Однако здесь необходимо учесть фактор известной повышенной сорбционной способности мхов относительно других высших растений. Так, представители рода вейников, опробованные вместе с мхами в нижнем течении реки, показали пониженное содержание относительно мхов по большинству элементов. Обращает на себя внимание вхождение в состав последних всей группы редкоземельных элементов, очевидно, активно сорбирующихся мхами из вод реки. К числу химических элементов, накапливающихся во мхах, следует отнести и радиоактивные элементы. На к. у. Мз 7 содержание Th и U в мхах относительно концентраций радиоактивных элементов в вейнике выше в 27 и 29 раз, соответственно.
Изменение содержания радиоактивных элементов во мхах долины от верховий реки до ее приустьевой части, аналогично почвам, прослежено по графикам коэффициентов концентраций элементов, учитывающих вариации Th и U в мхах каждого ключевого участка относительно фоновых показателей, принятых по к. у. Мз 1 (рис. 3 б).
Для мхов не наблюдается повышенных Кс на к. у. Мз 2, как для почв. В этой части долины вариация элементного состава пойменных растений относительно фона схожа с изменением состава вод реки. К среднему течению реки (Мз 5) отмечаются контрастные трансформации элементного состава мхов, связанные с наличием здесь геохимического барьера, обусловленного, как отмечено выше, сменой геологических условий. На к. у. Мз 5 ниже границы распространения карбонатных пород установлен резкий рост содержания Th и U во мхах. Радиоактивные элементы, осаждающиеся из раствора (отмечено падение их концентраций в водах реки (рис. 3 в)), сорбируются мхами. Накопление Th во мхах на этом участке происходит интенсивнее, чем U. Ниже по течению реки изменение показателей Кс для радиоактивных элементов очень близко к вариации аналогичных характеристик для речных вод. На к. у. Мз 6 содержание Th и U в растениях падает, а в зоне с максимальной техногенной нагрузкой (к. у. Мз 7) вновь растет. Th/U отношение по всей долине изменяется несущественно, с небольшим повышением в средней части реки за счет более активного сорбирования мхами Th в сравнении с U.
Таблица 4. Геохимические формулы для растений долины р. Мзымта
|
Кк > 30 |
> 30- 10 |
> 10 - 5 |
> 5 - 1 |
> 1 |
|
|
верховье реки, к.у. Мз 1 (фон) |
|||||
|
Cd(50), Ga(43) |
Fe(24), Al(22), Hg(13), U(10) |
As, V, W, Cr, Ni, Ti, Cs, Pb, La |
Rb, Y, Ba, Mn, Li, Te, Sr, P, Co, Cu, Zn, Be, Br, Bi, Mo, Ca, B, Mg, K, Sb, Zr |
Si, S, Na, Ge |
|
|
верховье реки, к.у. Мз 2 |
|||||
|
Ga(37) |
Cd(29), Fe(20), Al(18), Hg(12), As(10) |
U, Cs, V, W, Cr, Ti, Ni |
Pb, La, Ba, Rb, Sr, B, Y, Te, Li, P, Co, Be, Ca, Br, Bi, Zn, Cu, Mg, Mo, K, Sb, Mn, Zr |
Si, S, Na, Ge |
|
|
среднее течение реки, к.у. Мз 3 |
|||||
|
Cd(55), Ga(43), Fe(28) |
Al(23), As(13), V(10), |
U, Cr, Hg, Pb, Ti, W, Ni, Cs, La |
Y, Ba, Li, Rb, Zn, P, Te, Bi, Co, Be, Sb, Cu, K, Sr, Mg, Mo, B, Ca, Br, Mn, Zr |
Si, S, Na, Ge |
|
|
среднее течение реки, к.у. Мз 5 |
|||||
|
Ga(74), Cd(70), Al(45), Fe(44) |
As(17), U(16), V(13), Cr(11), Hg(10), Cs(10), Ti(10) |
Pb, La, Ni, W, Y, Li, Ba, Rb, Te |
P, Be, Bi, Co, Zn, Cu, B, Mo, Sb, Sr, Mg, Ca, Br, Zr, Mn, K, S |
Si, Na, Ge |
|
|
среднее течение реки, к.у. Мз 6 |
|||||
|
Cd(90), Ga(30) |
Fe(18), Al(15) |
As, U, W, V, Hg, Cr, Pb |
Ti, Ni, Cs, Rb, Sb, Ba, La, P, Te, Sr, Li, Y, Bi, B, Zn, K, Be, Ca, Mg, Co, Cu, Mo, Br |
Si, Zr, Mn, S, Na, Ge |
|
|
Нижнее течение реки, к.у. Мз 7 |
|||||
|
Cd (61), Ga(48), Fe(31) |
Al(26), As(14), V(11), U(10) |
Cr, Hg, Pb, Ti, W, Ni, Cs, La |
Y, Ba, Li, Rb, Zn, P, Te, Bi, Co, Be, Sb, Cu, K, Sr, Mg, Mo, B, Ca, Br, Mn, Zr, Si |
S, Na, Ge |
Заключение
В целом почвы и растения долины р. Мзымта характеризуются повышенным содержанием большинства химических элементов в сравнении с кларками для этих сред. Максимальные Кк для почв составляют значения 3-5, мхов - 10-90 единиц. Качественный состав избыточных и дефицитных элементов для почв и растений от верховий до приустьевой части долины фактически не меняется. Последнее обстоятельство, а также отсутствие выраженных геохимических аномалий на участках долины реки с техногенной нагрузкой, свидетельствуют о том, что ведущим фактором формирования геохимических особенностей почвенно-растительного покрова территории является состав горных пород района.
Содержание Th и U в почвах долины близко или несколько ниже кларковых значений. Во мхах пойменной поверхности реки при отсутствии данных о кларках Th для растений можно лишь констатировать повышенное содержание U c Кк около 10 единиц.
Анализ изменений содержания химических, в том числе радиоактивных, элементов в почвах и растениях каждого ключевого участка относительно фоновых показателей позволил выявить в среднем течении реки геохимический барьер. В предгорной части реки, ниже по течению от крупных правобережных притоков Чвижепсе и Кепша наблюдается рост Кс Th и U и общего показателя суммарного загрязнения (Zc) как для почв, так и для растений. Эта особенность обусловлена сменой геологических условий на этом участке долины. В верховьях река течет, в основном, по породам, представленным юрскими аргиллитами с прослоями алевролитов. От среднего течения водоток размывает осадочные карбонатные породы, формирующие в верхнем переделе своего распространения геохимический барьер и резкую смену среды на щелочную, что создает благоприятную обстановку для осаждения химических (в том числе радиоактивных) элементов из водных растворов (поверхностные, грунтовые воды) и дальнейшую сорбцию их органическим веществом почв и растениями. В водах реки здесь наблюдается, напротив, падение Кс Th и U за счет осаждения элементов из растворов. Геохимический барьер в среднем течении реки является оптимальным местом для выполнения комплексных наблюдений за общим эколого-геохимическим и радиоэкологическим состоянием почвенно-растительного покрова долины реки.
Работа выполнена при поддержке Гранта РФФИ и Краснодарского края № 19-45-230020 р_а.
Список использованных источников
Дрожжина К.В. Особенности природно-климатических условий бассейна реки Мзымта для целей рекреационной деятельности // Молодой ученый. - 2013, №5. - С. 196-198.
Классификация почв России // Составители: Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. - М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. - 2008. - С. 57-61.
Государственная геологическая карта Российской федерации масштаба 1:200 000. Серия Кавказская. Лист К-37-V. Изд. 2-е / В.А. Лаврищев, Н.И. Пруцкий, В.М. Семенов и др. - СПб. - 2002.
Ярошевский А.А. Проблемы современной геохимии. - Новосибирск: НГУ. - 2004. - 194 с.
Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. - М.: Недра. - 1990.
Гуляева Н.Г. Методические рекомендации, по эколого-геохимической оценке территорий при проведении многоцелевого геохимического картирования масштабов 1:1000000 и 1:200000. - М.: ИМГРЭ. - 2002. - 70 с.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почвах. ГН 2.1.7.2041-06, ГН 2.1.7. 2511 - 09.
Соловов А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра. - 1985. - С. 70.
Соловов А.П., Архипов А.Я., Бугров В.А. и др. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. - М.: Недра. - 1990. - 335 с.
Захарихина Л.В., Литвиненко Ю.С. Радиоэкологические особенности почвенно-растительного покрова долины реки Мзымта Сочинского Черноморского побережья // АгроЭкоИнфо. - 2019, №4.