Геохимия карбонатов в почвах долины Средней Катуни

7. Structure and dynamics of food webs in Andean lakes / B.E. Modenutti, E.G. Balseiro, C.P. Queimalinos [et al] // Lakes & Reservoirs: Research and Management. - 1988. - V. 3. - P. 179-186.

8. Sand-Jensen K. Influence of submerged macrophytes on sediment composition and near-bed flow in lowland streams // Freshwater Biology. - 1998. - V. 39. - P. 663-679.

9. Street, M.A field experiment on the value of allochthonous straw as food and substratum for lake macro-invertebrates / M. Street, G. Titmus // Restoration Ecology. - V. 10. - P. 617-621.

10. Titus, J.E. Decomposition of litter from submersed macrophytes: the indirect effect of high [CO2] / J.E. Titus, A. Pagana // Freshwater Biology. - 2002. - V. 47. - P. 1367-1375.

Материал поступил в редакцию 03.12.07.

УДК 631.4

С.С. Мешкинова

ГЕОХИМИЯ КАРБОНАТОВ В ПОЧВАХ ДОЛИНЫ СРЕДНЕЙ КАТУНИ

Исследовано содержание карбонатов в почвах долины Средней Катуни. Выявлено, что концентрация карбонатов увеличивается вниз по профилю всех типов почв и определяется формой их нахождения.

Почвы и почвообразующие породы в зоне предполагаемого затопления проектируемых Катунских ГЭС являются основой при формировании донных отложений водохранилищ. В связи с этим необходимо изучить геохимию почв, формирующихся в долине.

Объекты исследования: почвы - горно-лесные черноземовидные, черноземы обыкновенные, черноземы южные и каштановые; и почвообразующие породы различного генезиса (элювиальные, делювиальные, аллювиально-делювиальные, аллювиальные отложения) и гранулометрии (щебнисто-песчаные, щебнистосупесчаные, галечниково-песчаные и галечниково-супесчаные, сортированные песчаные отложения).

Карбонаты обусловливают щелочность почв и ярко выраженный щелочной барьер. Присутствие карбонатов оказывает большое влияние как прямое, так и косвенное на поведение в почвах многих загрязняющих веществ. В условиях нейтральной или слабощелочной реакции сре-

ды резко снижается концентрация в почвенных растворах большинства поллютантов, в том числе тяжелых металлов и радионуклидов.

Геохимической особенностью почв и почвообразования в долине Средней Катуни является то, что почвы формируются на мощных карбонатных аккумулятивных корах выветривания, поэтому наблюдается наличие мощных горизонтов с высоким содержанием карбонатов (см. табл. 1, 2). В рассмотренных почвенных разрезах содержание карбонатов в горизонте их максимальной аккумуляции варьирует от 0,8 до 34,2% и в среднем равно 13+1,1 % при коэффициенте вариации 68,7%.

Концентрации карбонатов в верхних горизонтах в исследуемых почвах незначительны и увеличиваются вниз по профилю, что обуславливает изменение щелоч-но- кислотных условий, то есть повышение рН вниз по профилю (см. табл. 1).

Таблица 1

Внутрипрофильное распределение СаСОЗ в почвах долины Средней Катуни и значения рН водной суспензи

Генетический горизонт Глубина образца, см ,3 8 о? a C рН

1 2 3 4

Горно-лесная черноземовидная супесчаная среднемощная на щебнисто-песчаном элювии-делювии. Левобережье долины р. Эдиган. Разрез 2

А дер 1-11 0,8 6,7

А 15-25 1,1 7,2

А 35-45 0,8 7,4

АВ 45-55 2,5 7,7

В Í 56-66 33,6 8,0

В 2 70-80 3,1 8,7

Ск 90-100 23,1 8,1

Горно-лесная черноземовидная супесчаная среднемощная на щебнистом элювии-делювии. Продолжение профиля через р. Ороктой. Разрез 8

А дер 0,5-9 1,1 7,2

А 5-15 0,8 7,2

АВ 32-40 1,3 7,4

ВСК 43-53 6,8 8,2

ВСК 60-70 13,3 8,3

Ск 90-100 5,7 8,4

14

Продолжение табл. 1

І 2 З 4

Чернозем обыкновенный песчаный маломощный на отложениях аллювиального сортированного песка. Левобережье долины р. Ороктой. Разрез 6

А дер 0-7 8,5 7,8

АВк 7-І7 16,7 8, І

в k І7-27 20,З 8,2

В 2 З5-45 28,9 8,8

ВСк б5-75 ІЗ,З 9,0

Ск 90-І00 14,8 9,0

СДк ІІ5-І25 14,2 9, І

Чернозем обыкновенный супесчаный. Разрез 41

А 0-І0 З,б 8,З

Вк 20-З0 27,б 8,5

ВСк З5-45 29,2 8,7

Ск 70-80 І7,8 9,2

Чернозем обыкновенный супесчаный, правобережная терраса Катуни. Разрез 53

к А пах 0-І0 2,З 7,8

Ак І 0-20 2,7 7,9

Вк 2б-Зб 22,0 8,0

ВСк 40-50 І 1,4 8,2

Ск 70-80 ІЗ,9 8,2

Чернозем южный песч П аный маломощный на песчано-щебнистом элювии-делювии. равобережье долины р. Эдиган. Разрез 3

А дер 0-І0 б,5 7,4

Вк І 5-25 24,2 7,8

ВСк З5-45 16,2 8,0

Ск 70-80 І7,2 8,0

Чернозем южный супесчаный маломощный на щебнисто-супесчаном элювии-делювии. Выше разреза 3 на 50 м. Разрез 4

А дер 0-5 1,2 7,4

А 5-І5 2,З 7,6

Вк 20-З0 27,5 7,9

ВСк З5-45 29,2 8, І

Ск б0-70 З4,2 8,З

Чернозем южный песчаный маломощный на аллювиальном сортированном песке. На 60 м ниже по склону от разреза 6. Разрез 7

. к А дер 0-9 І 1,2 8,І

АВк 9-І8 І 5,8 8,І

в k 20-З0 І 8,4 8,З

В 2 З7-47 16,9 8,6

ВСк б5-75 7,2 8,8

Ск ІІ0-І20 ІЗ,5 8,7

Темно-каштановая супесчаная. Разрез 31

А 0-І0 8,2 8,1

Вк І 5-25 10,0 8,2

Ск 50-б0 1З,2 8,З

Таблица 2

Вариационно-статистические показатели карбонатов в гумусово-аккумулятивном горизонте и почвообразующих породах почв долины Средней Катуни, %

Горизонт n lim M±m V, %

А 25 0,8-16,7 5,8±1,0 8б,4

С 22 5,7-З4,2 Іб,1±1,5 44,4

І5

Это связано в значительной степени с выщелачиванием карбонатов из верхних горизонтов и их частичной аккумуляцией в нижних. Также в формировании щелочной среды играют роль почвообразующие карбонатные породы. При различных типах почвообразования скорость процесса выщелачивания карбонатов кальция неодинакова, встречаются и осадочно-карбонатные почвы, вскипающие с поверхности. Во всех типах почв наблюдается горизонт максимальной аккумуляции карбонатов, глубина залегания которого обусловливается положением почвы в рельефе и проявлением конкретных почвообразовательных процессов. В этих горизонтах образуется щелочной геохимический барьер на пути радиальных и латеральных потоков при миграции химических элементов в почвенных растворах в условиях транзитных геохимических ландшафтов [1, 2].

Присутствие мощных карбонатных горизонтов со значительным содержанием карбонатов является фактоБиблиографический список

ром, во многом определяющим процессы миграции и аккумуляции элементов группы железа [3, 4].

Наибольшее накопление карбонатов в исследуемых почвенных профилях обнаружено в горизонтах, где они встречаются в форме пропитки, корочек на нижней поверхности щебня, гальки, валунов. В меньшем количестве карбонаты накапливаются в горизонтах, где они находятся в псевдомицелярной форме.

Таким образом, в случае затопления карбонаты карбонатных горизонтов будут являться ведущим фактором, определяющим баланс ионов бикарбоната в водных экосистемах, а в почвах сопряженных ландшафтов с водохранилищем представлять доминирующий щелочной барьер, предотвращающий поступление тяжелых металлов и радионуклидов в водохранилище.

Работа выполнена при поддержке грантов РГНФ 07-06-18019е и РФФИ 06-08-00438а.

1. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И Перельман, Н.С. Касимов. - М.: Астрея-2000,1999. - 768 с.

2. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды / М.А. Глазовская, Н.С. Касимов, Т.А. Теплицкая [и др.] - М.: Наука, 1989. - 264 с.

3. Якушевская, И.В. Микроэлементы в природных ландшафтах / И.В. Якушевская. - М.: Изд-во МГУ, 1973. - 136 с.

4. Лукашев, К.И. Геохимическое поведение элементов миграции / К.И.Лукашев. - Минск, 1964.

Материал поступил в редакцию 03.12.07.

УДК 631.4

И.А. Егорова, А.В. Пузанов, С.Н. Балыкин, А.В. Салтыков, И.В. Горбачев

ЕСТЕСТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ (238U, 232Th, 40K) В ВЫСОКОГОРНЫХ ПОЧВАХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО АЛТАЯ

Выявлены закономерности внутрипрофильного распределения естественных радиоактивных элементов (238U, 232ТИ, 40К) в горно-тундровых и горно-луговых почвах Северо-Западного Алтая. Определена степень влияния физико-химических свойств почв на уровень концентрации радионуклидов.

Радиоактивность и сопутствующее ей ионизирующее излучение - явления не новые. Они существовали задолго до зарождения жизни на Земле и присутствовали в космосе до возникновения самой планеты. Значительную часть облучения живые организмы получают от естественной радиации, источниками которой служат природные образования (месторождения радиоактивных и некоторых других полезных ископаемых, горные породы, содержащие естественные радионуклиды в повышенных концентрациях, природные воды, в том числе в районах нефтедобычи, с высоким содержанием урана, тория и продуктов их распада - радия и радона), а также промышленные предприятия, ведущие добычу и глубокую переработку руд, и ТЭЦ, работающие на углях, горючих сланцах и торфах с высоким содержанием радиоактивных элементов.

Цель и задачи исследования

Цель исследования - изучить особенности распределения естественных радионуклидов в горно-тундровых и горно-луговых почвах Северо-Западного Алтая.

Задачи:

1) исследовать внутрипрофильное распределение естественных радионуклидов в горно-тундровых и горнолуговых почвах Северо-Западного Алтая;

2) изучить связь уровня концентраций радионуклидов с физико-химическими свойствами почв;

3) оценить уровень концентраций естественных радионуклидов с экологических позиций.

Объекты и методы исследования

Объекты исследования - горно-тундровые и горнолуговые почвы в бассейнах рек Чарыш и Алей.

Горно-тундровые почвы формируются в верхней части высокогорного пояса в условиях низких температур и значительного атмосферного увлажнения под моховой, лишайниковой, кустарниковой и травянистой растительностью на щебнисто-каменистом элювии или элювио-делювии сланцев, гнейсов, песчаников и гранитов.

Горно-луговые почвы развиваются на суглинистом сильнощебнистом элювии, элювио - делювии (гранитов, песчаников, сланцев), на ледниковых и делювиальных отложениях. Формирование профиля исследуемых почв осуществляется в жестких температурных условиях. Среди почв преобладают легко- и среднесуглинистые разновидности. Песок и крупная пыль являются основной составляющей мелкозема.

Физико-химические свойства почв были охарактеризованы нами ранее [15] и в таблице 1.

Іб