Общее содержание и непрочно связанные соединения ТМ, мг/кг

168
169
Рис. 7. Превышение ОДК Ni и Zn в супесчаных почвах юга Западной Сибири 
(1 – подвижная форма (ААБ), 2 – разность между подвижной формой и валовым содержанием) 
Таблица 7 
Общее содержание и непрочно связанные соединения ТМ, мг/кг
 
ХЭ 
Супесчаные почвы (n = 30) 
Легкосуглинистые почвы (n = 30) 
общее 
содер-
жание 
непрочно связанные соедине-
ния 
общее 
содер-
жание 
непрочно связанные соедине-
ния 
обмен-
ные 
комплекс-
ные 
специфи-
че-ски 
сорби-
рованные 
обмен-
ные 
комплекс-
ные 
специфиче-
ски сорби-
рованные 
Cd 
0,40
0,31-0,46 
0,04
0,02-0,07 
0,01
0,01-0,03 
0,02
0,01-0,05 
0,40
0,30-0,43 
0,06
0,03-0,08 
0,02
0,02-0,03 
0,03
0,01-0,05 
Co 
10,8 
6,3-16,3 
0,8 
0,4-1,5 
0,8 
0,4-1,7 
0,5 
0,1-1,0 
12,2 
6,7-14,3 
0,9 
0,5-1,5 
1,2 
0,6-1,8 
1,3 
0,4-2,4 
Cu 
13,5 
8,5-31,8 
0,38
0,22-0,64 
4,2 
2,5-6,2 
4,5 
3,0-9,0 
23,8 
16,5-42,3 
0,44 
0,20-0,73 
4,7 
3,5-7,4 
7,4 
4,4-11,4 
Ni 
40,8 
29,0-45,3 
1,3 
0,6-1,9 
0,8 
0,3-1,7 
1,1 
0,6-3,0 
41,2 
31,4-44,4 
1,3 
1,0-2,0 
1,4 
0,3-1,9 
2,3 
0,5-3,8 
Pb 
16,5 
12,8-27,6 
1,9 
0,9-3,0 
3,7 
0,9-5,4 
5,6 
3,1-6,8 
17,4 
10,9-22,6 
2,3 
1,6-4,1 
3,8 
1,1-6,1 
6,0 
3,6-10,6 
Zn 
62,2 
47,2-95,9 
6,0 
1,6-10,5 
1,3
0,9-6,8 
4,8 
3,0-13,2 
75,0 
53,1-107,0 
6,6 
2,2-11,0 
4,9 
0,9-7,8 
11,0 
3,3-14,8 
Fe 
24850 
15600-
35800 
29 
15-61 
475 
315-835 
977 
824-1716 
29400 
14800-
32900 
32 
14-58 
386 
246-809 
1022 
728-1578 
Mn 
537 
357-683 
108 
58-157 
10 
3-21 
84 
54-130 
577 
387-809 
112 
83-169 
11 
3-16 
117 
60-200 
Примечание: в числителе – медианные значения, в знаменателе – пределы варьирования. 
Распределение непрочно связанных форм соединений ТМ практически такое же, как и 
в фоновых почвах региона. Это позволяет предположить, что исследованные антропогенно 
измененные почвы не являются загрязненными. Данное предположение подтверждает и от-
сутствие превышения ПДК подвижных форм ХЭ (по ГН 2.1.7.2041-06). Для сравнения – в 
загрязненных почвах, где было выявлено превышение ПДК подвижных форм для Pb и Zn 
(причем превышение ОДК по ГН 2.1.7.2511-09 наблюдалось не во всех случаях), доля не-
прочно связанных соединений Pb составила 92-94 % от общего содержания, Zn – 61-69 %, Cd 
– 44-63 % (рис. 8). Таким образом, доля обменных (подвижных) соединений, извлекаемых 
ацетатно-аммонийным буфером с рН 4,8, содержание которых нормируется по ГН 
2.1.7.2041-06, позволяет более четко отследить загрязнение почв – притом, что превышение 
ОДК может наблюдаться и в фоновых почвах, а ПДК подвижной формы может соответство-
вать нормативам. 
Рис. 8. Подвижность Pb, Cd и Zn в почвах с различной антропогенной нагрузкой
(1 – обменные, 2 – комплексные, 3 – специфически сорбированные, 4 – прочно связанные 
формы соединений) 
Все вышеизложенное в очередной раз подтверждает, что при оценке экологического 
состояния почв необходимо обязательно принимать во внимание региональные особенности 
и специфику исследуемых территорий. 
Перейдем к рассмотрению элементного химического состава растений. Растения – важ-
нейший компонент биосферы и звено трофической цепи в биогеохимической миграции мак-
ро- и микроэлементов из горных пород и почв в животные организмы. Эволюционно для по-
следних многие растения стали кормовыми и лекарственными, источниками жизненно важ-
ных минеральных и органических веществ. Поэтому здоровье и продуктивность животных, а 
также человека, зависят от элементного и биохимического состава растений, как культурных, 
так и дикорастущих. На минерально-биохимическую полноценность и экологическую без-
опасность растительной продукции влияют состав и свойства почв, уровень загрязнения 
окружающей среды и т.д.
Биологическая роль ХЭ в растениях – это важный и до конца не решенный вопрос. Еще 
в начале XX века В.И. Вернадским была высказана мысль о том, что в живом веществе нахо-
дятся все ХЭ. Это долгое время подвергалось сомнению в связи с незначительным содержа-
нием многих ХЭ и отсутствием достаточно чувствительных методов анализа. Академик А.П. 
Виноградов предполагал, что большое биологическое разнообразие и исключительная пест-
рота геохимических ситуаций на Земле способствовали использованию любого ХЭ с опреде-
ленными метаболическими задачами. Еще в 70-е годы прошлого века В.В. Ковальский выде-
лял среди элементов две группы – ХЭ, незаменимость которых для организмов установлена, 
и ХЭ, формы соединений которых недостаточно изучены, а физиологическая роль неизвест-
на. Разные исследователи подразделяют ХЭ на необходимые (питательные) и ненужные 
(примеси); биофилы и биофобы; витафилы, витафобы, фитофилы и толеранты; эссенциаль-
ные и токсичные (и даже особотоксичные) и т.п. Хотя еще в 90-годы были выявлены важные 

170
171
физиологические функции в живых организмах таких «токсичных» элементов, как As, Cd, 
Pb. Можно лишь надеяться, что когда-нибудь станет общепринятым широко распространен-
ное среди биогеохимиков мнение А.П. Виноградова: «Нет токсичных элементов, есть ток-
сичные концентрации». 
Элементный химический состав растительности обусловлен как внутренними (генети-
ческими, видовыми и т.п.), так и внешними факторами – природно-климатические, почвен-
ные, экологические и т.д. В литературе отмечается, что ХЭ, содержащиеся в почве, могут 
иметь непосредственное отношение к обмену растительного организма и в определенные фа-
зы развития растения могут быть связанными с синтезом биологически активных соедине-
ний, активизируя соответствующие ферменты. Большая часть ХЭ в почве находится в проч-
носвязанной форме, поэтому при проведении исследований в системе почва – растение, 
необходимо учитывать не только валовое содержание ХЭ, но и определять количество по-
движных, доступных растениям форм ХЭ. Как показывает практика, это зачастую не более 1-
10 % от общего количества, в связи с чем более актуальным становится не вопрос загрязне-
ния почв ХЭ, а вопрос недостатка в почвах элементов минерального питания растений. Ис-
следования В.Б. Ильина, А.И. Сысо (2001) показали, что из общего количества содержащих-
ся в почвах ТМ растения в целом поглощают менее 0,5 %. Из них до 90-95% задерживается в 
корнях, в надземные органы (листья и стебли) перемещается 5-10%, а в органы запасания ас-
симилятов попадает лишь 0,1-1 %. Таким образом, реальная транслокация ТМ из почвы в 
растения, их поток в пищевую цепь не превышает 0,01-0,001% от их валового содержания в 
почвах. Все вышеизложенное относится и к элементному химическому составу лекарствен-
ного растительного сырья (ЛРС), но в данном случае необходимо дополнительно учитывать, 
что в медицине используются лекарственные формы – отвары, настойки и т.п., причем сте-
пень извлечения ХЭ в них зачастую может быть не очень значительной.
За последние десятилетия сотрудниками Института почвоведения и агрохимии СО 
РАН установлено, что в Западной Сибири нет проблемы загрязнения растительной продук-
ции ТМ, напротив, наблюдается тенденция снижения обеспеченности растений макро- и 
микроэлементами, их дефицита в пище. Рассмотрим данный вопрос более детально. Итак, 
при изучении содержания и статуса ХЭ в системе почва – растение объектами исследования 
явились пробы почв (из слоя 0-20 см – основной зоны минерального питания) и растений ты-
сячелистника обыкновенного (надземная часть, корни), собранные в фазу цветения. Образцы 
отбирались на пробных площадках в разных районах г. Новосибирска (Советский, Киров-
ский, Октябрьский), восточной части (Новосибирский, Колыванский, Искитимский и др. 
районы) Новосибирской области (НСО), входящих в состав Новосибирской агломерации. 
Пробные площадки закладывались вдоль крупных автотрасс, в городских парках и скверах, 
на территории дачных обществ. Анализ общего содержания макро- и микроэлементов в ты-
сячелистнике показал, что по большинству ХЭ их количество в изученных растениях близко 
кларкам в растительности суши (табл. 8), существенно ниже содержание Cr и Mn, но намно-
го выше – Cd, Sc, Yb.
Таблица 8 

жүктеу/скачать 6.49 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: