Почвоведение, 2023, № 7, стр. 831-842
Особенности элементного состава аллювиальных почв среднего течения р. Большая Кокшага
А. В. Исаев a, *, Ю. П. Демаков a, b, Р. Н. Шарафутдинов c
a Государственный природный заповедник “Большая Кокшага”
424038 Йошкар-Ола, ул. Воинов-Интернационалистов, 26, Россия
b Поволжский государственный технологический университет
424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, Россия
c Набережночелнинский институт Казанского (Приволжского) федерального университета
423810 Набережные Челны, пр-т Мира, 68/19, Россия
* E-mail: avsacha@yandex.ru
Поступила в редакцию 07.12.2022
После доработки 13.03.2023
Принята к публикации 13.03.2023
- EDN: VONZKH
- DOI: 10.31857/S0032180X22601505
Аннотация
Оценено содержание химических элементов в аллювиальных почвах среднего течения р. Большая Кокшага, наследующих состав от литологической основы двух минералого-геохимических провинций Центрально-Русской и Приуральской, что позволило установить пределы содержания валовых форм элементов и их фоновые концентрации, заложить основу для ведения мониторинга по контролю за состоянием окружающей среды на территории заповедника “Большая Кокшага”. В аллювиальных почвах и песках береговых отмелей установлено содержание 34 химических элементов, из которых наиболее распространенными являются Si, Al, Fe, Ca, K, Mg, Na, Ti, Mn, P, S с содержанием >1 г/кг. Концентрации многих элементов достоверно различаются по типам почв, наибольшее сходство выявлено между луговыми и перегнойно-глеевыми. По сравнению с аллювиальными почвами пески береговых отмелей характеризуются максимальным содержанием Si и минимальным всех остальных элементов. Дерновые почвы отличаются наименьшим содержанием элементов, за исключением Si, луговые и перегнойно-глеевые накапливают больше Al, Fe, K, Na, Mg, Ti, Mn, Ba, Cr, Zn, Ni, V и As, иловато-торфяные, представляющие собой высокоминерализованные торфяные залежи, накапливают больше Ca, S, P, Sr, Cl и Rb. Установлено, что аллювиальным почвам свойственен высокий естественный уровень содержания As, Cu, V, P, Zr, Ni и Zn, превышающий кларки (Кк = 1.5–2), и низкий – Al, K, Mg, Ti, Sr, Rb, Na, Cl и Ca (Кк < 1), содержание остальных элементов сопоставимо с кларковыми значениями.
ВВЕДЕНИЕ
Одной из важнейших задач современной геоэкологии является выявление закономерностей изменения ландшафтов под действием комплекса абиотических, биотических и антропогенных факторов, решить которую невозможно без изучения процессов развития почв, являющихся естественным монитором происходящих процессов, отражающим и сохраняющим в наборе всех своих признаков историю географической среды [14, 16, 31, 34, 37]. Получить полное представление о генезисе почвенного покрова, являющегося важнейшим объектом геоэкологических исследований, определить источники поступления и скорость миграции элементов в геосистемах, оценить мощность природной или техногенной аномалий, а также емкость геохимических барьеров, позволяет химический состав почв [16, 31, 38, 45].
В современный период развития цивилизации остро стоит проблема выявления техногенного загрязнения окружающей среды, при котором почва выступает в качестве мощного природного геохимического буфера и аккумулятора многих вредных для биоты химических элементов [5, 8, 9, 27, 29, 35, 40]. Для того чтобы объективно оценить степень и масштабы загрязнения, необходимо установить их фоновые концентрации, которые являются предметом изучения многих исследователей [3, 11, 18, 29, 37]. Для этого наилучшим образом подходят особо охраняемые природные территории, являющиеся наилучшими индикаторами глобальных изменений среды, поскольку воздействие здесь локальной антропогенной деятельности минимально [24, 37, 45].
В настоящее время накоплен обширный материал по геохимии почв [2–5, 11, 13, 15, 18, 27, 30, 34–37, 41–45], в котором приведены фоновые концентрации элементов для различных регионов нашей страны, что позволило оценить степень загрязнения антропогенно-измененных территорий и разработать эффективные приемы борьбы с ним. Подобных исследований на территории Республики Марий Эл пока еще очень мало, а имеющиеся работы затрагивают в основном ее восточную возвышенную часть [13, 33]. Результаты оценки валового химического состава почв речных пойм Марийского Заволжья отражены в работе Добровольского [15]. Приведенные в них данные фрагментарны и не позволяют определить фоновые концентрации элементов с необходимой точностью.
Все вышесказанное свидетельствует об актуальности изучения региональных геохимических особенностей почв, поскольку объем накопленных знаний по этому вопросу остается еще недостаточно полным и требует дальнейших работ по оценке их элементного состава.
Цель работы – оценка эколого-геохимического состояния аллювиальных почв среднего течения р. Большая Кокшага в пределах одноименного заповедника. Для ее достижения были решены следующие задачи: 1) определено содержание валовых форм элементов и установлены их фоновые концентрации; 2) установлена геохимическая специфика; 3) обоснована необходимость установления фоновых концентраций химических элементов на локальном и региональном уровнях для адекватной оценки возможной степени загрязненности почв.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Объектами исследования явились аллювиальные почвы, а также пески береговых отмелей, сформировавшиеся в пойме среднего течения р. Большая Кокшага в пределах территории одноименного заповедника, который расположен в умеренном климатическом поясе атлантико-континентальной области центрального агроклиматического района Республики Марий Эл [1]. В тектоническом отношении он находится на восточной окраине Русской платформы в пределах Волго-Уральской антеклизы и Чебоксарского прогиба [6]. На территории заповедника, лесистость которой составляет 96%, преобладают аккумулятивные формы рельефа, представленные речными долинами и зандровыми равнинами.
Протяженность р. Большая Кокшага, которая является левым притоком р. Волга и берет начало в Кировской области, составляет 294 км. Литологическая основа ее бассейна представлена покровными валунными и лёссовидными суглинками, глинами и лёссами [27, 35]. В пределах Республики Марий Эл протяженность реки составляет 156 км, а литологическая основа представлена мощной толщей древнеаллювиальных и современных аллювиальных песков и супесей [33]. Долина реки имеет хорошо выраженную двухстороннюю почти симметричную пойму шириной до 4 км и надпойменные террасы. Поверхность поймы неровная, грядово-западинная, заболоченная, прорезанная старицами. Основными типами русловых процессов является побочневый и свободное меандрирование.
В пойменных лесах доминируют дубово-липовые фитоценозы с примесью вяза гладкого (Ulmus laevis Pall.), осины (Populus tremula L.), березы пушистой (Betula alba L.) и ольхи черной (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.) [19]. Почвенный покров пойм представлен аллювиальными (Fluvisols) дерновыми, луговыми поверхностно-оглеенными, перегнойно-глеевыми и иловато-торфяными почвами.
Изучение элементного состава почв, названия которых даются в соответствии с [25], проведено на 32 временных пробных площадях размером 50 × 50 м, заложенных в 2004–2005 гг. на двух трансектах, пересекающих пойму реки от русла до первой надпойменной террасы, на участках, различающихся по типам русловых процессов и элементам рельефа [19]. В 2016–2019 гг. на них проводили отбор образцов почвы методом конверта в пятикратной повторности почвенным буром Maulwürf с глубины 0–10, 10–20, 20–40, 40–60 и 60–80 см; на большей глубине они подстилаются, как правило, рыхлопесчаным аллювием русловой фации [19]. Наносы песков береговых отмелей (7 участков) отбирали с поверхности до глубины 10 см почвенным буром в трехкратной повторности. Образцы лесной подстилки не отбирали, поскольку на многих участках она была смыта половодьем. Для каждого слоя почв в пределах временных пробных площадей сформировали смешанный образец. В общей сложности проанализировали 125 образцов почв и 7 образцов песков береговых отмелей.
Аллювиальные дерновые слоистые почвы представлены пятью временными пробными площадями, дерновые оподзоленные – одной, луговые поверхностно-оглеенные – одиннадцатью, перегнойно-глеевые – шестью и иловато-торфяные почвы – двумя. Более подробно объекты исследования рассмотрены ранее [19, 20, 22, 23]. Здесь приводим краткое описание.
Дерновые почвы, формирующиеся преимущественно в прирусловой части поймы, имеют маломощный профиль, гумусовый горизонт составляет от 10 до 30 см. Ниже залегает гумусово-иллювиальный горизонт, подстилаемый песчаными отложениями, почти не обнаруживающими признаков развития почвенных процессов. Они имеют легкий гранулометрический состав, признаки ожелезнения профиля отсутствуют. Уровень грунтовых вод находится глубже 200 см, а продолжительность затопления составляет от 23 до 35 дней. На них формируются дубово-липово-вязовые древостои II–III классов бонитета. На гривах с низкой продолжительностью затопления (до 20 дней) формируются более зрелые дерновые оподзоленные почвы, у которых под маломощным (15 см) гумусовым горизонтом обнаруживается гумусово-элювиальный, подстилаемый с глубины 80–90 см песчано-глинистыми отложениями. Уровень грунтовых вод находится на глубине 260 см. Произрастают дубово-липово-еловые древостои I–II класса бонитета.
Луговые поверхностно-оглеенные почвы, имеющие тяжелый гранулометрический состав, занимают центральную область поймы. Гумусовый горизонт мощностью 10–15 см хорошо оструктурен, ореховато-зернистый, рыхлый, насыщен мелкими корнями растений. Под ним залегает более уплотненный переходный гумусово-иллювиальный горизонт, часто с признаками оглеения и/или ожелезнения в виде охристых или сизых примазок, реже дробовин различного размера (от 0.25 до 9 мм). Ниже находится сильноуплотненный иллювиальный горизонт, оглеенный с пятнами ожелезнения. Мощность профиля не превышает, как правило, 80–90 см; подстилаются они рыхлыми оглеенными песчаными отложениями, затапливаются на 30–35 дней. На этих почвах формируются дубово-липовые древостои с примесью вяза гладкого и осины, преимущественно III класса бонитета.
Болотные почвы формируются в центральной и притеррасной частях поймы при близком залегании уровня грунтовых вод, часто достигающих дневной поверхности. Срок их затопления превышает 40 дней. Перегнойно-глеевые почвы имеют двучленное строение профиля: минеральные горизонты чередуются с высокоминерализованными торфяными. Они бесструктурные, вязкие, сильнооглеенные с ржавыми примазками. Иловато-торфяные почвы представлены торфяным материалом разной степени разложения. На болотных почвах формируются черноольховые древостои с незначительной примесью березы пушистой и ивы пепельной (Salix cinerea L.).
Методика. Содержание валовых форм элементов и потерь при прокаливании (ППП) определяли в научно-исследовательском центре “ГеоЛаб” института геологии и нефтегазовых технологий Казанского (Приволжского) федерального университета с помощью рентгенофлуоресцентного волнодисперсионного спектрометра S8 Tiger (Bruker, Германия) по стандартизированной методике Geoquant® фирмы Bruker. Полученные минимальные значения содержания элементов не выходили за пределы чувствительности использованной аппаратуры.
Для каждого типа аллювиальных почв в пределах исследуемой глубины профиля вычисляли величину среднеарифметического содержания каждого из элементов, а также пределы его изменчивости, что позволило оценить их синлитогенный генезис. Расчет фоновых концентраций проведен на основе полученных результатов для верхнего слоя 0–10 см с использованием статистического метода [29]. Кларк концентрации (Кк) рассчитывали согласно [24]. Для выявления геохимической специализации ландшафтов использовали значения кларков элементов верхней части континентальной земной коры, предложенные в работе [24]: Al, Fe, Ti, Mn, P, Sr, Cr, Zn, Ni и As по [14]; K, Ca, Na, Mg и Ba по [43]; Cu и V по [41]; Zr и Rb по [7]; и S по [44].
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ Excel и Statistika 6.0. Для обнаружения влияния различных факторов (тип почвы и слой) на содержание элементов использовали двухфакторный дисперсионный анализ с фиксированными эффектами (модель I) [39], в котором повторностями являлись слои почвы. Результаты дисперсионного анализа фильтровали с помощью критерия Левена, применяемого для подтверждения равенства дисперсий. В случае неподтверждения различий проводили логарифмирование данных и повторный расчет.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Элементный состав песчаных отложений береговых отмелей. Песчаные отложения формируются на вершинах излучин русла реки и имеют незначительное распространение на территории района исследования. Они характеризуются доминированием Si, содержание которого составляет в среднем 454 г/кг и изменяется крайне слабо; концентрация других элементов очень мала и изменчива (табл. 1). Величина ППП составляет в среднем 0.63%. Ранговый ряд химических элементов по усредненному их содержанию имеет следующий вид: Si > Al > Fe > K > Na > Mg > Ca > > Ti > Cr > Mn > P > S > Zr. В единичных пробах песков обнаружены Cu, Ni, Sr, Zn, Pd, Ru, Ag, Cl и Mo. Данные по элементному составу песков можно использовать в качестве эталона, считая его отправной точкой в развитии дерновых почв, для которых они выступают в качестве материнской породы.
Таблица 1.
Содержание наиболее распространенных химических элементов и величина потери при прокаливании в песках береговых отмелей, n = 7
Показатель | ППП, % | Содержание элемента, г/кг* | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Si | Al | Fe | K | Na | Mg | Ca | ||
Mx | 0.63 | 454.1 | 5.5 | 3.8 | 1.4 | 0.88 | 0.80 | 0.64 |
max | 0.79 | 455.5 | 7.7 | 8.9 | 1.9 | 1.27 | 1.24 | 0.93 |
min | 0.41 | 451.5 | 3.9 | 2.7 | 1.0 | 0.63 | 0.39 | 0.41 |
Размах | 0.38 | 4.0 | 3.8 | 6.1 | 0.9 | 0.64 | 0.85 | 0.52 |
СV, % | 21 | 0,3 | 23 | 58 | 21 | 26 | 35 | 27 |
Элементный состав аллювиальных почв. В аллювиальных почвах установлено содержание 34 химических элементов, но наиболее распространенными являются только 22, которые по усредненной концентрации формируют следующий ранговый ряд: Si > Al > Fe > Ca > K > Mg > > Na > Ti > Mn > P > S > Ba > Zr > V > Cl > Cr > Sr > > Zn > Ni > Cu > Rb > As (табл. 2). Остальные элементы встречаются в малых количествах в единичных образцах. Среднее содержание Si в почвах составляет 277 г/кг; Al – 53; Fe – 46; K и Ca – около 10; Mg – 8; Na – 4.2; Ti – 3.1; Mn – 2.7; P и S – чуть более 1 г/кг, остальных элементов – менее 1 г/кг. Наиболее стабильно содержание Si, Al, K, Ti, Cr, Ni и Cu, наименее стабильно – Mn, P и S, а также величина ППП.
Таблица 2.
Статистические показатели величины потери при прокаливании и содержания химических элементов в аллювиальных почвах
Элемент, размерность |
Статистический показатель | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
n | Mx | max | min | СV | А | Е | |
ППП, % | 125 | 17.8 | 68.0 | 0.8 | 82.7 | 1.358 | 1.914 |
Si, г/кг | 125 | 276.9 | 442.7 | 80.5 | 31.8 | 0.200 | –0.443 |
Al, г/кг | 125 | 53.3 | 80.2 | 9.5 | 36.4 | –0.770 | –0.640 |
Fe, г/кг | 125 | 46.5 | 147.4 | 7.8 | 58.2 | 1.098 | 1.854 |
Ca, г/кг | 125 | 9.6 | 33.9 | 0.8 | 58.6 | 1.375 | 3.749 |
K, г/кг | 125 | 9.3 | 15.3 | 2.4 | 34.3 | –0.250 | –0.767 |
Mg, г/кг | 125 | 8.0 | 13.2 | 0.8 | 43.6 | –0.519 | –0.983 |
Na, г/кг | 125 | 4.2 | 10.4 | 0.6 | 53.2 | 0.499 | –0.355 |
Ti, г/кг | 125 | 3.1 | 4.9 | 0.3 | 39.9 | –0.778 | –0.529 |
Mn, г/кг | 125 | 2.7 | 39.6 | 0.1 | 205.1 | 4.421 | 22.867 |
P, г/кг | 123 | 1.3 | 12.7 | 0.06 | 110.1 | 4.455 | 29.934 |
S, г/кг | 123 | 1.1 | 11.3 | 0.07 | 174.1 | 3.309 | 12.673 |
Ba, г/кг | 114 | 0.8 | 3.5 | 0.16 | 69.2 | 2.900 | 11.237 |
Zr, мг/кг | 125 | 250.6 | 942.0 | 31.5 | 73.1 | 1.656 | 2.983 |
V, мг/кг | 59 | 152.0 | 263.8 | 37.0 | 25.8 | –0.168 | 1.066 |
Cl, мг/кг | 44 | 148.6 | 311.0 | 68.0 | 35.5 | 1.114 | 1.020 |
Cr, мг/кг | 120 | 123.3 | 194.3 | 29.4 | 31.8 | –0.286 | –0.665 |
Sr, мг/кг | 125 | 123.1 | 482.8 | 18.2 | 61.7 | 2.514 | 8.195 |
Zn, мг/кг | 122 | 90.4 | 216.9 | 16.0 | 48.5 | 0.180 | –0.366 |
Ni, мг/кг | 122 | 75.1 | 147.8 | 23.0 | 38.0 | 0.087 | –0.451 |
Cu, мг/кг | 123 | 68.9 | 135.0 | 29.1 | 38.2 | 0.818 | –0.019 |
Rb, мг/кг | 120 | 47.5 | 134.4 | 11.0 | 48.1 | 0.409 | 0.692 |
As, мг/кг | 67 | 22.9 | 77.2 | 10.0 | 59.6 | 1.962 | 4.775 |
Все типы аллювиальных почв, как показали исследования, различаются между собой по содержанию химических элементов. Так, дерновые почвы, которые являются самыми молодыми и характеризуются наиболее легким гранулометрическим составом (преимущественно супеси и легкие суглинки) [23], характеризуются самыми низкими значениями ППП, наименьшей концентрацией всех элементов, но наиболее высоким содержанием Si (табл. 3). По содержанию Na они занимают второе место после луговых, а по K и Cr – третье. Для дерновых почв характерен высокий разброс между максимальными и минимальными значениями содержания по многим элементам, что связано с более высокой их концентрацией в гумусовых горизонтах и низкой – в подстилаемых песчаных слоях (60–80 см), почти полностью лишенных визуальных признаков почвообразования [19]. Так, максимальное содержание Si в глубоких слоях лишь немногим уступает таковому в песках береговых отмелей, а минимальное отмечается в гумусовых горизонтах на участках, удаленных от русла реки на расстоянии 500 м. Последние в настоящее время испытывают поемный режим, более свойственный для центральной части поймы.
Таблица 3.
Содержание элементов в различных типах аллювиальных почв
Элемент, размерность |
Среднее значение и пределы изменения концентрации элементов* | |||
---|---|---|---|---|
дерновые | луговые | перегнойно-глеевые | иловато-торфяные | |
ППП, % | $\frac{{4.0}}{{0.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 18.1}}$ | $\frac{{15.5}}{{2.4{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 34.8}}$ | $\frac{{24.3}}{{10.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 53.3}}$ | $\frac{{52.4}}{{32.4{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 68.0}}$ |
Si, г/кг | $\frac{{398.5}}{{286.1{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 442.7}}$ | $\frac{{258.37}}{{143.9{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 384.4}}$ | $\frac{{236.31}}{{128.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 277.6}}$ | $\frac{{135.74}}{{80.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 220.2}}$ |
Al, г/кг | $\frac{{27.0}}{{9.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 58.4}}$ | $\frac{{65.2}}{{39.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 75.4}}$ | $\frac{{62.6}}{{35.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 80.2}}$ | $\frac{{38.2}}{{21.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 55.1}}$ |
Fe, г/кг | $\frac{{17.5}}{{7.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 42.2}}$ | $\frac{{64.9}}{{17.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 147.4}}$ | $\frac{{45.8}}{{25.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 90.3}}$ | $\frac{{33.6}}{{28.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 38.3}}$ |
K, г/кг | $\frac{{6.3}}{{2.43{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 14.2}}$ | $\frac{{10.9}}{{6.6{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 15.3}}$ | $\frac{{10.5}}{{7.2{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 14.9}}$ | $\frac{{5.8}}{{4.2{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 7.8}}$ |
Ca, г/кг | $\frac{{3.8}}{{0.81{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 12.4}}$ | $\frac{{9.2}}{{3.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 15.3}}$ | $\frac{{12.6}}{{8.4{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 24.9}}$ | $\frac{{20.4}}{{10.6{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 33.9}}$ |
Na, г/кг | $\frac{{4.6}}{{1.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 7.9}}$ | $\frac{{5.3}}{{1.9{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 10.4}}$ | $\frac{{3.1}}{{1.1{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 6.0}}$ | $\frac{{1.1}}{{0.6{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 2.0}}$ |
Mg, г/кг | $\frac{{3.5}}{{0.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 9.4}}$ | $\frac{{10.6}}{{3.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 13.2}}$ | $\frac{{9.1}}{{5.6{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 11.8}}$ | $\frac{{4.8}}{{2.3{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 7.5}}$ |
Ti, г/кг | $\frac{{1.4}}{{0.3{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 3.7}}$ | $\frac{{3.9}}{{1.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 4.9}}$ | $\frac{{3.8}}{{2.4{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 4.9}}$ | $\frac{{2.4}}{{1.6{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 3.0}}$ |
Mn, мг/кг | $\frac{{443.4}}{{125.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 1887.2}}$ | $\frac{{5495.0}}{{157.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 39638.5}}$ | $\frac{{757.6}}{{285.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 1500.0}}$ | $\frac{{604.6}}{{388.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 822.5}}$ |
P, мг/кг | $\frac{{481.1}}{{55.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 1591.7}}$ | $\frac{{1572.1}}{{119.3{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 5974.6}}$ | $\frac{{1603.1}}{{245.3{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 12661.0}}$ | $\frac{{1638.7}}{{724.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 2975.1}}$ |
S, мг/кг | $\frac{{293.0}}{{67.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 968.4}}$ | $\frac{{360.5}}{{70.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 1079.0}}$ | $\frac{{2140.5}}{{188.6{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 11337.0}}$ | $\frac{{3909.2}}{{1669.1{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 6229.9}}$ |
Ba, мг/кг | $\frac{{300.5}}{{161.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 668.8}}$ | $\frac{{958.4}}{{335.3{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 3460.8}}$ | $\frac{{745.2}}{{455.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 1325.6}}$ | $\frac{{690.5}}{{515.9{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 827.6}}$ |
Zr, мг/кг | $\frac{{246.5}}{{31.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 942.0}}$ | $\frac{{256.2}}{{82.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 917.2}}$ | $\frac{{291.9}}{{85.9{\kern 1pt} {\kern 1pt} --{\kern 1pt} 717.3}}$ | $\frac{{107.9}}{{60.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 210.2}}$ |
Cr, мг/кг | $\frac{{94.7}}{{45.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 192.3}}$ | $\frac{{139.5}}{{79.2{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 188.9}}$ | $\frac{{131.8}}{{29.4{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 194.3}}$ | $\frac{{84.2}}{{41.1{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 132.7}}$ |
Sr, мг/кг | $\frac{{73.5}}{{18.2{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 276.5}}$ | $\frac{{122.5}}{{65.6{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 172.0}}$ | $\frac{{123.5}}{{75.3{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 410.1}}$ | $\frac{{274.1}}{{77.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 482.8}}$ |
Zn, мг/кг | $\frac{{37.5}}{{16.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 107.4}}$ | $\frac{{105.8}}{{28.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 216.9}}$ | $\frac{{107.3}}{{66.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 204.9}}$ | $\frac{{97.4}}{{68.3{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 140.6}}$ |
Ni, мг/кг | $\frac{{38.6}}{{23.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 74.2}}$ | $\frac{{88.9}}{{31.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 147.8}}$ | $\frac{{83.5}}{{51.1{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 116.3}}$ | $\frac{{73.2}}{{60.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 81.7}}$ |
Cu, мг/кг | $\frac{{41.4}}{{29.1{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 60.0}}$ | $\frac{{62.2}}{{38.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 89.2}}$ | $\frac{{97.4}}{{55.1{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 135.0}}$ | $\frac{{97.3}}{{71.1{\kern 1pt} --\,119.8}}$ |
Rb, мг/кг | $\frac{{19.3}}{{8.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 54.5}}$ | $\frac{{52.5}}{{18.3{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 84.1}}$ | $\frac{{57.4}}{{28.4{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 134.4}}$ | $\frac{{61.1}}{{32.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 94.2}}$ |
V, мг/кг | Не обнаружен | $\frac{{155.7}}{{72.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 214.0}}$ | $\frac{{155.4}}{{79.5{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 263.8}}$ | $\frac{{140.5{\text{**}}}}{{95.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 194.4}}$ |
As, мг/кг | $\frac{{10.3{\text{**}}}}{{4.8{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 18.0}}$ | $\frac{{24.7}}{{9.1{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 77.2}}$ | $\frac{{24.5}}{{18.2{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 34.8}}$ | $\frac{{17.0{\text{**}}}}{{16.7{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 17.4}}$ |
Cl, мг/кг | $\frac{{107.3{\text{**}}}}{{68.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 140.8}}$ | $\frac{{146.3}}{{93.2{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 311.0}}$ | $\frac{{179.0}}{{131.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 247.0}}$ | $\frac{{184.8{\text{**}}}}{{100.0{\kern 1pt} --{\kern 1pt} 229.0}}$ |
Луговые поверхностно-оглеенные почвы являются самыми “богатыми” по содержанию большинства элементов. В них почти во всех горизонтах содержатся V и As, тогда как в других они встречаются спорадически; чаще в них, преимущественно в верхних слоях, встречается и Cl. Содержание Si в них ниже, чем в дерновых: минимальные его значения свойственны самым верхним, а максимальные – нижним слоям почвы. Средние величины содержания Al и Fe весьма близки между собой, хотя разброс значений у Fe более значителен. Для этого типа почв характерно очень большое содержание Fe и Mn, что связано с высокой степенью ожелезнения, выраженного в наличии охристых стяжений по всей толщине отдельных горизонтов (преимущественно слой 10–20 см). В некоторых горизонтах обнаружены Fe–Mn-ортштейны, но содержание Fe не превышает 70–75 г/кг, а Mn – 2–2.5 г/кг. Минимальные значения этих элементов (17.3 г/кг и 157.8 мг/кг) выявлены в глинисто-песчаных прослойках на глубине 60–80 см, которые являются подстилающими и представлены отложениями аллювия русловой фации. Перегнойно-глеевые почвы по содержанию многих элементов схожи с луговыми, а по содержанию Cu, Rb и Cl – с иловато-торфяными.
Несмотря на равенство средних значений, пределы варьирования содержания некоторых элементов существенно различны. Так, в луговых почвах максимум содержания Sr составляет 172, а в перегнойно-глеевых – 410 мг/кг. В последних высоки пределы варьирования содержания P и S, максимальные значения которых могут достигать 12.6 и 11.3 г/кг соответственно, а минимальные – 245 и 188 мг/кг. Иловато-торфяные почвы отличаются наибольшим содержанием биофильных элементов (Ca, S, P и Sr), а также Rb и Cl. Содержание литофильных элементов в них значительно ниже, например, у Si оно может опускаться до 80.5 г/кг, а у Al – до 21.7 г/кг.
Особого внимания заслуживают особенности изменения содержания в почвах Zr, являющегося инертным малоподвижным элементом в любой геохимической обстановке [38]. В дерновых, луговых и перегнойно-глеевых почвах среднее его содержание примерно одинаково, а в иловато-торфяных – почти в 2.5 раза ниже. Для содержания Zr также отмечается значительный разброс (в 8–30 раз) между максимальными и минимальными значениями, что может быть связано с составом аллювиальных отложений [21].
На основе полученных данных были вычислены фоновые концентрации элементов для каждого типа аллювиальных почв и песков береговых отмелей (табл. 4), которые послужат отправной точкой для организации фонового мониторинга почвенного покрова на территории заповедника.
Таблица 4.
Локальное фоновое содержание элементов в аллювиальных почвах и песках береговых отмелей
Элемент, размерность |
Значение фоновой концентрации химического элемента* | ||||
---|---|---|---|---|---|
пески отмелей** |
дерновые | луговые | перегнойно-глеевые | иловато-торфяные | |
Si, г/кг | 455 | 397 ± 21 | 258 ± 11 | 251 ± 17 | 118 ± 15 |
Al, г/кг | 7.7 | 54 ± 6.2 | 63 ± 1.5 | 64 ± 4 | 30 ± 3.6 |
Fe, г/кг | 8.9 | 38 ± 5.0 | 72 ± 4.0 | 52 ± 4 | 31 ± 1.4 |
K, г/кг | 1.9 | 13 ± 1.4 | 13 ± 0.6 | 12 ± 0.9 | 6.0 ± 0.8 |
Ca, г/кг | 0.9 | 11 ± 1.6 | 14 ± 0.7 | 20 ± 2.3 | 23 ± 2.5 |
Na, г/кг | 1.3 | 7.0 ± 0.6 | 5.7 ± 0.5 | 3.3 ± 0.5 | 1.1 ± 0.2 |
Mg, г/кг | 1.2 | 8.3 ± 1.2 | 10.6 ± 0.4 | 9.2 ± 0.6 | 4.8 ± 1.0 |
Ti, г/кг | 0.3 | 3.5 ± 0.5 | 4.2 ± 0.1 | 3.7 ± 0.2 | 2.2 ± 0.3 |
Mn, г/кг | 0.2 | 1.8 ± 0.3 | 7.1 ± 1.0 | 1.2 ± 0.1 | 0.8 ± 0.1 |
P, г/кг | 0.2 | 1.5 ± 0.2 | 2.3 ± 0.2 | 3.5 ± 0.6 | 2.9 ± 0.5 |
S, г/кг | 0.1 | 1.0 ± 0.1 | 0.1 ± 0.05 | 2.3 ± 0.3 | 5.9 ± 0.7 |
Ba, мг/кг | – | 566 ± 71 | 950 ± 65 | 847 ± 87 | 709 ± 80 |
Zr, мг/кг | 76 | 709 ± 128 | 268 ± 21 | 478 ± 98 | 62 ± 1 |
Cr, мг/кг | 172 | 180 ± 20 | 150 ± 6 | 143 ± 12 | 48 ± 3 |
Sr, мг/кг | – | 127 ± 14 | 145 ± 7 | 278 ± 52 | 312 ± 13 |
Zn, мг/кг | – | 98 ± 15 | 152 ± 10 | 151 ± 11 | 142 ± 4 |
Ni, мг/кг | – | 69 ± 7 | 106 ± 6 | 104 ± 7 | 77 ± 7 |
Cu, мг/кг | 39 | 58 ± 4 | 70 ± 2 | 131 ± 12 | 102 ± 13 |
Rb, мг/кг | – | 46 ± 6 | 82 ± 6 | 107 ± 14 | 98 ± 13 |
V, мг/кг | – | – | 157 ± 4 | 173 ± 24 | – |
Cl, мг/кг | – | – | 220 ± 20 | 196 ± 12 | 216 ± 5 |
As, мг/кг | – | – | 31 ± 3 | – | – |
Дисперсионный анализ показал, что типы аллювиальных почв достоверно различаются между собой по концентрации большинства химических элементов, слои почв отличаются лишь по величине ППП, а также по концентрации Si, Al, P, Zn и Rb. Изменчивость величины ППП и содержания Si, Al, K, Mg, Ti, Ni, Zn, Cu и Rb в большей степени связана с типом почвы (доля влияния этого фактора составляет более 50%) нежели со слоем, а Na, P, Zr и Cr – с шумами (ошибками), которые обусловлены действием различных неучтенных факторов. Содержание Fe, Са, Mn, Ba, S и Sr в выборках каждого типа почв имеет, как установлено с помощью критерия Левена, очень большую изменчивость, что не позволяет оценивать достоверность различий с помощью дисперсионного анализа.
Установлено, что все типы аллювиальных почв достоверно различаются между собой по величине ППП (табл. 5), которая может являться надежным диагностическим признаком, объективно отражающим характер почвообразовательного процесса в поймах рек. Дерновые почвы не отличаются от луговых по содержанию Na и Zr, от иловато-торфяных – K, Mg, Mn и Cr, а от перегнойно-глеевых – только Zr, хотя условия образования всех этих почв различны. Луговые почвы весьма схожи по содержанию большинства химических элементов с перегнойно-глеевыми и только по P, Ba, Zn, Ni, Rb – с иловато-торфяными. Это сходство обусловлено, по нашему мнению, однотипным генезисом луговых и перегнойно-глеевых почв, которые формировались из сходного по валовому и гранулометрическому составу аллювия с той лишь разницей, что последние в настоящее время заболочены. Иловато-торфяные почвы достоверно не отличаются от перегнойно-глеевых по концентрации в них P, Zn, Ni, Cu и Rb.
Таблица 5.
Матрица сходства аллювиальных почв по содержанию элементов и органического вещества
Почвы | Элементы, по содержанию которых почвы не различаются | ||
---|---|---|---|
дерновые | луговые | перегнойно-глеевые | |
Дерновые | – | – | – |
Луговые | Na, Zr | – | – |
Перегнойно-глеевые | Zr | Si, Al, K, Ti, P, Zr, Cr, Zn, Ni, Rb | – |
Иловато-торфяные | K, Mg, Cr | P, Zn, Ni, Rb | P, Zn, Ni, Cu, Rb |
Рис. 1.
Расположение заповедника “Большая Кокшага” на территории Республики Марий Эл (слева) с указанием мест отбора проб почвы (справа), выделенных квадратом.
![](/issues/pochved/2023/vol_2023/iss_7/Pochved2260150Isaev/Pochved2260150Isaev-F1.png)
Геохимическая специфика почв. Построенные геохимические спектры (рис. 2) свидетельствуют о том, что по сравнению с кларком литосферы все типы аллювиальных почв обеднены Al (Кк 0.36–0.86), K (Кк 0.25–0.47), Mg (Кк 0.23–0.71), Na (Кк 0.04–0.22), Ca (Кк 0.15–0.79), Ti (Кк 0.37–0.99) и Rb (Кк 0.13–0.41); превышение отмечается только по Cu (Кк 1.5–3.6) и As (Кк 2.1–4.9). Дерновые почвы характеризуются также пониженным содержанием большинства химических элементов; помимо Cu и As в них накапливается также Zr, содержание Cr близко к кларковому. В луговых и перегнойно-глеевых почвах отмечается накопление P, Ni, Cr, Fe, Zn, Ba, Zr и V, а в иловато-торфяных – S, P и Ni. Луговые почвы в значительной степени обогащены Mn (Кк 7.1). В песках береговых отмелей накапливается только Cr (Кк 1.6), содержание Cu приближается к кларковому, а остальных элементов ниже его.
Рис. 2.
Геохимический спектр содержания элементов в аллювиальных почвах (1 – дерновые; 2 – луговые; 3 – перегнойно-глеевые; 4 – иловато-торфяные).
![](/issues/pochved/2023/vol_2023/iss_7/Pochved2260150Isaev/Pochved2260150Isaev-F2.png)
Какими причинами может быть обусловлено варьирование содержания химических элементов в аллювиальных почвах? Ответ на этот вопрос сложен, так как пойма реки представляет собой своеобразный природный резервуар, в котором через элементный состав находит отражение геологическая история всего ее бассейна. Несомненно одно, что валовой состав почв унаследован от элементного состава аллювиальных отложений, а также от внутрипочвенного (латерального) стока элементов, растворенных в грунтовых водах и закрепленных в условиях поймы. В свою очередь аллювиальные отложения образуются в процессе геохимической дифференциации рыхлых отложений и наследуют характерные черты микроэлементного состава исходных пород, что отражается в провинциальных особенностях их состава [15]. Рассматриваемая территория расположена в восточной части Центрально-Русской минералого-геохимической провинции Восточно-Европейской равнины на стыке с Приуральской [16]. Здесь сказывается влияние Уральской области сноса и кислых пород Балтийского щита. Таким образом, аллювиальные отложения наследуют состав элементов, характерный для двух провинций. Известно [5, 16], что четвертичные отложения Приуралья отличаются повышенным количеством Cu, V, Cr, Zn и Ni, которое характерно для основных пород Урала. В то же время они содержат несколько меньше Zr, характерного для кислых пород Балтийского щита. Например, содержание Zr в тяжелой фракции покровных суглинков Владимирского Ополья на 2–3 порядка больше, чем в Приуралье, а содержание Cr примерно во столько же раз меньше [16]. В таежной подзолистой зоне Cu обладает высокой подвижностью и в значительных количествах выносится из почв в почвенно-грунтовые и речные воды. На пути миграции часть соединений Cu поглощается, задерживается почвами подчиненных ландшафтов [26]. В аллювиальных почвах находим превышение содержания всех этих элементов, хотя в различных типах почв это проявляется по-разному. Наибольшее накопление элементов свойственно луговым почвам.
Превышение содержания Mn, Fe, P, Ba и As (особенно в луговых почвах) над кларком земной коры может быть обусловлено их интенсивной миграцией с водораздельных пространств и накоплением в почвах, которые в дальнейшем подвергаются размыву. Например, в гумидных ландшафтах кислого класса P мигрирует и накапливается, в частности в пойменных почвах [31]. Mn мобилизуется и отчасти выносится в кислом гумидном климатическом типе, задерживается на оксидно-железистом геохимическом барьере путем сорбции с последующим окислением [40]. Привнос этих элементов связан также с аллювием, образовавшимся в результате размыва почвообразующих пород, расположенных выше по течению реки (Кировская область) и представленных покровными, валунными и лёссовидными суглинками, глинами и лёссами [27], которые, как известно [26], богаты Mn. Накопление Fe может происходить в результате дополнительного бокового (латерального) притока железистых вод, капиллярного поднятия, последующей смены реакции среды по профилю почв [17]. Такое явление характерно для рек, долины которых проложены среди зандровых низин с большим количеством болот и где почвенно-грунтовые воды бедны Ca, но обогащены органическим веществом и закисными соединениями Fe и Mn [15]. В целом, новейшие отложения пойм обычно значительно обогащены Mn, Cr, V, Ni, Sr и Cu [26].
Концентрация других элементов в пойменных почвах не превышает кларка, а Na и Rb в несколько раз ниже его. Известно [38], что Na легко выходит из биологического круговорота и в условиях влажного климата выносится стоком в океан, поэтому гумидные ландшафты бедны им. Rb отличается высокой миграционной способностью, проявляющейся в большинстве эндогенных процессов [12], хорошо мигрирует в кислых водах окислительной и восстановительно-глеевой обстановок [38]. Sr, а также Mg и Na, накапливаются в аридных условиях при засолении почв [38]. Приведенные выше данные подтверждают многочисленные выводы о роли аллювиальных почв как геохимических барьеров на пути миграции химических элементов, в том числе тяжелых металлов, с водораздельных территорий [5, 15]. Выявленные геохимические аномалии являются природными (естественно обусловленными) особенностями территории среднего течения р. Большая Кокшага.
Оценим, как сочетаются полученные значения содержания элементов в аллювиальных почвах заповедника, удаленного на значительные расстояния от источников загрязнения, с существующими нормативами (ПДК и ОДК), используемыми при оценке загрязнения почв населенных мест и сельскохозяйственных угодий тяжелыми металлами и металлоидами, чтобы показать значение природной составляющей локального геохимического распределения элементов.
Сравнение средних концентраций элементов в аллювиальных почвах с ПДК и ОДК [32] показало, что превышение по S отмечено во всех типах почв, но особенно сильное в переувлажненных – в 13 и 24 раза соответственно (рис. 3). Превышение концентрации As ОДК обнаружено также во всех типах, но наибольшие значения свойственны луговым и иловато-глеевым почвам (почти в 2.5 раза). Превышение ОДК в 2.0 раза по Ni установлено в луговых, перегнойно-глеевых и иловато-торфяных почвах. По Mn отмечено превышение ПДК более, чем в 3.5 раза, только в луговых почвах.
Рис. 3.
Превышение концентрации элементов в аллювиальных почвах значений ПДК и ОДК (1 – дерновые; 2 – луговые; 3 – перегнойно-глеевые; 4 – иловато-торфяные). Превышение по S в иловато-торфяных почвах составляет 24 раза.
![](/issues/pochved/2023/vol_2023/iss_7/Pochved2260150Isaev/Pochved2260150Isaev-F3.png)
Таким образом, если принимать во внимание полученные результаты, складывается преувеличенное представление о загрязненности фоновых почв, однако у нормативов ПДК/ОДК есть недостатки, которые состоят в том, что, как отмечают некоторые исследователи [3, 9, 28], для оценки загрязнения почв используются фиксированные значения концентраций тяжелых металлов и металлоидов, не разделяя их природные и техногенные доли. Не учитывают они также природно-климатические и геохимические особенности регионов; игнорируют взаимодействия поллютантов с почвенными компонентами, что приводит к ошибочной характеристике их токсичности. Нормативы отдельных элементов имеют значения ниже кларка, что ограничивает их применимость за счет завышенной экологической опасности даже фоновых уровней поллютантов. Это ведет к завышению опасности загрязнения на территории положительной геохимической аномалии и к занижению – на площади отрицательной природной аномалии [10]. В результате на такие ПДК/ОДК невозможно ориентироваться, что еще раз подчеркивает необходимость установления фоновых концентраций химических элементов на локальном и региональном уровнях для адекватной оценки возможной степени загрязненности почв. Наличие высоких концентраций поллютантов не всегда говорит об их высокой фактической опасности, поскольку они могут находиться в недоступном для растений состоянии, а их попадание в грунтовые воды затруднено благодаря прочному закреплению определенными фазами-носителями, в роли которых выступают, как известно, гидроксиды Fe и оксиды Mn, а также гумус и слоистые силикаты [8, 10].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По элементному составу аллювиальные почвы среднего течения р. Большая Кокшага близки к двум минералого-геохимическим провинциям: Центрально-Русской и Приуральской. В них установлено содержание 34 химических элементов, а для 22 наиболее распространенных из них составлен ранжированный ряд и вычислен региональный геохимический фон по типам почв. Полученные данные отражают естественные региональные особенности территории.
Величина концентрации большинства элементов зависит от типа почв: наиболее низка она в дерновых, а наиболее высока – в луговых и перегнойно-глеевых. Содержание Si изменяется в них в обратном порядке. Наибольшее количество биофильных элементов накапливают иловато-торфяные почвы, представляющие собой высокоминерализованные торфяные залежи.
Концентрация As, Cu, P, S, Zr, Ni, Ba и Zn в аллювиальных почвах выше кларковых значений, а K, Mg, Rb, Na и Ca – ниже. Содержание Fe, Mn, Ti, Al, Cr, Ba и V близко к величине кларка.
Установленное превышение ПДК/ОДК по ряду элементов на территории заповедника, удаленной от источников загрязнения, позволяет сделать вывод о необходимости учета региональных геохимических аномалий и установления фоновых концентраций химических элементов для адекватной оценки возможной степени загрязненности почв.
Результаты работы послужили основой для организации мониторинга за состоянием и загрязнением окружающей среды на территории заповедника “Большая Кокшага” в рамках ведения государственного экологического мониторинга.
Список литературы
Агроклиматические ресурсы Марийской АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 107 с.
Ахметова Г.В. Географические особенности распределения микроэлементов в почвах среднетаежной подзоны Республики Карелия // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. Сер. Биологические науки. 2016. № 10. С. 572–576.
Безносиков В.А., Лодыгин Е.Д., Кондратенок Б.М. Оценка фонового содержания тяжелых металлов в почвах европейского северо-востока России // Почвоведение. 2007. № 9. С. 1064–1070.
Богатырев Л.Г., Ладонин Д.В., Семенюк О.В. Микроэлементный состав некоторых почв и почвообразующих пород южной тайги Русской равнины // Почвоведение. 2003. № 5. С. 568–576.
Васильев А.А., Романова А.В. Железо и тяжелые металлы в аллювиальных почвах Среднего Предуралья. Пермь: ИПЦ “Прокростъ”, 2014. 231 с.
Васильева Д.П. Ландшафтная география Марийской АССР. Йошкар-Ола: Марийское книжное издательство, 1979. 136 с.
Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры // Геохимия. 1962. Вып. 7. С. 555–571.
Водяницкий Ю.Н. Показатели закрепления тяжелых металлов и металлоидов в почвах Среднего Предуралья // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2009. Вып. 63. С. 63–73.
Водяницкий Ю.Н. Об опасных тяжелых металлах/металлоидах в почвах // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2011. Вып. 68. С. 56–82.
Водяницкий Ю.Н. Железо в гидроморфных почвах. М.: АПР, 2017. 160 с.
Волгин Д.А. Фоновый уровень и содержание тяжелых металлов в почвенном покрове Московской области // Вестник Моск. гос. областного ун-та. География. 2011. № 1. С. 26–33.
Гавриленко В.В., Сахоненок В.В. Основы геохимии редких литофильных металлов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1986. 172 с.
Газизуллин А.Х. Почвенно-экологические условия формирования лесов Среднего Поволжья. Казань: РИЦ “Школа”, 2005. 496 с.
Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 382 с.
Добровольский Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. 293 с.
Добровольский В.В. Гипергенез и коры выветривания. Избр. тр. М.: Научный мир, 2007. T. I. 512 с.
Зонн С.В. Железо в почвах (генетические и географические аспекты). М.: Наука, 1982. 208 с.
Ильин В.Б., Сысо А.И., Байдина Н.Л., Конарбаева Г.А., Черевко А.С. Фоновое количество тяжелых металлов в почвах юга Западной Сибири // Почвоведение. 2003. № 5. С. 550–556.
Исаев А.В. Формирование почвенного и растительного покрова в поймах речных долин Марийского Полесья (на примере территории заповедника “Большая Кокшага”). Йошкар-Ола: Марийский гос. техн. ун-т, 2008. 240 с.
Исаев А.В., Митякова И.И. Экогеохимия почв прирусловой части поймы, развивающихся в условиях меандрирования // Научн. тр. гос. природного заповедника “Большая Кокшага”. 2017. Вып. 8. С. 76–114.
Исаев А.В., Шарафутдинов Р.Н., Гареев Б.И. Эколого-геохимическая характеристика аллювиальных отложений в средней части р. Большая Кокшага и их роль в формировании почвенного покрова // Научн. тр. гос. природного заповедника “Большая Кокшага”. 2020. Вып. 9. С. 8–29.
Исаев А.В., Демаков Ю.П., Шарафутдинов Р.Н., Митякова И.И. Экогеохимия аллювиальных луговых и дерново-луговых почв заповедника “Большая Кокшага” // Научн. тр. гос. природного заповедника “Большая Кокшага”. 2020. Вып. 9. С. 30–71.
Исаев А.В., Демаков Ю.П., Шарафутдинов Р.Н. Закономерности изменения гранулометрического состава аллювиальных почв в процессе развития пойм рек // Вестник Поволжского гос. техн. ун-та. Сер. Лес. Экология. Природопользование. 2022. № 2. С. 80–93. https://doi.org/10.25686/2306-2827.2022.2.80
Касимов Н.С., Власов Д.В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии // Вестник Моск. ун-та. 2015. Сер. 5, география. № 2. С. 7–17.
Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 224 с.
Ковда В.А., Зырин Н.Г. Микроэлементы в почвах Советского Союза. Вып. 1. Микроэлементы в почвах европейской части СССР. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1973. 283 с.
Колеватых Е.А. К вопросу о генезисе и геохимии покровных суглинков Вятско-Камского Предуралья // Литосфера. 2010. № 6. С. 55–65.
Коновалов А.Г., Рисник Д.В., Левич А.П., Фурсова П.В. Обзор подходов к оценке экологического состояния и нормированию качества почв // Биосфера. 2017. Т. 9. № 9. С. 214–229. https://doi.org/10.24855/biosfera.v9i3.371
Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг почв. М.: Гаудеамус, 2007. 237 с.
Озол А.А. Геохимические исследования почв Татарстана // Проблемы экологической химии Республики Татарстан. Казань, 1998. Вып. 1. С. 5–27.
Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999. 768 с.
СанПиН 1.2.3685-21 “Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания”.
Смирнов В.Н. Почвы Марийской АССР, их генезис, эволюция и пути улучшения. Йошкар-Ола: Марийск. кн. изд-во, 1968. 532 с.
Сысо А.И. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. 277 с.
Тюлин В.В. Почвы Кировской области. Киров: Волго-Вятское кн. изд-во, Кировское отд., 1976. 288 с.
Федоров Ю.А., Минкина Т.М., Шипкова Г.В. Тяжелые металлы в ландшафтах верховых болот Псковской области // География и природные ресурсы. 2017. № 2. С. 46–55.
Хрусталева М.А. Экогеохимия моренных ландшафтов центра Русской Равнины. М.: Техполиграфцентр, 2002. 315 с.
Чертко Н.К., Чертко Э.Н. Геохимия и экология химических элементов: Справочное пособие. Минск: Изд. центр БГУ, 2008. 140 с.
Шеффе Г. Дисперсионный анализ / Пер. с англ. Севастьянова Б.А., Чистякова В.П. М.: Физматгиз, 1963. 625 с.
Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Геохимия марганца в процессах гипергенеза: обзор // Биосфера. 2013. Т. 5. № 1. С. 21–36.
Hu Z., Gao S. Upper crustal abundances of trace elements: A revision and update // Chem. Geol. 2008. V. 253. P. 205–221. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2008.05.010
Kabata A. Trace Elements in soils and plants. London–N.Y.: CRC Press Tailor and Francis Group Boca Raton, 2011. 534 p. https://doi.org/10.1017/S0014479711000743
Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust // Treatise on Geochemistry. 2003. V. 3. The Crust. Elsevier Sci. P. 1–64. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/03016-4
Wedepohl K.H. The composition of the continental crust // Geochim. Cosmochim. Acta. 1995. V. 59. P. 1217–1232. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00038-2
Wilson M.A., Burt R., Indorante S.J., Jenkins A.B., Chiaretti J.V., Ulmer M.G., Scheyer J.M. Geochemistry in the modern soil survey program // Environ. Monit. Assess. 2008. V. 139. P. 151–171.https://doi.org/10.1007/s10661-007-9822-z
Дополнительные материалы отсутствуют.