39
миграции, транссупераквальных, на четвертичных аллювиальных отложениях [1].
Исследуемые территории отличаются интенсивностью техногенной нагрузки:
наиболее интенсивно антропогенное воздействие в районе Каменского ТПК, менее
интенсивно – в Новороссийском районе, пойменные леса Северо-Западного Кавказа
практически не подвержены техногенному воздействию. Степень загрязнения
территорий можно оценить по содержанию тяжелых металлов в почвах. Фоновое
содержание в почве пойменных лесов Каменского ТПК составляет (в n 10
-3
%): Cu – 5,1;
Zn – 25,3; Pb – 2,8; Mo – 0,3; Ba – 70,0; Mn – 82,0; Ni – 5,0; Cr – 14,0. Фоновые содержа
ния в почвах пойменных лесов Новороссийского района составляют (в n 10
-3
%): Cu –
5,0; Zn – 18,5; Pb – 4,0; Mo – 0,2; Ba – 65,0; Mn – 75,0; Ni – 4,8; Cr – 7,0. Фоновые
содержания в почве пойменных лесов Западного Кавказа (в n 10
-3
%): Cu – 3,6; Zn – 8,1;
Pb – 2,2; Mo – 0,2; Ba – 50,2; Mn – 66,4; Ni –4,3; Cr – 11,9.
Основными техногенными источниками поступления загрязняющих веществ в
почвах
пойменных
лесов
Каменского
ТПК
являются
грунтовые
воды,
распространяющие тяжелые металлы из отстойников промышленных сбросов по всей
изучаемой территории, а также менее значительные по содержаниям исследуемых
металлов промышленные выбросы (атмосферный перенос). В почвах пойменных лесов
Новороссийского района тяжелые металлы поступают в
основном с промышленными
выбросами (перенос с потоками атмосферного воздуха).
Загрязнение грунтовых вод, почв, атмосферного воздуха тяжелыми металлами
приводит к высоким содержаниям их в растениях. В ландшафтах пойменных лесов
Каменского ТПК фоновые содержания в листьях дуба составляют (в n 10
-3
%): Cu –
16,1; Zn – 15,4; Pb – 2,6; Mo – 0,6; Ba – 72,4; Mn – 53,7; Ni – 2,0; Cr – 3,2. В пойменных
лесах Западного Кавказа фоновые содержания в листьях дуба составляют (в n 10
-3
%):
Cu – 7,9; Zn – 10,6; Pb – 1,7; Mo – 0,5; Ba – 52,4; Mn – 359,0; Ni – 4,2; Cr – 1,9. Фоновые
содержания в листьях тополя в пойменных лесах Каменского ТПК и Новороссийского
района составляют соответственно (в n 10
-3
%): Cu – 5,4 и 5,5; Zn– 35,5 и 13,0; Pb – 2,0
и 2,0; Mo – 0,3 и 0,28; Ba – 32,7 и 58,5; Mn – 22,3 и 37,5; Ni – 0,9 и 3,4; Cr – 1,1 и 1,4.
Содержание в листьях дуба в лесах Каменского ТПК меди, цинка, свинца,
молибдена, бария, хрома более высокие по сравнению с пойменными лесами Северо-
Западного Кавказа. Однако содержания в листьях дуба, произрастающего в лесах
Северо-Западного Кавказа, марганца – в 6,7 раз выше, никеля – в 2 раза выше, чем в
Каменском ТПК. В почвах содержания марганца и никеля, как остальных металлов, в
пойменных лесах Северо-Западного Кавказа более низкие, чем в Каменском ТПК.
Марганец образует наименее устойчивые металлоорганические соединения в почвах,
наиболее доступен растениям [2]. Кроме
того, марганец – наиболее биофильный
элемент (для растений в целом характерны его высокие содержания). В условиях с
невысокой техногенной нагрузкой содержания марганца наиболее велики в растениях.
Высокие содержания никеля в листьях дуба в пойменных лесах Северо-Западного
Кавказа, вероятно, связаны сотносительно большими его концентрациями по
сравнению с медью, цинком, свинцом, барием, молибденом, в почвах [3].
Содержания меди, марганца, хрома, бария, никеля в листьях тополя,
произрастающего в пойменных лесах Новороссийского района, более высокие в
сравнении с Каменским ТПК, хотя в почвах лесных
ландшафтов Новороссийского
района содержание их ниже. Данную особенность можно связать с более высокими
содержаниями этих металлов в промышленных выбросах Новороссийского района.
Осаждаясь на ветвях и листьях тополей, выполняющих функцию механического
барьера, металлы в результате устьичной транспирации попадают в растения.
Таким образом, в большинстве случаев высокое содержание тяжелых металлов в
растениях связано с их техногенным поступлением в объекты окружающей среды.
В качестве показателя интенсивности накопления растениями химических
элементов используется коэффициент биологического поглощения. По А.И.
40
Перельману, при значении коэффициента биологического поглощения больше единицы
химический элемент накапливается. Если коэффициент биологического поглощения
меньше единицы, химический элемент лишь захватывается (поглощается).
Сравнивая ряды интенсивности биологического накопления (построенные на
основе рассчитанных коэффициентов биологического поглощения) дубом в
ландшафтах пойменных лесов Северо-Западного Кавказа и Каменского ТПК; тополем в
пойменных лесах Каменского ТПК и Новороссийского района, можно утверждать
следующее.
Молибден и медь являются элементами биологического накопления дубом и
тополем в пределах территорий с разным антропогенным воздействием. Однако в
зависимости от интенсивности
техногенной нагрузки, степени загрязнения (величин
концентраций) объектов окружающей среды (почв, грунтовых вод, атмосферного
воздуха) тяжелыми металлами, в их числе молибден и медь, значения коэффициентов
биологического поглощения различаются. В геохимических ландшафтах с наиболее
высокими концентрациями тяжелых металлов в почве молибден и медь занимают
первые позиции в ряду биологического накопления по сравнению с аналогичными
ландшафтами, отличающимися менее высокими содержаниями поллютантов.
Цинк в пределах территорий, в которых он является основным загрязнителем,
наиболее интенсивно, в отличие от других металлов, накапливается тополем. В
геохимических ландшафтах, где наиболее высоки концентрации
других поллютантов,
цинк является элементом биозахвата тополем. Дуб в отличие от тополя накапливает
цинк в ландшафтах с различной техногенной нагрузкой. Коэффициенты
биологического поглощеия дубом цинка различны в зависимости от содержания его в
почвах: чем больше концентрация цинка в почве, тем интенсивнее он накапливается.
Барий, марганец, свинец, никель и хром являются элементами биологического
поглощения тополем. Коэффициенты их биологического поглощения изменяются в
зависимости от содержания в объектах окружающей среды. Интересно заметить, что
никель, титан и хром являются элементами биозахвата и дубом, и тополем в
ландшафтах с различной техногенной нагрузкой; меняются
лишь коэффициенты их
биологического поглощения. В ландшафтах с незначительной техногенной нагрузкой
дубом наиболее интенсивно накапливается марганец, образующий наименее
устойчивые металлоорганические комплексы, легче остальных металлов переходящий
в воднорастворимую форму, являющийся наиболее биофильным.
В ландшафтах, где основными загрязняющими веществами являются
соединения меди, цинка, свинца, молибдена, накапливаются дубом интенсивнее
остальных именно данные металлы. Однако молибден, медь, цинк накапливаются и в
ландшафтах, в которых техногенное загрязнение фактически отсутствует, но
уступая
первой позиции – более биофильные металлы. Барий менее интенсивно, чем молибден,
цинк, медь, но все же накапливается дубом, независимо от техногенной нагрузки.
Свинец в условиях незначительного техногенного воздействия поглощается дубом, в
случае его высокого содержания в почве – накапливается.
Тополь является биогеохимическим барьером для тяжелых металлов,
отличающихся наиболее высоким содержаниями в объектах окружающей среды.
Необходимо его использование на территориях, испытывающих интенсивное
техногенное загрязнение определенным химическим элементом.
Дуб является биогеохимическим барьером для большего числа тяжелых
металлов, однако накапливает их в меньших количествах. Необходимо его
использование в пределах территорий с широким спектром загрязняющих веществ
(тяжелых металлов).