Растительность в урболандшафтах г. Гомеля

0
338
Растительность в урболандшафтах г. Гомеля

Урболандшафты относятся к объектам природопользования и природообустройства. Они наиболее динамичны в своем развитии: увеличивается пло­щадь застройки жилых домов, промышленных предприятий и зеленых насажде­ний. Биосфера города нуждается в постоянном мониторинге, корректировке оп­тимизации среды, выявлении индикаторов оценки геохимической ситуации.

В Беларуси исследование урболандшафтов начали проводить во второй половине 1970-х гг. (В. К. Лукашев, В. С. Хомич и др.) [1].

Изучение влияния техногенеза на геохимию растительности города произ­водилось эмиссионно-спектральным методом, результаты анализа приведены в таблице 1. Зольность для отобранных образцов растительности изменялась в пределах 2,5-27,8 %, при высокой вариабельности — 43,3 %, наименьшее и наибольшее значения установлены для листьев березы (подобная ситуация от­мечалась нами и для г. Молодечно [2]). Содержание исследуемых элементов от­личалось высокой вариабельностью для Cu и Pb (V 37,8 и 54,5 % соответствен­но), очень высокой — для Sn (79,3 %), Ti (83,3 %) и Cr (93,7 %), аномальной — для Ni (116,9 %) и Mn (133,2 %).

Таблица 1 — Содержание тяжелых металлов в золе растений г. Гомеля

Статистика Зола, % Химические элементы, мг/кг золы
Cu Pb Mn Ni Sn Ti Cr
Минимум 2,5 5,6 н. о. 45 0,6 н. о. 22 2,4
Максимум 27,8 45,8 8,92 6 680 35,2 1,97 1 040 85,6
Среднее арифметическое 7,4 19,4 3,15 914 5,6 0,59 194,6 14,4
Среднее геометрическое 6,9 18,1 2,7 490 3,8 0,5 156,3 11,0
Медиана 7,6 18,5 2,62 464 3,8 0,44 156,2 10,1
Коэффициент вариации, % 43,3 37,8 54,5 133,2 116,9 79,3 83,3 93,7

Различие между минимальными и максимальными величинами элементов изменяется в 8,2-147,5 раза, поэтому для усреднения значений содержания большинства этих элементов также приводятся значения средней геометриче­ской и медианы, которые в большинстве случаев более близки друг к другу (или совпадают), чем к средней арифметической. Распределение большинства элементов в золе имеет значительную положительную асимметрию, распределе­ние меди более близко к гауссовому.

Накопление тяжелых металлов в листьях растительности имеет довольно сложную для интерпретации картину, обусловленную множеством факторов, поэтому связь между загрязнением поверхностных горизонтов почвы и накопле­нием в растениях не является линейной, хотя в отдельных случаях наблюдается определенная взаимосвязь. Наибольшее накопление меди в золе установлено для листьев березы недалеко от ОАО «Гомельский завод литья и нормалей» и в пар­ке Гомельского дворцово-паркового ансамбля, несколько меньшие накопления наблюдаются для золы листьев ивы близ Гомельского государственного цирка и для листьев клена у ОАО «Гомельский химический завод» и завода «Центролит» (там же наблюдалось превышение ПДК по меди в почве), наименьшее — в золе листьев тополя как в центре, так и на окраинах г. Гомеля.

В 20 образцах содержание Pb было ниже чувствительности метода, макси­мальное накопление в золе отмечено для листьев березы у завода «Центролит», где отмечено превышение ПДК в почве по Pb, и вблизи СОАО «Гомелькабель», где содержание свинца в почве превышает фоновое.

Максимальное накопление марганца выявлено для березы в Гомельском дворцово-парковом ансамбле и около ОАО «Гомельский химический завод» (содержание Mn в почве несколько выше фонового), а также для листьев клена в пригородной зоне на почве с содержанием Mn ниже фонового. Наименьшее накопление установлено для листьев ивы и ясеня в южной части города, где наблюдалось также низкое количество Mn в почве.

Никель в максимальных количествах обнаружен в золе листьев березы и тополя в Гомельском дворцово-парковом ансамбле (содержание Ni в почве в два раза выше, чем среднее для города), а также в листьях дуба недалеко от ОАО «Гомельский мясокомбинат» и ОАО «Гомельский жировой комбинат» (содер­жание Ni в почве ниже среднегородского). Минимальное накопление его отме­чено для листьев клена в жилом микрорайоне на северо-востоке города с низким содержанием этого элемента в почве.

В большинстве образцов листьев содержание Sn было ниже чувствительно­сти метода, наибольшее накопление характерно для листьев березы и тополя вблизи ОАО «Ратон» (содержание Sn в почве повышенное) и листьев березы около вблизи СОАО «Гомелькабель» (содержание Sn в почве близко к среднему).

Отмечено наибольшее накопление титана в золе листьев дуба и каштана, повышенного содержания его в почве для данной местности не отмечено, наименьшее — в листьях ивы, тополя и березы, при довольно широком варьиро­вании Ti в почве.

Наибольшее содержание хрома отмечено для листьев березы в Гомельском дворцово-парковом ансамбле и около ОАО «Гомельский химический завод», при содержании хрома в почве, не превышающем фоновое, минимальное — в ли­стьях ивы и ясеня.

Оценка накопления исследуемых элементов в растительности производи­лась с помощью коэффициентов биологического поглощения (далее — КБП), представляющего собой отношение содержания элемента в золе растения к его количеству в почве. Полученные результаты представлены в таблице 2. Отмеча­ется широкий интервал варьирования для данных коэффициентов, особенно для Ni и Ti. В большинстве случаев для листьев древесных растений наблюдается слабое биологическое накопление меди (КБП от 1 до 5), энергичное для трех об­разцов (ива и береза), для 8 — сильное накопление, для 14 — средний биологиче­ский захват в точках с загрязнением медью. Для шести образцов листьев клена, тополя, ольхи и березы зафиксировано слабое биологическое накопление свин­ца, в большинстве случае наблюдается средний биологический захват, слабый — для четырех образцов клена и тополя в промышленной зоне.

Таблица 2 — Коэффициенты биологического поглощения растений

  Химические элементы
Cu Pb Mn Ni Sn Ti Cr
Минимум 0,14 0,02 0,07 0,05 0,05 0,02 0,01
Максимум 16,70 1,86 37,68 45,81 3,01 5,13 3,46
Среднее арифметическое 3,27 0,43 4,84 2,73 0,56 0,31 0,69
Среднее геометрическое 2,29 0,31 2,19 1,31 0,34 0,17 0,42
Медиана 2,77 0,36 2,20 1,45 0,31 0,17 0,43
Коэффициент вариации, % 80,8 81,6 139,6 202,2 131,6 190,7 104,0

Как и на других исследованных объектах (г. Млодечно [2] и зона его вли­яния [3]), наиболее энергичное биологическое накопление наблюдается для мар­ганца, установленное для 14 % образцов, главным образом березы, ивы и клена. В 12 % проб отмечено сильное биологическое накопление, в 45 % — слабое накопление, в оставшихся — средний биологический захват, только для одного образца ивы замечен слабый захват.

Энергичное биологическое накопление никеля установлено для трех образ­цов листьев (береза, дуб, ясень), для пяти образцов — среднее накопление (ива, осина, ясень и береза). В более чем половине случаев характерно слабое накоп­ление Ni (53,6 %), средний биологический захват — для 34,5 % проб (клен, то­поль, береза, каштан), лишь в двух случаях (для листьев клена) — слабый биоло­гический захват.

Содержание олова в 81 % образцов растений было ниже чувствительности метода, в таких случаях КБП не рассчитывался, для оставшихся характерен средний биологический захват, слабый — лишь в одном случае. У двух образцов (клен и береза), отобранных вблизи котельной, наблюдается слабое накопление, близко к ним значение у образца, который был отобран у другой котельной.

Для большинства образцов (66,7 %) наблюдается средний биологический захват титана, в 29,8 % случаев — слабый, лишь для двух проб (дуб и каштан) было рассчитано слабое биологическое накопление, в одном случае — сильное биологическое накопление в листьях дуба.

Для 20 % образцов характерно слабое биологическое накопление хрома (в основном береза и ива), для 7 % — слабый биологический захват (береза, клен, ива), в оставшихся случаях наблюдался средний биологический захват.

Список использованной литературы

  1. Снытко, В. А. История развития геохимии ландшафтов Беларуси / В. А. Снытко, В. С. Хомич, Н. К. Чертко // Институт белорусской культуры и становление науки в Беларуси. К 90-летию создания Института белорусской культуры: материалы междунар. науч. конф. — Минск: Беларус. навука, 2012. — С. 331-338.
  2. Карпиченко, А. А. Геохимическая оценка почв и растительности г. Молодечно / А. А. Карпиченко, Н. К. Чертко, А. С. Семенюк // Журн. Белорус. гос. ун-та. География. Геология. — 2018. — № 1. — С. 21-29.
  3. Карпиченко, А. А. Накопление тяжелых металлов в растительности пригородной зоны / А. А. Карпиченко // Приемы повышения плодородия почв и эффективности удобрения: материалы междунар. науч.-практ. конф., Горки, 18-20 дек. 2018 г.: в 2 ч. — Горки: БГСХА, 2019. — Ч. 1. — С. 280-282.

Авторы: А.А. Карпиченко, Н.К. Чертко
Источник: Актуальные проблемы наук о Земле: исследования трансграничных регионов: сб. материалов IV Междунар. науч.-практ. конф., приуроч. к 1000-летию г. Бреста, 12–14 сент. 2019 г.: в 2 ч. – Брест: БрГУ, 2019. – Ч. 2. – С. 165–168.