VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Экологическая роль почвы в системе циклического массообмена элементов несомненна, поскольку в ней сходятся все миграционные потоки. С одной стороны, в почве мобилизуются элементы, вовлекаемые затем в различные миграционные циклы, с другой - перераспределяются массы элементов, поступающие из почвообразующих пород, с опадом растительности и осаждениями из атмосферы [1].

Атмосферные осадки являются существенным источником почвенных растворов. Попадая в почву и переходя в категорию жидкой ее фазы, они изменяют свой состав при взаимодействии с твердой и газообразной фазами почвы, с корневыми системами растений и живыми организмами, населяющими почву.

Снег является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ. Загрязнение снега происходит как во время образования снежинок в облаке и выпадения их на земную поверхность (влажная седиментация загрязняющих веществ), так и в результате сухого осаждения загрязнителей атмосферы.

Снежный покров обладает рядом свойств, делающих его универсальным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков и атмосферного воздуха, но и последующего загрязнения почвы, растений и воды. Из-за низкой температуры в зимний период многие химические процессы замедляются, и большинство компонентов без существенных изменений и потерь консервируются в снежном покрове [2, 4].

Перенос загрязняющих веществ на большие расстояния осуществляется за счет общей циркуляции в атмосфере. Поступающие в атмосферу примеси, подхваченные воздушными потоками, могут распространяться на расстояние от нескольких сотен до нескольких тысяч километров [3].

Загрязнение снежного покрова происходит в два этапа. Во-первых, это загрязнение снежинок во время их образования в облаке и выпадения на местность - так называемое влажное выпадение загрязняющих веществ со снегом. Во- вторых, это загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы, а также их поступления из подстилающих почв и горных пород.

Особый интерес представляет оценка поступления элементов в почву при выпадении атмосферных осадков, загрязненных токсичными элементами. В этой связи актуально выявить закономерность и изучить взаимосвязь между содержанием мышьяка в атмосферных осадках и почве.

Целью наших исследований явилось определение корреляционных и регрессионных связей между содержанием As в пробах снега и общим содержанием элемента в слое 0-20 см почвы соответствующих участков в условиях Волгоградской области. Анализ проводили для тяжелосуглинистых светло-каштановых почв.

Характеристику абсолютного изменения зависимой переменной (результативного признака - общего содержания As в слое 0-20 см почв, г/га) при изменении независимой переменной (факторного признака - поступлением As в почву с атмосферными осадками, загрязненными мышьяком, г/га) реализовали путем составления и решения уравнения регрессии, описывающего регрессионную связь y и x.

Решенное уравнение имеет следующий вид:

y_x=8370,99+551,04x.

Уравнение показывает, что при увеличении поступления As в почву с атмосферными осадками на 1 г/га общее содержание As в слое 0-20 см светло-каштановых тяжелосуглинистых почв соответствующих участков увеличится в среднем на 551,04 г/га.

Задачу определения тесноты связи между признаками решили с помощью статистических показателей тесноты связи, к которым относятся коэффициент детерминации и коэффициент корреляции.

В наших исследованиях коэффициент детерминации равен 0,55. Если долю вариации общего содержания As в слое 0-20 см светло-каштановых тяжелосуглинистых почв представить в процентах (0,55´100 %=55 %), то можно сделать вывод о том, что 55 % вариации общего содержания As в слое 0-20 см светло-каштановых тяжелосуглинистых почв обусловлены влиянием поступления As в почву со снеговой водой, а остальные 45 % - влиянием остальных, не учтенных в уравнении регрессии факторов.

Коэффициент корреляции составил 0,74, что позволило сделать вывод о наличии тесной связи между общим содержанием As в слое 0-20 см светло-каштановых тяжелосуглинистых почв и поступлением As в почву со снеговой водой.

Таким образом, между поступлением As в почву со снеговой водой, загрязненной мышьяком, и общим содержанием As в слое 0-20 см тяжелосуглинистых почв соответствующих участков в результате корреляционно-регрессионного анализа выявлена тесная связь.

Многолетние исследования состава атмосферных осадков позволяют прогнозировать изменение содержания токсичных элементов в почвенном покрове Волгоградской области.

Список литературы:

1.      Добровольский В.В. Геохимия почв и ландшафтов / Избранные труды, Т.II. - М.: Научный мир, 2009. - 752 с.

2.      Куштанова, Н.В. Снежный покров - индикатор загрязнения окружающей среды / Н.В. Куштанова, Р.Г. Валитова, Л.В. Грачев и др. // Молодежь в науке: сб. докладов 8 науч.-технич. конф., Саров, 10-12 ноября, 2009 / РФЯЦ-ВНИИЭФ. - Саров, 2009. - С. 650-654.

3.      Новоселова, Е.Е. Оценка загрязнения природной среды ООПТ Алтае-Саянского экорегиона на основе определения содержания в снежном покрове токсических поллютантов / Е.Е. Новоселова, А.С. Шишкин, С.Г. Бабина и др. // Мониторинг биоразнообразия на особо охраняемых природных территориях Алтае-Саянского экорегиона / Ассоц. заповедников и нац. парков Алтае-Саян. экорегиона. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008 . - С. 69-73.

4.      Цыганок, С.И. Применение хионоиндикационного мониторинга в зоне локального техногенного загрязнения агроландшафтов / С.И. Цыганок // Сборник трудов научной конференции молодых ученых и специалистов / Московская сельскохозяйственная академия им. Тимирязева. -М., 1999. - С. 98 -107.

Код для цитирования: Скопировать