Параметры распределения и оценка корреляционной связи между микроэлементами (Bi, Ba, Sr, Mn, Ni, Ti, Cr, v, Ca, Fe, Mg) в растительном покрове Яман-Касинского медноколчеданного месторождения

как относительно удовлетворительное, а почвенный покров прилегающей территории относится к допустимой категории загрязнения почв.

Вывод. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в районе населённых пунктов Нагумановского НГКМ незначительный и не ограничивает ведение деятельности по эксплуатации месторождения на данной территории. Несмотря на загрязнение почвенного покрова, почвы исследуемой территории сохраняют способность к нейтрализации загрязняющих веществ, и почву Нагумановского НГКМ по категории загрязнения почв можно отнести к допустимым. Полученная зависимость среднегодовых концентраций соединений серы в

почвенном покрове от концентраций соединений серы в атмосферном воздухе позволяет прогнозировать её аккумуляцию в почве.

Литература

1. Чижов Б.Е., Долингер В.А., Захаров А.И. Особенности нефтяного загрязнения территрии Ханты-Мансийского автономного округа // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2008. № 8. С. 15—21.

2. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 2002. 334 с.

3. Колесниченко А.В. Процессы биодеградации в нефтезагряз-нённых почвах. М.: «Промэкобезопасность», 2004. 194 с.

4. Логинов О.Н. Биотехнологические методы очистки окружающей среды от техногенных загрязнений. Уфа: Гос. изд. научно-тех. литературы «Реактив», 2000. 100 с.

5. Рекомендации по рекультивации нефтезагрязнённых земель / С.А. Алиев [и др.]. Баку: Элм, 1981. 26 с.

Параметры распределения и оценка корреляционной связи между микроэлементами Ba, Sr, Mn, V, Ca, Fe, Mg) в растительном покрове Яман-Касинского медноколчеданного месторождения

В.Б. Черняхов, к.г.-м.н., Е.Г. Щеглова, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ

Изучение содержания микроэлементов в растительном покрове Яман-Касинского медноколчеданного месторождения требует рассмотрения основных параметров, закономерностей распределения и оценки корреляционной связи между различными микроэлементами, в том числе Bi, Ba, Sr, Mn, Ni, Ti, Cr, V, Ca, Fe, Mg.

Встречаемость висмута (Bi) в золе растений, произрастающих в районе Яман-Касинского медноколчеданного месторождения, ввиду низкой чувствительности спектрального анализа на этот элемент невысокая — менее 15%. В растениях он обнаружен только над эпицентром рудного тела. Его содержание составляет 0,1—0,3 • 10-3%.

Биологическое накопление бария (Ва) осуществляется всеми растениями. Наиболее энергично он концентрируется отдельными видами, относящимися к таким биоморфам, как деревья, кустарники, полукустарнички. Наиболее высокие концентрации Ва отмечаются в ветвях и листьях Betula pendula (соответственно 201,5• 10-3% и 120• 10-3%), ветвях Cerasus fruticosa (102,4• 10-3%), ветвях и листьях Populus tremula (84,1 • 10-3% и 35,1 • 10-3%) и ветвях Spiraea crenata (32,4 • 10-3%).

У остальных растений содержание Ва лежит ниже РКР (табл.). Распределение Ва по органам растений является нейтральным или преимущественно акропетальным в надземной части. У деревьев и кустарников, большинства полукустарничков Ва накапливается в стеблях больше, чем в листьях. В отдельных случаях у Artemisia austriaca, Stipa rubens, Echinops ritro имело место обратное соот-

ношение. В корнях травянистых растений бария содержится больше, чем в отдельных органах надземной части, у полукустарничков корни содержат его в меньшем количестве, чем стебли.

Среднее содержание стронция (Sr) во всех видах растений, относящихся к биоморфам дерево, кустарник, полукустарник, в 2—4 раза превышают РКР. У Betula pendula и Populus tremula они максимальные и составляют 117,5—122,7-10-3% в ветвях и 60—64,1 • 10-3% в листьях. Такое же содержание характерно для ветвей Cerasus fruticosa и Spiraea crenata. У злаков и травянистых растений концентрация Sr близка к РКР (табл.). Распределение Sr по органам растений нейтральное или преимущественно акропетальное в надземной части. В корнях, стеблях и листьях растений, отобранных на одних и тех же площадках, содержание стронция примерно одинаковое.

Из литофильных элементов марганец (Мп) представляет наибольший интерес, так как его ореолы в породах палеозоя окаймляют рудные тела. В пределах месторождения отдельные виды растений в различной степени обогащены этим элементом. Наибольшее содержание Мп отмечается у деревьев, кустарников, полукустарничков и отдельных видов злаков и травянистых многолетников. Однако в большинстве случаев средние содержания магния у всех растений находятся ниже РКР или равны ему (табл.). Лишь у Spiraea crenata, ^toneaster melanocarpa концентрация Мп выше РКР. Его содержание у этих растений составляет соответственно 0,2—0,25%. В корнях Мп концентрируется больше, чем в надземных органах, а последние характеризуются базипетальным распределением, т.е. преобладанием Мп в молодых органах — листьях.

Среднее содержание никеля (Ni) в большинстве опробованных растений находится ниже РКР. Лишь кустарники, приуроченные к мало-сформировавшимся чернозёмам обыкновенным ортоэлювиальных ландшафтов, содержат Ni в количестве, превышающем РКР (табл.). Содержание Ni в этих условиях у Caragana frutex, Spiraea сгenata, Cotoneaster melanocarpa составляет 4,0—6,35 • 10-3%. Ni характеризуется малоконтрастным акропеталь-ным распределением в органах растений. Несколько большие его концентрации характерны для золы корней и старых ветвей. Стебли текущего года и листья отличаются по содержанию Ni незначительно.

Встречаемость кобальта (Со) в золе опробованных растений составляет 85%. Лучше его концентрируют деревья, кустарники и полукустарнички (табл.). А в общем его содержание в опробованных растениях близко к нормальным — 0,3—1,0^ 10-3%. В подземных органах Со содержится несколько больше, чем в стеблях и листьях.

Все растения в пределах месторождения значительно обогащены титаном (Ti). Наиболее высокая концентрация Ti отмечается у кустарников и полукустарничков и колеблется в пределах от 58-10-3% до 105• 10-3%, что более чем в 50-100 раз превышает РКР (табл.). Распределение Ti по органам растений носит акропетальный характер. Наибольшее содержание Ti характерно для корней. Стебли содержат Ti в большем количестве, чем листья.

Хром в пределах месторождения растениями концентрируется слабо. Содержание его примерно одинаково у всех растений. Модальное значение 1-10-3%. Максимальное (единично) содержание достигает 4—10-3%. В корнях Сг содержится в больших количествах, чем в надземных органах.

Среднее содержание ванадия (V) в золе опробованных растений в пределах месторождения составляет 1—2,5 • 10-3%, т.е. близко к нормальному (табл. 1), лежащему в пределах от 0,5 • 10-3% до 5 • 10-3%. Распределение по органам растений нейтральное.

Содержание кальция (Са) во всех опробованных растениях лежит в широком диапазоне концентраций — от 1 до 10%, что обусловлено наличием зон карбонитизации. Наибольшее содержание Са характерно для деревьев, кустарников и полукустарничков (табл.). Распределение Са по органам нейтральное. У травянистых многолетников может наблюдаться преобладание Са в корнях и быть равным с содержанием в надземных органах.

В связи с развитием вокруг рудного тела ореола сильноожелезненных пород (липарито-дацитовых порфиров) происходит энергичная аккумуляция железа (Fe), а также другого сидерофильного элемента — Mn растениями. Все произрастающие здесь растения в значительной степени обогащены железом, содержание которого в золе растений колеблется от 0,09 до 0,88% (табл.). Наибольшее со-

держание отмечается в стеблях Thymus marschallianus и Spiraea crenata и составляет соответственно 0,88 и 0,75%, а также в листьях Artemisia austriaca — 0,62%. В надземных органах среднее содержание железа в стеблях в 1,5 раза превышает его содержание в листьях. В корнях отмечается резкое увеличение концентрации железа, достигающей 1,68—3,39%.

Среднее содержание магния (Mg) в растениях на Яман-Касинском месторождении находится в диапазоне 2—6% (табл.); распределение по органам растений примерно одинаковое.

В ранее опубликованных работах были рассмотрены основные параметры распределения других микроэлементов в растительном покрове Яман-Касинского медноколчеданного месторождения и дана оценка корреляционной связи между содержанием этих элементов в корнях, стеблях, листьях одного и того же растения [1—3]. На примере Artemisia marschalliana, произрастающей на липарито-дацитовых порфирах, были изучены корреляционные связи Bi, Ba, Sr, Mn, Ni, Ti, Cr, V, Ca, Fe, Mg в различных органах растения.

Так, для Sr выявлена положительная корреляционная связь: коэффициент корреляции между его содержанием в корнях и стеблях Artemisia marschalliana составляет +0,76, между содержанием в корнях и листьях — +0,59 и между содержанием в стеблях и листьях — + 0,63.

Барий характеризуется высоким коэффициентом корреляции между содержанием этого элемента в корнях и стеблях (+ 0,90), обратной зависимостью между содержанием в корнях и листьях, низкой положительной связью между содержанием в стеблях и листьях.

Для Fe характерна прямая положительная связь между содержанием этого элемента во всех органах, однако высокий коэффициент корреляции отмечен только для корней — стеблей.

Титан отличается низким положительным коэффициентом корреляции между содержанием в корнях и стеблях (+ 0,30) и обратной зависимостью между содержанием в корнях — листьях и стеблях — листьях.

Для Са отмечается обратная зависимость между содержанием в корнях и стеблях и низкие положительные коэффициенты корреляции между содержанием в корнях — стеблях и стеблях — листьях (ниже критического уровня rq).

Содержания Mg характеризуются прямой зависимостью между всеми органами при величине коэффициентов, равной критическому значению rq + 0,48.

Установлено, что зависимость между содержанием элементов в сравниваемых органах носит сложный характер. Величины коэффициентов корреляции отражают тесноту связи и тип зависимости между элементами, что позволяет решать многие теоретические и практические вопросы, связанные с биогеохимической индикацией. С их помощью можно определить характер поглощения

Среднее содержание химических элементов, п* 10-3 % в золе растений, приуроченных к диабазам Яман-Касинского месторождения

CD Ol

Вид растения Ni Mn Sr Ba Fe V Ti Ca Mg

X a X a .V a .V a .V a .V a .V a .V a .V a

Кустарники

Amygdalus nana L. 2,33/ 0,93 1,08/ 0,10 105,0/ 60,0 44,2/ 26,0 101,7/ 48,3 64,6/ 26,4 32,6/ 2,4 24,0/ 0,6 1503,0/ 225,0 2318,6/ 108,4 2,0/ 2,2 1,10/ 0,98 78,0/ 35,8 77,9/ 23,3 7,2/ 8,0 85,8/ 56,6 2,9/ 7,0 34,7/ 52,9

Caragana frutex (L.) С. Koch 3,60/ 0,91 0,89/ 5,47 70,0/ 91,6 25,5/ 57,4 72,0/ 61,6 46,6/ 31,9 4,6/ 7,0 20,1/ 7,4 1520,0/ 183,3 90,9/ 68,3 1,6/ 1,5 0,89/ 0,17 220,0/ 30,8 83,7/ 12,8 7,6/ 7,2 2,8/ 352,7 2,4/ 4,6 28,3/ 352,7

Су t is as ruthenicus Fisch. 2,50/ 1,07 2,13/ 0,65 250,0/ 275,0 70,7/ 50,0 45,0/ 27,5 7,1/ 5,0 40,0/ 2,0 14,1/ 0,0 400,0/ 115,0 282,8/ 59,7 1,5/ 1,5 7,07/ 0,57 45,0/ 22,5 49,5/ 5,0 2,5/ 6,5 22,4/ 79,6 4,5/ 4,5 21,2/ 54,8

Spiraea ere nata L. 4,40/ 7,50 I,34/ II,08 80,0/ 275,0 44,7/ 61,2 46,0/ 33,3 23,0/ 24.2 46,2/ 32,8 38,1/ 29,9 480,0/ 416,6 83,7/ 240,1 2,4/ 2,5 0,7/ 0,55 37,6/ 37,1 38,7/ 36,3 5,4/ 5,3 54,8/ 47,6 3,4/ 6,2 48,0/ 64,6

Полукустарнички

Thymus marschallianus Willd. 2,38/ 1,23 1,16/ 0,73 63,3/ 124,0 26,6/ 64,5 25,8/ 19,5 9,2/ 9,3 26,2/ 6,8 27,9/ 5,5 1150,0/ 765,0 1125,6/ 1159,5 2,7/ 1,6 1,03/ 0,69 250,0/ 65,0 134,2/ 52,5 4,2/ 3,8 31,1/ 24,9 2,6/ 4,1 21,0/ 76,2

Злаки

Festuca sulcata Hack. 0,72/ 1,73 0,31/ 1,31 52,0/ 45,0 17.9/ 5,8 12,0/ 11,5 4,5/ 3,4 1,8/ 1,7 0,5/ 0,7 188,0/ 650,0 152,7/ 535,1 1,2/ 3,1 1,08/ 2,27 34,0/ 115,5 11,4/ 95,4 1,3/ 2,0 14,1/ 90,7 0,9/ 1,1 11,0/ 14,8

Poa stepposa (Kryl.) Roshev. 1,05/ 2,00 0,44/ 0,00 55,7/ 60,0 19,9/ 28,3 19,2/ 17,5 10,2/ 3,5 7,9/ 10,0 10,2/ 0,0 325,7/ 700,0 77,9/ 424,3 1,7/ 3,0 0,95/ 1,41 34,2/ 105,0 24,6/ 63,6 0,8/ 1,5 6,4/ 22,4 0,7/ 0,8 8,7/ 8,94

Stipa rubens P. Smirn. 0,93/ 0,80 0,35/ 0,20 50,0/ 19,0 25,3/ 7,4 14,1/ 14,0 3,8/ 4,2 3,0/ 2,0 1,4/ 0,0 5171,0/ 288,0 7614,1/ 302,2 2,0/ 2,2 1,55/ 1,31 33,3/ 22,2 38,4/ 22,3 1,9/ 1,0 41,5/ 2,8 1,8/ 0,8 31,3/ 6,9

Многолетние травянистые растения

Galatella vi losa (L.) Reichb. 1,20/ 0,87 0,47/ 1,52 71,4/ 62,5 2,7/ 11,1 34,3/ 25,6 7,9/ 9,7 5,7/ 9,1 4,1/ 2,6 400,0/ 350,0 294,4/ 27,7 1,9/ 1,6 8,99/ 1,27 70,0/ 80,0 65,3/ 8,1 3,0/ 3,7 31,6/ 2,0 2,8/ 3,1 25,6/ 2,0

Filipéndula vulgaris Moench. 0,73/ 0,76 0,01/ 0,48 45,0/ 55,0 51,1/ 43,8 36,6/ 33,8 16,3/ 14,1 18,2/ 3,5 19,3/ 3,3 138,0/ 226,3 93,9/ 179,6 1,8/ 2,1 0,40/ 0,35 21,3/ 18,4 12,1/ 12,1 5,8/ 5,3 90,4/ 50,0 2,7/ 3,3 37,0/ 40,5

Sanguisorba officinalis L. 0,88/ 0,97 0,77/ 0,53 66,6/ 95,5 53,31/ 28,34 39,1/ 31,6 17,8/ 17,6 15,1/ 6.0 17,3/ 9.8 395,0/ 301,1 849,0/ 254,8 -/ 1,9 -/ 0,33 42,3/ 45,0 5,6/ 28,9 0,1/ 5.2 2,1/ 88,9 2,8/ 2,4 2,6/ 51,1

Salvia stepposa Schost. 0,86/ 1,02 0,44/ 0,90 40,0/ 47,0 21,06/ 20,57 44,4/ 36,0 16,8/ 11,7 23,3/ 15,6 32,1/ 18,9 201,1/ 395,0 108,0/ 254,4 2.0/ 2,0 0,87/ 0,80 33,3/ 70,0 16,6/ 48,8 5,1/ 5,1 48,6/ 2,7 4,8/ 8,7 66,7/ 59,1

Veronica incana L. 2,26/ 1,32 2,37/ 0,53 36,6/ 60,0 25,16/ 29,44 20,0/ 25,0 0,0/ 5,8 13,0/ 5,8 14,7/ 3,3 600,0/ 450,0 140,0/ 100,0 2,3/ 2,0 0,57/ 0,82 96,6/ 37,5 90,7/ 5,0 3,3/ 4,0 48,3/ 44,7 2,2/ 2,6 50,8/ 35,0

О ь О

о

I

>

С

химических элементов растениями, выявить физиологические барьеры поглощения, выбрать органы, наиболее целесообразные при биогеохимических исследованиях. Коэффициенты корреляции используются при составлении биогеохимических карт [4].

Таким образом, в растительном покрове в пределах Яман-Касинского медноколчеданного месторождения проявляется весь комплекс типо-морфных элементов, свойственный этому типу месторождению. Растения в этом районе обогащены основными халькофильными элементами (Си, Zn, РЬ), некоторыми элементами, являющимися типоморфными для колчеданных месторождений (Ва, Sr), а также и некоторыми литофильными элементами, связанными с процессом рудообразования ^е, Mg, Т1). Растения, произрастающие на диабазах,

отличаются более высокими содержаниями N1, Т

и некоторых других сидерофильных элементов.

Литература

1. Черняхов В.Б., Калинина О.Н., Алексеев М.И. Распределение тяжёлых металлов в растительном покрове Яман-Касинского месторождения // Университетский комплекс, как региональный центр образования, науки и культуры. Оренбург: ОГУ, 2012. С. 844-851.

2. Кучеренко В.Д., Черняхов В.Б. Микроэлементы в степной и солонцово-солончаковой растительности Оренбургской области // Почвы Южного Урала и Поволжья. Уфа, 1960. Вып. 4. С. 167-171.

3. Черняхов В.Б., Щеглова Е.Г. Основные параметры распределения меди в растительном покрове Яман-Касинского медноколчеданного месторождения // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 3 (59). С. 167-171.

4. Черняхов В.Б., Щеглова Е.Г. Основные параметры распределения микроэлементов (2п, РЬ, Л§, Мо и Со) в растительном покрове Яман-Касинского медноколчеданного месторождения // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 4 (60). С. 162-164.

Оценка степени биологического загрязнения почв внутридворовых территорий города Оренбурга, относящихся к зонам повышенного риска воздействия на здоровье населения

М.Ю. Гарицкая, к.б.н., А.А. Шайхутдинова, к.т.н., Д.К. Сту-деникина, магистрант, ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ

Почва является важнейшим компонентом для формирования здоровой городской среды. Высокий уровень антропогенной и техногенной нагрузки на почву в условиях крупного города приводит к её деградации, ухудшению полезных свойств, снижению средозащитных функций. Она является одной из главных составляющих природной среды, которая благодаря своим свойствам обеспечивает человеку здоровую среду обитания. Нарушение этих свойств, обусловленное загрязнением, может оказать неблагоприятное влияние на здоровье людей и животных, вызвать распространение инфекционных и инвазионных заболеваний, ухудшение качества продуктов питания, воды, атмосферного воздуха. В почве могут находиться и передаваться человеку прямым контактным и непрямым (через пыль, воду, животных, пищевые продукты) путём возбудители многих инфекционных заболеваний, а также яйца и личинки гельминтов [1].

Микроорганизмы по своей физиолого-биохи-мической природе являются наиболее чуткими индикаторами любого изменения химико-экологической обстановки окружающей среды. Чистая, незагрязнённая почва неблагоприятна для патогенных микроорганизмов. В загрязнённой почве на фоне уменьшения истинных представителей почвенных микробоценозов (антагонистов патогенной кишечной микрофлоры) и снижения её биологической активности отмечается их увеличение, так как

они более устойчивы к химическому загрязнению почвы, чем представители естественных микроорганизмов. В почве, особенно загрязнённой органическими веществами, микроорганизмы длительное время сохраняют жизнеспособность. Так, в почве бактерии тифопаратифозной группы могут находиться до 400 дн., дизентерии - до 100 дн., вирусы полиомиелита, ЕСНО, Коксаки -до 150 дн. Наиболее часто и интенсивно почва загрязняется возбудителями кишечных паразитарных заболеваний: гельминтоза, лямблиоза, амебиаза и др. Почва для яиц геогельминтов является неотъемлемой средой прохождения их биологического цикла развития и местом временного пребывания для яиц биогельминтов. Яйца геогельминтов сохраняют жизнеспособность в почве от 3 до 10 лет, биогельминтов - до 1 года, цисты кишечных патогенных простейших - от нескольких дней до 3-6 мес. В течение этого времени возможно проникновение патогенных микроорганизмов в грунтовые и поверхностные воды, соприкасавшиеся с инфицированной почвой. Это является одной из причин необходимости учёта эпидемической безопасности почвы населённых пунктов [2].

Наиболее часто почвы города загрязняются возбудителями паразитарных болезней на территории дворов, детских дошкольных и школьных учреждений, зон отдыха, где патогенные микроорганизмы могут поступать в почву с физиологическими отправлениями животных. Заразное начало может передаваться при непосредственном контакте с почвой, особенно у детей во время игр. В связи с