Соединения тяжелых металлов в почвах Нижнего Дона, их трансформация под влиянием природных и антропогенных факторов

Рис. 3. Изотермы адсорбции Cu, Zn и Pb черноземом при их совместном внесении в почву: 1 - Zn, 2 - Pb, 3 - Cu

Влияние сопутствующего аниона на поглощение меди, цинка и свинца почвой

Навески почвы в естественной поликатионной форме заливали растворами азотнокислых и уксуснокислых солей ТМ в соотношении почва:раствор равном 1:10. Концентрации исходных растворов ТМ изменяли в пределах от 0,05 мМ/л до 1 мМ/л.

Поглощение катионов Cu, Pb и Zn черноземом обыкновенным из растворов уксуснокислых и нитратных солей хорошо описывается уравнением ограниченной сорбции Лэнгмюра (рис. 4).

Рис. 4. Изотермы адсорбции катионов Pb, Cu и Zn черноземом обыкновенным из растворов азотнокислых (1) и уксуснокислых (2) солей

При этом катионы ТМ из растворов уксуснокислых солей сорбируются прочнее, чем те же катионы из растворов азотнокислых солей (табл. 14). В обоих случаях по прочности связи поглощенных катионов с ППК справедлива последовательность: Cu > Pb >> Zn.

Таблица 14 - Значения параметров адсорбции катионов Cu2+, Pb2+ и Zn2+ из растворов уксуснокислых и азотнокислых солей (по уравнению Лэнгмюра)

Примечание: Smax - максимальная сорбционная емкость, k - константа сродства

Оценка состояния Cu и Pb в растворах свидетельствует о значительном содержании ассоциированных форм металлов. С увеличением рН растет количество заряженных и нейтральных гидроксокомплексов (рис. 5). В растворах уксуснокислых солей до 40% меди связано в комплексы с ацетат ионом. Содержание ассоциированных форм цинка в равновесных растворах в исследуемом диапазоне рН незначительно. Ассоциация ТМ с анионами равновесных растворов является одной из причин наблюдаемых различий при адсорбции данных катионов из растворов уксуснокислых и азотнокислых солей.

Рис. 5. Распределение форм меди, свинца и цинка в равновесных растворах уксуснокислых (А) и азотнокислых (В) солей: 1 - Ме2+, 2 - МеОН+, 3 - Ме(ОН)2, 4 - МеСО3, 5 - МеАс+

Расчет осадкообразования в системе с использованием диаграмм растворимости свидетельствует, что другой причиной наблюдаемых различий может быть образование осадков малорастворимых фосфатов, гидроксидов и карбонатов ТМ.

Анализ механизмов поглощения и трансформации соединений металлов

Функциональные зависимости содержания поглощенной формы металла от концентрации его в равновесном растворе были использованы для построения «суммарной модели», описывающей сорбцию металла на нескольких центрах. Количество центров соответствует числу исследуемых форм соединений. Накопление Cu, Zn и Pb во всех исследуемых формах удовлетворительно описывается уравнением Лэнгмюра. Для каждой формы металла рассчитаны величины k и Smax.. В целом для исследуемых металлов последовательность в расположении форм по параметрам k соответствуют порядку выделения фракций по предлагаемой нами комбинированной схеме.

Дана термодинамическая оценка групп соединений ТМ в почве (табл. 15). Группа непрочно связанных соединений Cu, Pb и Zn характеризуется низкой прочностью связи металлов с соответствующими адсорбционными центрами при высокой емкости их поглощения. Группа прочно связанных соединений металлов обладает высокой прочностью связи к адсорбционным центрам и незначительной емкостью их поглощения. Основным фактором, определяющим иммобилизацию ТМ в почве является прочность их связи с почвенными компонентами.

Таблица 15 - Термодинамические параметры групп непрочно (НС) и прочно связанных (ПС) соединений Cu, Pb и Zn в почве

Глава 7. Влияние тяжелых металлов на свойства загрязненных почв

Для оценки влияния ТМ на свойства чернозема нами использованы данные вегетационных, полевых опытов, мониторинговые исследования и специально проведенные модельные эксперименты.

Взаимодействие тяжелых металлов с органическим веществом чернозема обыкновенного

Анализ группового состава ТМ в исследуемых почвах показал, что значительная часть внесенных металлов оказывается в составе органических веществ, преимущественно в непрочно связанном состоянии (табл. 16). Следствием этих процессов явилось увеличение количества алифатических структур в гуминовой кислоте, повышение доли фульвокислот, снижение содержания гуминовых кислот в органическом веществе чернозема обыкновенного.

Таблица 16 - Соотношение непрочно/прочно связанных соединений (%) Сu, Pb и Zn в составе органического вещества и его качественный состав, вегетационный опыт

Примечание: 1- вариант без внесения металла, 2 - при внесении 300 мг/кг металла

Влияние сорбции тяжелых металлов на состав обменных катионов чернозема обыкновенного

Изучение механизмов вытеснения обменных катионов в объем почвенного раствора проводилось в модельном эксперименте по сорбции Cu, Zn и Pb, внесенных в форме ацетатных и нитратных солей в концентрациях от 0,05 мМ/л до 1 мМ/л.

Анализ состава равновесных растворов показал, что в исследуемой системе в ионообменном процессе наряду с ТМ участвуют катионы Са2+, Mg2+, K+, Na+ и H+. Эквивалентность обмена зависит от концентрации внесенного металла. В качестве примера в таблице 17 приведено вытеснение обменных катионов при поглощении почвой Zn.

При одинаковых концентрациях равновесного раствора, адсорбция металлов из растворов уксуснокислых солей выше, чем из растворов азотнокислых. Это подтверждает ионообменный механизм поглощения ТМ почвой с одной стороны, и значительную роль в этом процессе слабых комплексов типа Me(CH3COO)+ и Ме(ОН)+. Соотношения между выделившимися в раствор обменными катионами и количеством поглощенных ТМ при их раздельном и совместном внесении отличаются незначительно.

Вытеснение обменных катионов при поглощении ионов ТМ отразилось на результатах определения состава обменных оснований Ca2+ и Mg2+ чернозема обыкновенного в условиях вегетационного опыта. При дозах внесения 1000 и 2000 мг/кг Zn и Pb произошло достоверное уменьшение суммы обменных оснований и ЕКО.

Таблица 17 - Количество вытесненных катионов при поглощении Zn из растворов нитратных и ацетатных солей, мМ/кг

Изменение кислотно-основного равновесия при адсорбции тяжелых металлов почвой

В условиях вегетационного опыта при внесении ацетатов металлов рН почвенной суспензии чернозема имел тенденцию к снижению в пределах 0,3 единиц. В полевом опыте и мониторинговых наблюдениях существенного изменения рН не было зафиксировано, что объясняется невысокими дозами металлов и существованием карбонатно-кальциевого равновесия в почвенной системе.

В модельном эксперименте изучалось влияние высоких концентраций нитратов и ацетатов Cu, Zn и Pb (от 0,05 до 0,1 М/л) на рН чернозема обыкновенного. Соотношение почва: раствор составляло 1:5. Одновременно с количественным определением адсорбции ТМ черноземом обыкновенным измеряли равновесные величины рН суспензий и сравнивали их со значениями рН чистых растворов данных соединений.

По мере увеличения доли ТМ в сумме обменных катионов усиливается подкисление равновесных растворов (рис. 6). Выделение протонов в результате специфической сорбции ТМ в большей степени происходит в присутствии ацетатов, выделение Н+ при гидролизе растворов солей ТМ играет большую роль при поступлении нитратов металлов. По влиянию на кислотно-основное равновесие металлы образуют следующий убывающий ряд: Cu Pb Zn.

Рис. 6. Изменение рН суспензии чернозема обыкновенного при внесении солей Cu, Pb и Zn

Тяжелые металлы и гранулометрический состав почв

Установлена тесная и очень тесная корреляция (r) между содержанием фракций физической глины с содержанием Cu, Pb и Zn, прочно связанными с органическим веществом (r = 0,79-0,82), а также связь средней и высокой силы с комплексными формами соединений металлов (r = 0,50-0,66).

Влияние тяжелых металлов на содержание элементов минерального питания в почвах

В условиях вегетационного и полевого опытов загрязнение чернозема обыкновенного Pb привело к существенному снижению содержания нитратного азота в почве (табл. 18).

Таблица 18 - Содержание элементов питания (мг/100 г) в черноземе обыкновенном в течение 3-х лет после внесения тяжелых металлов, полевой опыт

Внесение Zn достоверно уменьшало количество подвижного фосфора. В то же время изменений агрохимических показателей (N, P, K) в почвах участков мониторинга в течение 7 лет не установлено.

Глава 8. Качество и продуктивность растений при загрязнении почв тяжелыми металлами

По результатам вегетационных, полевых опытов и мониторинговых наблюдений установлена тесная взаимосвязь (r=0,67±0,18-0,99±0,06) между количеством непрочно связанных соединений Cu, Zn и Pb в почве и содержанием металлов в растениях.

Накопление и распределение меди, цинка и свинца в растениях ячменя в условиях вегетационного опыта

В незагрязненных почвах в связи с низкой подвижностью элементов уровень содержания в зерне ячменя Cu является недостаточным, количество Zn соответствует нижней границы оптимальной концентрации (табл. 19).

Таблица 19 - Содержание Cu, Pb и Zn в органах ярового ячменя при моноэлементном загрязнении чернозема обыкновенного и каштановой почвы, мг/кг

Содержание Pb в зерне приближается или находится на уровне разработанных ПДК для зерновых культур. На каштановых почвах содержание ТМ в растениях по всем вариантам опыта несколько выше.

Из рассматриваемых металлов наиболее активно растения поглощают Zn, значения коэффициента биологического поглощения (КБП) металла на порядок выше, чем у Cu и Pb.

Чем выше нагрузка на почву, тем больше содержание металлов в растениях. Однако распределение ТМ по органам ячменя происходит неравномерно, что связано с защитными функциями растений.

Растения ячменя проявляют различную устойчивость к повышению содержания ТМ в почве. По устойчивости растений ячменя к загрязнению металлы образуют следующий убывающий ряд: Zn >> Cu > Pb. Свидетельством устойчивости является ограничение поступления металла в генеративные органы за счет снижения интенсивности накопления его растениями (рис. 7) и действия у них барьерных механизмов. Последние проявились по отношению к Cu и Zn при полиметальном загрязнении почв (рис.8). Установлен тип поглощения исследуемых элементов растениями ячменя: по Cu и Zn -аккумулятивный, по Pb -индикаторный.

Для характеристики защитной функции системы почва-растение предлагается использовать коэффициент накопления (КН) (рис. 7), представляющий собой частное от деления количества химического элемента в сухой массе растений на содержание его непрочно связанных форм в почве. Составлены уравнение регрессии, выражающие зависимость между содержанием Cu, Pb и Zn в органах ячменя и количеством их непрочно связанных соединений в почвах.

Рис. 7. Коэффициент накопления (КН) меди, цинка и свинца растениями ячменя при раздельном их внесении в чернозем

Рис. 8. Концентрационная зависимость содержания металлов в органах ячменя при их совместном внесении

Качество и продуктивность ячменя при загрязнении почв полевого опыта цинком и свинцом

Закономерности, полученные в условиях вегетационного опыта, по накоплению и распределению ТМ в ячмене подтвердились результатами полевого опыта. Увеличение в 11-14 раз количества непрочно связанных соединений Zn и Pb в загрязненной почве отразилось на качестве выращенного ячменя: в зерне содержание металлов превысило ПДК.

В последующие годы транслокация Zn и, особенно, Pb в растения снижается. Вместе с тем наблюдается стойкое загрязнение ими растительной продукции в течение трех лет после загрязнения.

Результаты полевого опыта позволили определить роль корней в иммобилизации металла и длительность воздействия поллютантов на растения. Установлено, что основную барьерную функцию растений по инактивации Zn в условиях загрязнения выполняют корни. Это выражается в значительном увеличении высоты барьера на границе корень/стебель и смене базипетального характера накопления металла в растениях на акропетальный (рис. 9). Распределение Pb по органам растений практически не изменилось при внесении его в почву.

Установлено, что растения ячменя более устойчивы к загрязнению чернозема обыкновенного Zn, чем Pb. Наиболее чувствительными при загрязнении почвы Pb являются следующие морфобиометрические показатели ярового ячменя: продуктивная кустистость, урожайность, высота колоса без остей, число зерен в колосе, общая биомасса, отношение зерно:солома.

Не выявлено значительного влияния соединений Zn и Pb на содержание макроэлементов (N,P, K) в зерне ячменя. Исключение составляет снижение количества азота в зерне при загрязнении почвы Pb.

Соединения Zn и Pb в течение 2-х лет оказывали негативное влияние на физические и химические свойства зерна пивоваренного ячменя. Воздействие Pb на качество зерна ячменя выражено сильнее. При внесении металлов установлено снижение крупности зерна и соответствующее увеличение количества мелких зерен, снижение абсолютной массы зерна, снижение содержания белка и увеличение крахмала в зерне. Физиологические показатели зерна существенно не изменились. 

Рис. 9. Распределение Zn и Pb по органам ярового ячменя

8.3. Накопление меди, цинка и свинца в естественной травянистой растительности мониторинговых площадок

По результатам 7 лет наблюдений установлена тесная взаимосвязь между накоплением непрочно связанных соединений ТМ в почвах мониторинга и содержанием их в травянистой растительности. Загрязнение травянистых растений Zn и Pb и накопление Cu до верхней пороговой границы наблюдается на мониторинговых площадках «генерального направления» вблизи НчГРЭС (табл. 20).

Таблица 20 - Содержание ТМ в вегетативной части растений (естественный травостой) мониторинговых площадок, мг/кг (совместно с С.С. Манджиевой)

Другим источником загрязнения Pb растений служат выбросы автотранспорта. В малобуферных песчаных почвах (площадка № 2) аккумуляция ТМ растениями возрастает. По накоплению в травянистой растительности металлы выстраиваются в следующий ряд: Zn > Cu = Pb. Показано снижение КН цинка в растениях с увеличением уровня техногенной нагрузки.

КБП для всех исследуемых металлов значительно меньше единицы, что может указывать на преимущественно корневое поглощение растениями металлов. По сравнению с зерновыми культурами травы аккумулируют больше Cu, Zn и Pb. КБП данных элементов естественной травянистой растительностью на порядок больше, чем зерновых (ячменя).

Глава 9. Влияние приемов ремедиации на свойства почв, качество и продуктивность растений

В связи с тем, что прочное связывание ТМ в почве обусловлено процессами хелатообразования, осадкообразования и фиксацией их в структуре минералов, мелиорантами были выбраны навоз (активен в комплексообразовании металлов с разной степенью прочности), мел (активен в специфической сорбции и осадкообразовании металла) и глауконит (активен в обменном поглощении и фиксации металла).

Анализ группового состава соединений ТМ в мелиорированных почвах позволил выявить механизмы воздействия мелиорантов на подвижность ТМ в почвах. При применении мелиорантов происходит уменьшение группы непрочно связанных соединений и соответственно подвижности металлов за счет снижения абсолютного содержания всех подвижных форм Zn и Pb: обменных, комплексных и специфически сорбируемых (табл. 21, 22).

Эффект зависит от вида мелиоранта, наиболее заметен при внесении мела с навозом в течение трех лет после их применения. Предположительно их совместное действие обусловлено прочным связыванием металлов карбонатами путем хемосорбции и образования труднорастворимых соединений Zn и Pb, и дополнительным закреплением их в форме комплексных соединений при внесении органического вещества. Важную роль при внесении карбонатов также играет увеличение сорбционной активности Fe-Mn (гидр)оксидов.

В результате доля непрочно связанных соединений металлов в загрязненных почвах достигает уровня, свойственного незагрязненным почвам, а по цинку даже оказывается ниже его. Выделены общие и специфические черты в трансформации соединений двух металлов под воздействием мелиорантов. Ускоренное мелиорантами общее направление трансформации соединений от менее к более прочно связанным сохраняется для обоих металлов, но скорости этих процессов для соединений Zn выше, чем для Pb.

Совместное применение навоза с глауконитом и мелом достоверно увеличило содержание нитратного азота в почве в течение 3-х лет исследования. Существенного влияния мелиорантов на содержание гумуса, подвижного фосфора и обменного калия в черноземе не установлено. С течением времени от момента внесения карбонатов рН почвы имел тенденцию возврата к исходному уровню.

Таблица 21 - Влияние мелиорантов на содержание непрочно связанных соединений Zn и Pb в черноземе обыкновенном в течение 3-х лет после их применения, мг/кг

Таблица 22 - Показатель Кп Zn и Pb в почве в течение 3-х лет после внесения мелиорантов

Внесение в загрязненный Zn и Pb чернозем обыкновенный мела, цеолитов, органических удобрений и их сочетания снизило подвижность металлов в почве и ограничило их поступление в растения ячменя в течение трех лет исследований. Использование мела привело к более заметному снижению содержания металлов в растениях, чем глауконита и навоза, внесенных раздельно. Различия в накоплении металлов растениями при внесении 2,5 и 5% дозы мела были математически недостоверными (табл. 23).

Таблица 23 - Влияние мелиорантов на содержание Zn и Pb в растениях ярового ячменя в течение трех лет после их применения, мг/кг (совместно c С.С. Манджиевой)

Комплексное применение мелиорантов оказалось более эффективным по сравнению с раздельным. Уже в первый год внесения мела с навозом количество Zn и Pb в зерне ячменя удовлетворяло требованиям безопасности.

Уменьшение подвижности металлов в почве под воздействием мелиорантов привело к уменьшению величин КБП цинка и свинца в течение трех лет с момента их применения. При этом наблюдался устойчивый рост КН цинка. Это указывает на то, что у растений по отношению к биофильным элементам развиты механизмы саморегуляции против недостаточного и избыточного их поступления в различные органы. В отношении Pb действие таких механизмов не обнаружено.

Установлено положительное действие приемов ремедиации на урожайность и морфобиометрические показатели растений ярового ячменя: увеличение высоты растений и колоса, продуктивной кустистости и числа зерен в колосе. Мелиоративные приемы оказались более эффективными на почвах, загрязненных Pb.

Положительное влияние рассматриваемых мелиорантов на элементный состав зерна также проявилось на почвах, загрязненных Pb, что привело к возрастанию концентрации азота в зерне, иногда до уровня исходной почвы. Действие мелиорантов практически не отразилось на содержании в зерне фосфора и калия. Наблюдалась тенденция снижения содержания фосфора в зерне при внесении карбонатов. Использование мелиорантов привело к улучшению физических и химических показателей зерна пивоваренного ячменя. Физиологические характеристики зерна при этом не изменились.

Выводы

Групповой состав соединений ТМ является отражением условий почвообразования и уровня антропогенной нагрузки на почву, и свидетельствует о выполнении почвой ее экологических функций (барьерные функции, влияние на свойства почв, качество и продуктивность растений).

Основой методических приемов определения группового состава соединений металлов является комбинированная схема фракционирования почвенных соединений металлов, базирующаяся на анализе данных последовательного и параллельного их экстрагирования. Об эффективности предложенной системы свидетельствует информативность полученных с ее помощью результатов модельных, вегетационных, полевых опытов и мониторинговых наблюдений состояния незагрязненных, загрязненных и мелиорируемых почв.

Установлена полифункциональность почвенных компонентов (органических веществ, карбонатов, Fe-Mn (гидр)оксидов), способность каждого из них как к прочному, так и к непрочному удерживанию металлов.

Региональные особенности поведения Cu, Zn и Pb в почвах Нижнего Дона заключаются в том что, повышенное общее содержание металлов обусловлено доминированием (56-83%) их прочно связанных соединений в структуре первичных и вторичных минералов. Доля непрочно связанных соединений ТМ, преимущественно удерживаемых карбонатами, составляет 5-12%.

Загрязнение почв Cu, Pb и Zn в модельном лабораторном, вегетационном и полевом опытах, а также на мониторинговых площадках приводит к нарушению естественного соотношения в них соединений металлов. При загрязнении почв ТМ прочность связи их с почвенными компонентами уменьшается. С увеличением общего содержания металлов в загрязненных почвах в 3-13 раз доля среди них непрочно связанных соединений возрастает в 2-4 раза. Прочное удерживание внесенных меди и свинца обеспечивается органическими веществами и Fe-Mn (гидр)оксидами, цинка - Fe-Mn (гидр)оксидами. Закрепление внесенных металлов в решетках силикатных минералов незначительно.

Поглощение Cu, Zn и Pb черноземом обыкновенным осуществляется через механизм поликатионного обмена. Катионы ППК по их способности вытесняться ионами тяжелых металлов составляют убывающий ряд: Ca2+ > Mg2+ > Na+ > K+ > H+. По прочности связи поглощенных катионов с ППК металлы составляют ряд Cu > Pb >> Zn. В процессе поглощения ионов тяжелых металлов из растворов кислотность их повышается. По способности вызывать подкисление раствора ионы металлов образуют ряд: Cu Pb Zn. Эквивалентность обмена, степень и характер подкисления почв зависят от концентрации и свойств катиона металла и лиганда.

На поглощение Cu, Zn и Pb почвой большое влияние оказывает сопутствующий анион. Ионы металлов из растворов их уксуснокислых солей сорбируются прочнее по сравнению с нитратными солями. При этом ионы металлов, внесенные в форме нитратов, вытесняют больше обменных катионов, чем внесенные в форме ацетатов.

Поглощение металла почвой может быть описано как процесс накопления его в виде различных соединений, удерживаемых адсорбционными центрами с разной прочностью. Металлы в почвах представляют собой континуальный ряд соединений, объединяемых единым направлением трансформации от менее устойчивых к более устойчивым. Начальный этап процесса трансформации соединений внесенного Zn связан, в основном, с переходом обменных форм в специфически сорбированные, Cu и Pb - из обменных в комплексные с органическим веществом. Ионы Zn менее прочно удерживаются и являются слабыми конкурентами за адсорбционные места в присутствии Cu и Pb.

В течение 3-5 лет после загрязнения равновесие в системе соединений тяжелых металлов в черноземе обыкновенном не достигается. При полиметальном загрязнении подвижность металлов в почве выше, чем при монометальном. Многолетнее (более 40 лет) промышленное загрязнение почв ТМ ведет к большему росту содержания их подвижных соединений по сравнению с однократным внесением металлов.

По способности прочно удерживать Cu, Pb и Zn почвы образуют ряд: лугово-черноземная легкоглинистая > лугово-черноземная тяжелосуглинистая ? чернозем обыкновенный тяжелосуглинистый > каштановая тяжелосуглинистая > аллювиально-луговая песчаная. В каштановой почве по сравнению с черноземом отмечена большая роль обменных процессов в трансформации ТМ. С увеличением степени карбонатности возрастает способность почв прочно связывать поступающих в них металлы.

Загрязнение почв металлами сопровождается изменением физико-химических и агрохимических свойств почв. При моделировании высокого уровня загрязнения Cu, Zn и Pb (от 3 до 3000 ПДК по валовому содержанию) в черноземе обыкновенном снижается уровень рН, меняется состав обменных катионов, повышается мобильность органического вещества, уменьшается содержание нитратного азота и подвижного фосфора.

Содержание Cu, Zn и Pb в растениях, выращенных на загрязненных почвах, четко отражает изменение группового состава соединений тяжелых металлов. Установлена тесная связь между количеством непрочно связанных соединений ТМ в почве и накоплением их в растениях (r=0,67±0,18-0,99±0,06). В наибольшей степени выражена аккумуляция цинка в растениях. Совместное внесение металлов увеличивает их подвижность в почве и доступность растениям. По сравнению с дикорастущей травянистой растительностью, зерновые культуры, используемые в опытах, усваивают меньше Cu, Zn и Pb.

Барьерная функция почв в отношении металлов проявляется как способность почвы прочно фиксировать поступившие извне металлы. При ослаблении барьерных функций почвы в условиях возрастающего уровня загрязнения усиливается устойчивость растений к воздействию металлов. Проявлением устойчивости растений является ограничение поступления металла в генеративные органы за счет снижения интенсивности накопления его растениями и действия у них барьерных механизмов. По устойчивости растений ячменя к загрязнению металлы образуют следующий убывающий ряд: Zn >> Cu > Pb. В качестве количественной меры защитной функции системы почва-растение предлагается использовать коэффициент накопления (КН), представляющий собой отношение количества металла в сухой массе всего растения или его органа к содержанию непрочно связанных соединений металла в почве.

Аккумуляция непрочно связанных соединений металлов в почве и накопление их в яровом ячмене неблагоприятно влияет на его продуктивность и качество. Стойкое загрязнение растений Zn и Pb сохраняется не менее трех лет после внесения металлов в почву. Зерно ячменя, выращенного на загрязненных Zn и Pb почвах до уровней 3 ПДК по валовому содержанию, непригодно ни для фуражных целей, ни для пивоварения. Влияние Pb на морфобиометрические, технологические показатели и продуктивность ячменя выражено сильнее, чем Zn. Загрязнение почвы металлами в этих пределах не вызывает значительного изменения содержания питательных элементов в зерне.

Мелиорирующее действие различных материалов обеспечивается их способностью снижать подвижность металлов в загрязненных почвах за счет их прочной фиксации почвенными компонентами. Показано положительное действие глауконита, мела и навоза на загрязненном Zn и Pb черноземе, внесение которых способствовало восстановлению продуктивности ячменя и качества зерна в течение 3 лет после использования мелиорантов. Эффект комплексного внесения мела с навозом опережал влияние раздельного и совместного внесения глауконита и навоза.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованные ВАК РФ:

1. Минкина Т.М, Скуратов Н.С., Докучаева Л.М Тяжелые металлы в почвах и растениях г. Новочеркасска // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естественные науки. - 2001. - № 3. - С. 68-71.

2. Минкина Т.М., Нагабедьян И.А., Новогренко В.Д. Методические аспекты почвенно-экологического мониторинга // Плодородие. - 2002. - № 5 (8). - С. 33-35.

3. Самохин А.П., Минкина Т.М., Назаренко О.Г. Определение тяжелых металлов в почве // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естественные науки - 2002. - №3. - С. 82-86.

4. Минкина Т.М., Нагабедьян И.А., Назаренко О.Г. Сертификация почв земельных участков // Агрохимический вестник. - 2003. - № 2. - С. 25-27.

5. Минкина Т.М., Федосеенко С.В., Крыщенко В.С. Использование химических мелиорантов на черноземе обыкновенном, загрязненном свинцом // Изв. Вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2004. - №3. - С. 99-104.

6. Минкина Т.М., Статовой А.А., Крыщенко В.С. Механизмы поглощения свинца гранулометрическими фракциями чернозема обыкновенного // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2004. - №4. - С. 83-88.

7. Минкина Т.М, Полякова А.В., Паршина Я.Ю. Изменение микробиологической активности чернозема обыкновенного при внесении цинка и свинца // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2004. - № 5. - С. 83-87.

8. Минкина Т.М., Крыщенко В.С., Федосеенко С.В. Качество зерна пивоваренного ячменя при техногенном загрязнении чернозема обыкновенного // Научная мысль Кавказа. - 2003. - Приложение. Вып. 2. - С. 119-123.

9. Минкина Т.М., Пинский Д.Л., Самохин А.П., Статовой А.А. Поглощение меди, цинка и свинца черноземом обыкновенным при моно- и полиэлементном загрязнении // Агрохимия. - 2005. - № 8. - С. 58-64

10. Минкина Т.М., Самохин А.П., Назаренко О.Г. Органическое вещество чернозема обыкновенного при техногенном воздействии // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2005. - №1. - С. 79-84.

11. Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Назаренко О.Г. Взаимодействие тяжелых металлов с органическим веществом чернозема обыкновенного // Почвоведение. - 2006. - № 7. - С. 804-811.

12. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Самохин А.П., Манджиева С.С. Изменение свойств загрязненной тяжелыми металлами почвы при использовании методов химической ремедиации // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2006. - №.1. - С 76-80.

13. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Крыщенко В.С., Манджиева С.С. Влияние цинка и свинца на технологические показатели ярового ячменя. Сообщение 1 // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2006. - №. 3. - С.66-70.

14. Минкина Т.М., Назаренко О.Г., Богачев А.Н., Крыщенко В.С. Влияние цинка и свинца на технологические показатели ярового ячменя. Сообщение 2 // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2006. - № 4. - С. 92 -96.

15. Минкина Т.М. Транслокация цинка и свинца на техногенно загрязненной почве // Вестник Южного научного центра РАН. - 2006. - Т. 2, № 4. - С. 60-66.

16. Minkina T.M., Motuzova G.V., Nazarenko O.G. Interaction of heavy metals with the organic matter of an ordinary chernozem // Eurasian Soil Sciences. - 2006. - № 7. - P. 702-710.

17. Минкина Т.М. Изменения pH почвенных суспензий при адсорбции солей меди, цинка и свинца черноземом // Вестник Южного научного центра РАН. - 2007. - Т. 3, № 1. - С. 83-86.

18. Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Назаренко О.Г., Самохин А.П., Крыщенко В.С., Манджиева С.С. Влияние различных мелиорантов на подвижность цинка и свинца в загрязненном черноземе // Агрохимия. - 2007. - № 10. - С. 67-75.

19. Назаренко О.Г., Горобцова О.Н., Минкина Т.М., Манджиева С.С. Экологическая оценка территорий, прилегающих к Новочеркасской ГРЭС // Изв. вузов. Сев.-Кав. регион. Естественные науки. - 2007. - № 6. - С. 100-103.

20. Минкина Т.М., Назаренко О.Н., Манджиева С.С. Фракционный состав тяжелых металлов в почвах, загрязне...