят,те-
лят,поросят); 3.Стимулирующий эффект на развитие ягнят-и рост шерсти у
них в биогеохимических зонах с недостаточностью селена; ^.Наличие се-
лена в сетчатке глаза и его участие в фотохимических реакциях цветоощу-
щения; 5.Сродство селене к хорошо известному биологически активному со-
единению - токоферолу (Георгиевский,1978).
Незначительное добавление к рациону природных селеносвязывающих со-
единений и селенита натрия (NljSeOj) предохраняет от развития некро-
за (Schwarz К, Foltz СМ ,1976).
Селен входит в соотав большого количества органических соединений.
Некоторые органические соединения селена представляют собой продукты,
образующиеся в ходе обме’не веществ в живых о. ганизмах.В основной они
образуются при замещении селеном серы или при блокировании им сульфит-
гидрильных и карбоксильных групп по типу соединений металлов с органи-
ческими веществами.
Хорошо известна способность селена предохранять ст отравления С<£ и
Ид .Ченее известен факт о существовании корреляции между высоким содер-
жанием селене в рационе и низкой смертностью от рака (Schrauzer
1977). 77
Недостаток селена увеличивает риск развития рака .приводит к мышеч-
ной дистрофии,некрозу печени.
Американские и китайские специалисты одноанечно связывают с избыт-
ком селена развитие сердечно-сосудистых заболеваний (Застоя. М.L ,
Chang 3. а.е.,1985).Соглзснс их данный селен является токсичным злемен-
тоы и его присутствие нежелательно в кормах и пищевых продуктах.
В Забайкалье одной иа причин возникновения селенодефицитной кардио-
мяокатил (болезнь Кешака) является низкий уровень селене в природной
среде (Перфильеве,1990).
На примере селена видно,что микроэлементы - добро и зло.
Стронций. При избц.’ке стронция у растущих животных развива-
ются различные нарушения минерального обмена и развивается стронциевый
рахит.В некоторых районах,где ючвэ.вода и растения богаты стронцием,
у человека и животных встречаются подобные заболевания.
Сурьма. Токсикология сурьмы такая же как мышьяка,хотя она ме-
нее токсична .Сурьма реагирует с 5Н-гру штамп .Пятивалентная сурьма менее
токсична,чем трехьалентнзя.
Большие количества сурьмы вызывают рвоту,а при хроническом отрав-
лении наблюдается расстройство пищеварительного тракта,сопровождаемое
понижением температуры.
Таллий токсичен для различных видов животных и особенно опа-
сен для человека.При отравлении таллием,помимо,алопеции,неблюдаются по-
линевриты, помутнение хрусталика,ослабление зрения,нарушение психики,
расстройство пищеварения.Рахитоподобные изменения развеваются в костях,
на ногтях появляются своеобразные беловатые полосы.По действию н§ орга-
низм таллий напоминает свинец и мышьяк.
Низкие концентрации вызывают боли в сердце и суставах.Высокие - на-
рушение деятельности желудочно-кишечного тракта,галлюцинации,конвуль-
сии и смерть от паралича легких.
Титан считается безвредным для людей и животных,хотя А.К&же
(1980) предлагает установить для него ПДК в почве на уровне 5000 мг/кг.
Уран влияет на обмен веществ (в честности,иа ферменты).Наиболее
чувствстйльянми к урану ферментами являются фосфорилазе,тромбин,катала-
за л щелочная фос;отава,которые в присутствии урана угнетаются (Гусько-
ва Б.!'.,1972).Влияние урана как химического соединения,не ппингмая во
внимание его радиоактивные свойства,не организм связывают прежде всего
с воздействием не почки,называя его псчечиш ядом.
Хром- биологически активный зл-’ чт.Он участвует в обмене нук-
леиновых кислот,входит в состав ферме./.- /;х систем.
Следует отметить,что биологи«еская активность хрома определяется
его валсятностью.Двух^и трехвалентный хроа нейтрален,тогда как пята-э
шестивалентные соединения особо аяпиввжет’яяы а канцерогенны (Каза-
78
ченко и др.,1981).
Хром,наряду с кадмием,молибденом,бериллием,мышьяком является неф-
ритотоксичным микроэлементом (Мамбетелин и др.;1990).
Избыток хрома может приводить к появлении раке дыхательных г^тей,
повышать уровень холестерина в крови,предраополагаег к атеросклерозу.
Цинк. Вероятно,является наименее токсичным из всех тяжелых ме-
таллов .Биохимическая роль цинка связана с ферментными процессами,так
как ой Входит в состав важнейших ферментов (белочная фосфатаза ,карбо-
нвтдегидротаза.фруктозобисфосфат-альдолаза и др.).Цинк участвует в об-
мене нуклеиновых кислот и синтезе белков (Бауман В.К.,1977).
Единственным проявлением недостаточности цинка у человека является
карликовость и гипогонадиэм.Клинически у этих больных на блюда иг задер-
жку роста и полового созревания,анемию,гепэто- и спленомегалию (Нозд-
рохина.1972).
В больших количествах цинк вызывает рвоту,изменяет кровяное давле-
ние,способствует развитию диабета,повышает восприимчивость организма к
инфекционным заболеваниям,содействует развитию атеросклероза.
Цирконий. Данных о биологических функциях циркония нет, хотя
в тканях животных и растений он присутствует,а,следовательно,и в лице-
вой рационе.
Цирконий является практически инертным в физиологическом отношении
элементом,что объясняется крайне низкой растворимостью его гидроокиси.
В литературе накоплен весьма существенны- материал о том,что. прек-
расным биоиндикатором загрязнения природной среды тяжелыми металлами
являются волосы (Кист,198б; Кук и др.,1990; Бабикова и др.,1990; и др.)
При этом,достаточно однозначно по ним устанавливаются факты загряз-
нения атмосферы теми или иными тяжелыми металлами,например,ртутью и
т.д.
Кек уже было показано выше,нарушение микроэлементного равновесия в
организме Человека приводит ко многим заболеванипм.1.‘.ийеральный обмен в
организме постоянно регулируется.Однам из таких регуляторов являются^
лекарственные растения,в состав которых входят многие", микроэлементы .При
этом,в ряде мз нйх накапливаются достаточно высокие анс-эльные их соде-
ржания,например,алоз древовидное,берёза - накапливают много цинка,а че-
реда кроме цинка-концентрирует селен,стронци...марганец (Ловкова и др.,
1939).Французский исследователь А.Пикар в монографии ."..ечебное примене-
ние микроэлементов" отмечает,что количество микроэлементов в растениях
достаточно для обеспечения коррекции нарушенного микроэлементного рав-
новесия у больных,особенна в-начальных, стадиях заболевания или у хрони-
ков (Ловкова и др.,1989).
79
Таким образом,биологические эффекты,вызываемые изменениями геохими-
ческой среды,сводятся к процессам,в результате которых часть популяции
приспосабливается к новый условиям обитания,а другая заболевает или ги-
бнет.Металлы играют важную роль в процессах жизнедеятельности .Они могут
выступать в качестве активаторов жизненных процессов,действуя на фер-
менты и генетический аппарат клеток,и вызывать различные патологические
процессы.
Этим и обуславливается воя важность оценки уровня накопления тяже-
лых металлов в природной среде.Но подход к этому должен быть крайне
взвеые:: й ответственен,а интерпритэция полученных данных требует комп-
лексного и разностороннего пи.дсода.
Следует иметь в виду и тот факт,что существуют определенные приёмы
по снижению уровня накопления '-яжелых металлов в почвах (известкование,
глинование,посадка специальных растений и т.д.).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В учебном пособии приводится материал,который о каждый годом будет
расширяться я углубляться.Появятся новые сведения о тяжелых металлах и
радионуклидах по конкретным предпрмнтияи.сельхозугодиям и т.д.,поэтому
авторы будут благодарны за дополнительную информацию или критические
замечания.
ЛИТЕРАТУРА
I. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и рвотениях.-Л.:Агропромиа-
дат.Ленинградское отделение,1987.-140о.
2. Алексеенко В.А. Геохимия ландшафта и окружающая среда.-М.:Недра,1990.
-157с.
З. БоОикова Ю.Ф. и др. Микроэлеыентный состав волос населения как инди-
катор загрязнения природной и производственной среды //Активационный
анализстодологит и применение.-Тзшкент:Фан,1990гС.209-214.
4. Беус £.А.,Грабовская Л.Л.,Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды.
-Я.:Недра,1976;С.167-168,С.171.
5. Брукс Р.Р. Загрязнение микроэлементами /Двмия окружающей среды.-
М .:Хиыяя,1932.-С .371-412.
6. Буренков Э.К.,Сает Ю.Е. Эколого-геохимические проблемы и методы
изучения урбанизированных территорий //Геоэкологические исследования в
СССР.-Ы. :Наука,1939.-79с.
ео
1. Бычинский В.А.,Сутурин А.Л. Геохимические аспекты токсичности эле-
иантов //Геохимия техногенных процеосов.ч,{.;Наука,1990.-61с.
8 . Веоиленко В.Н.,Назаров И.’А. и др. Мониторинг загрязнения сносного
покрова.-Л. :Гидрокетиздат,1985.-182с.
9 , Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах.-
!1.:Лаука ,1950 .-278с.
10 .ГлазовскэяА.,Касимов и др. Ландшафтно-геохимические основы фоно-
вого мониторинга природной среды.-’.1.:Нэука,19897С.69,с .80-81,0.210,
П.Гилибин Г.П.,Новиков Ю.В. Токсикология промышленных соединений ура-
на .ЧА .:Атомиздат ,1976 .-184с.
12 .Г0СТ 17.4.1.02 - 83-Охрана природы.Почвы.Классзфикация химических
веществ для контроля загрязнения.
13 .Г0СТ 17.4.3.01 - БЗ.Охрэна природы.Почвы.Общие требования к отбору
проб.
14 .ГОСТ 17.4.4.02 - 84.0храна природы .Методы отбора и подготовки проб
для химического,бактериологического,гельминтологического анализов.
15Лук Л.'Л.,Кист А.А. Картирование элементного состава волос //Актива-
ционный ‘анализ.Методология и применение .-Ташкент:ФАН, 1990.С.190-201
16 .Кист А.А. Феноменология биогеохимии и бионеорганлческой химии.-Таш-
кент:ФАН,1987.-213с.
17 .Ковальский В.В. Геохимическая среде и жизнь.ЧА. :Наука,1982.-154с.
18 .Ковальокий В.В. Геохимическая эколсгия.0черки.ЧА.:Наука,1974.-78о.
19 .Ловкова М.Я. и др. Почему лечат растения. --‘.1. :Наука, 1989.-254с.
20 .Ломоносов И .С.,Покатилов Ю.Г. Биогеохимическая оценка природных вод
Прибайкалья //Геохимия техногенсза.-Новосибирск,I986iC.70-79.
21 .Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения терри
тории химическими элементами.-М.:Изд-во И11ГЕЭ,1982.-112с.
22Лоскалав Ю.'Л. Минеральный обмен.ЧА.-.Медицина,1985.-287с.
23 .Рихванов Л. П., Допарен ко В.А., Поцелуев А.А. и др. Комплекс минерало-
го-геохимических методов при поисках редкометального оруденения в
условиях горной тайги //Методы интерпритеции результатов литохими-
ческих поисков.ЧА.:Наукз,1987.-С.174-184.
24 .Рихвансв Л.П.,Домаренко В.А.,Поцелуев А.А. и др.Комп’ексные геохи-
мические исследования в условиях горной тайги как оснсФа крупномас-
штабного прогнозирования рудных масторожд1.ций //Повышение эффектив-
ности геохимических методов поисков в таёжных зонах.-Иркуток;Иноти-
тут геохимии,1986.-С.107-109.
25 .Рихванов Л.П.,Каштанов И.Г. Радиографические методы исследования в
радиоэкологических последованиях //Геохимические пути миграции ис-
кусственных радионуклидов в биосфере: тезисы доклада 5 Конференц.™
81
по геохимии искусственных рэдионуклидовгПущино,1991,-С.74.
26 . Рихвенов Л .И..Язиков Е.Г. Содержание тяжелых металлов в почвах. -
Томск:Ротапринт ТПУ,1992.-42с.
27 . Сеет Ю.Е. и др. Геохимия окружающей среды.-М.:Недра,1990.-336с.
28 . Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охране природы.-Л.:Недра,1984.-234с.
29 . Сутурин А.Л. Геохимия антропогенеза: проблемные вопросы //Геохимия
техногенеза .-Новосибирок:Неуке, 198б~.С .9-21.
30 . Сварцев С.Л. и др. Изменение химического состава природных вод в
зоне техногенеэе юго-восточной части Западной Сибири //Геохимия
техногенных процессов.-!<!.:Наука,1990гС.21 -29.
31 . Экологические аспекты экспертизы изобретений.Рыбальский К .Г.,Кана-
тов О.Л. и др. //Справочник аксперте и изобретателя. Ч.1 .-а.:ВНИИПИ
1989.-450с.
32 . Экологические аспекты экспертизы изобретений.Рыбальский Н.Г.,Еаке-
тоз О.Л. и др. //Справочник эксперта и изобретателя.Ч.2.-Ы.:ВНИИПИ,
1989.-552с.
зз . Bowen Ц.1.М- Trace e-lements in biochemistry. LK.Y.; Acad.press-1966.
34 . El~BassamN. Kontamifiation von Pflaren, Boden und Grundwasser
(Larch Schwermetalle aus Industrie and Siedlungsabfallen/
GWF-Wasser/ Abwasser-1982.
35 . KlokeA. Contents of As.Cd.Cr.Pb.fig and NF in Plants Grown on
Contaminated, Soil // Papers Presented to the 5/mposium on the
Effects of Air-born Pollution on Vegetation.-Warszawa.19880
82
СОДЕШНЯЕ
ВвЛенио...............................................3
I. Лабораторные метода анализе проб почв................4
I.I. Адерно-физичеокие метода...........................4
1.2. Оптические метода..................................5
1.3. физико-химические метода...........................6
1.4. Метрологическая характеристике методов анализа . . 6
1.5. Оценка лабораторных методов анализа проб почв,
применяемых кафедрой П«ГРЭ при экологических
исследованиях............................................6
2. Обзде сведения о накоплении тяжелых металлов в
почвах................................................. 14
3. Тяжелые металлы в почвах различных регионов стра-
ны и ыире.............................................. 20
4. Тяжелые металлы в грунтах населенных пунктов
Сибири................................................. 21
5. Тяжелые металлы в почвах и грунтах районов г.Том-
ска и Томской области ................................. 39
5.1. Тяжелые металлы в почво-грунтах г.Томска .... 39
5.2. Радиационным фон и естественные радионуклида
в почво-грунтах г.Томска............................... 51
5.3. Тяжелые металлы в почвах Томской области .... 59
6. Физиологическая роль и воздействие тяжелых ме-
таллов на человека..................................... 64
7. Заключение....................................... 80
8. Литературе........................................ 80
9. Содержание....................................... 83
63
Леонид Петрович Рихванов
Егор Григорьевич Язиков
Сергей Иванович Сарнаев
Содержание тяжелых металлов
в почвах
Учебное пособие
Научный редактор доц. канд.геол.-
манерал. наук
Л.П .Рихванов
Редактор Н.Л Ц’орбунова.
Подписано к печати 20Л4^>..
Формат 60 х 84/16. Бука га писчая №2.
Плоская печать. Усл.печ*. л..4,88. Уч.-;:од.л.4,42.
Тарах 250 экз. Заказ 444., Цана С.6.
Ротапринт ТПУ. 634004 Томе.к, др .Ленина, 30