Рухомі форми важких металів у ґрунтах екосистем степового Придніпров’я
УДК 504.064.36:550.4
М. С. Якуба
Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна
THE MOBILE FORMS OF HEAVY METALS IN THE SOILS
OF STEPPE PRIDNIEPROVIES FOREST ECOSYSTEMS
M. S. Yakuba
Oles’ Gonchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine
Підвищений вміст у ґрунтах малорухомих сполук важких металів не є загрозою для живих організмів. Небезпечна ситуація виникає тоді, коли метали у ґрунті перебувають у складі рухомих форм сполук, що здатні безпосередньо засвоюватися біотою. Тому особливий інтерес викликає визначення ступеня та характеру забруднення ґрунтів важкими металами. Реальну небезпеку важких металів демонструє вміст їх рухомих сполук, а показник валового вмісту цих металів доцільно використовувати для загальної характеристики стану забруднення ґрунтів і їх потенційної небезпеки. У роботі визначено вміст рухомих форм важких металів у ґрунтах штучних лісів Присамарського стаціонару (Новомосковський р-н, Дніпропетровської обл.) і степового біогеоценозу (фонова територія), м. Дніпродзержинськ та с. Партизанське. Вилучення рухомих форм важких металів проводили реагентами, що мають різну розчинну здатність: дистильована H2O, амонійно-ацетатний буфер та 1 М HCl. Вміст Zn, Mn, Cu у ґрунтових розчинах визначали атомно-абсорбційним методом.
З’ясовано, що вміст рухомого Zn у водній ґрунтовій витяжці коливався в межах від 0,07 на степовій ділянці до 4,14 мг/кг ґрунту у білоакацієвій лісосмузі на Присамарському стаціонарі. Мінімальна кількість Zn, вилученого амонійно-ацетатним буфером становила 0,81, максимальна – 5,20 мг/кг ґрунту. Мінімум рухомого Zn, вилученого розчином 1 М HCl, складав 1,80, максимум – 17,45 мг/кг ґрунту, причому максимальну кількість металу при використанні обох розчинників виділено з ґрунту білоакацієвої лісосмуги Присамарського стаціонару, а мінімальну – Дніпродзержинського паркового насадження.
Вміст рухомого Mn у водній ґрунтовій витяжці знаходився в межах від 0,03 (степова ділянка) до 1,00 мг/кг ґрунту (дубове насадження). В амонійно-ацетатній витяжці мінімум вмісту рухомого Mn зафіксований у ґрунті степової ділянки – 0,12, максимум – 4,42 мг/кг ґрунту у ґрунті білоакацієвого насадження с. Партизанське. Мінімальна кількість кислоторозчинного Mn становила 0,07 у лісосмузі с. Партизанського, максимальна – 232,49 мг/кг ґрунту у лісосмузі на Присамарському стаціонарі.
Вміст рухомого Cu у водній витяжці з ґрунтів досліджуваних екосистем коливався від 0,03 (білоакацієва лісосмуга) до 7,12 мг/кг ґрунту (степова ділянка). Мінімальна кількість рухомого Cu, вилучена амонійно-ацетатним буфером, становить 0,25 у білоакацієвій полезахисній смузі с. Партизанське, максимальна – 6,63 мг/кг ґрунту на степовій ділянці.
Із метою підбору оптимального розчинника для визначення вмісту рухомих форм важких металів порівняно розчинювальну здатність екстрагентів. Встановлено, що найслабкішим розчинником є дистильована Н2О, яка вилучає з ґрунту менше 11 % металів від їх загальної кількості, а найдієвішим є 1 М розчин HCl здатний вилучати близько 47–90 % металу від його загальної кількості у ґрунтовому зразку. Особливості вилучення різних форм важких металів необхідно враховувати при встановленні ступеня забруднення ґрунтів.
У штучних лісах степового Придніпров’я розрахований відсотковий вміст рухомих форм Cu, Zn та Mn, вивільнених різними екстрагентами з верхнього та нижнього горизонтів від їх валого вмісту. Зясовано, що у верхньому ґрунтовому горизонті водною витяжкою вилучається до 11,9 % елементів, амонійно-ацетатним буфером – 0,03–52,7 %, розчином 1 М HCl – 6,8–71,2 % валового вмісту. Із ґрунтової породи водною витяжкою вилучено 0,1–17,3 %, амонійно-ацетатним буфером – 0,1–87,2 %, розчином 1 М HCl – 0,07–72,2 % від валового вмісту.
Порівняння кількості рухомих форм Zn, Mn і Cu у ґрунтах екосистем степового Придніпров’я з ГДК їх рухомих форм у використаних розчинниках показало, що вміст цих елементів не перевищує ГДК для Zn та Cu, вилучених трьома екстрагентами у ґрунтах фонових і антропогенно трансформованих екосистем. Вміст водорозчинного та вилученого амонійно-ацетатним буфером Mn має значення, нижчі ГДК, а вміст його кислоторозчинних форм перевищує ГДК в усіх досліджених екосистемах. Отримані результати вмісту рухомих форм важких металів можуть бути використані для оцінки ступеня забруднення ґрунтів і виділення територій з підвищеним екологічним ризиком.
Zoocenosis — 2009
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали V Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Ліра, 2009. – С. 34-35.
2