Магнитная восприимчивость почв придорожных территорий улиц Ленинского и Свердловского районов города Перми

30

3.Объекты  и методы исследований 

      В качестве объектов исследований были выбраны почвы придорожных территорий – урбаноземы (приложение 1, 2) и урбо-дерново-подзолистые (приложение 3) на улицах Ленинского и Свердловского районов города Перми с интенсивным движением автотранспорта и второстепенные в транспортном отношении улицы, в соответствии с классификацией интенсивности движения автотранспорта по улицам г.Перми (Петров В.Ю., 2001). Измерения магнитной восприимчивости проводили площадным методом: на каждой улице через 30-40 м на расстоянии до 3; 3-5; 5-10 (или 3-10) и более 10 м от дорожного полотна закладывались наблюдательные площадки площадью 1м², на которых проводили 10-13 точечных измерений объемной магнитной восприимчивости Каппаметром КТ-6. При этом в выборку до 3 м попадала территория, отведенная под газоны и приствольная часть деревьев. Эти участки, как правило, лишены растительности и загрязнены дорожной пылью и средствами по уходу за дорогой. В выборку 3-5м попадала территория от проезжей части до пешеходной дорожки, в выборку более 10м – придомовые территории, а также территории скверов. Всего заложено 667 наблюдательных площадок и проведено более 6500 точечных измерений магнитной восприимчивости.

      Для изучения физико-химических свойств  почв было заложено 3 разреза в Ленинском и Свердловском районах города Перми, 22 прикопки на глубину 0-20см.

      В научно-исследовательской лаборатории  ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА» были сделаны следующие анализы:

1.Гумус по методу Тюрина в модификации Симонова (ГОСТ 26213-91);

2.рН  солевой и водной вытяжки (потенциометрически) (ГОСТ 26483-85); 
 
 

3.Сумма  обменных оснований и гидролитическая  кислотность по методу Каппена  (ГОСТ 26212-91);

4,Определение  подвижных форм фосфора и калия  по методу Кирсанова (ГОСТ 26207-91);

5.Определение  подвижных форм фосфора и калия  по методу Мачигина (ГОСТ 26205-91);

б.Определение  гигроскопической влажности и потери при прокаливании; 7.Комплексонометрическое определение кальция и магния; 8.Расчетным путем определены: степень  насыщенности основаниями, емкость катионного обмена.

     В Почвенном институте им. В.В. Докучаева  было определено содержание валовых  форм тяжелых металлов рентгенфлуоресцентным  методом на приборе Tefa-6111. Удельную магнитную восприимчивость определяли в лабораторных условиях на приборе Каппабридж KLY-2.

     Статистическая  обработка результатов исследований проведена по Е.А. Дмитриеву (1995). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

32

4.Состав  и свойства почв придорожных  территорий улиц Ленинского и  Свердловского районов г.Перми

4.1.Морфологические  свойства

      Морфологические свойства почв придорожных территорий улиц Ленинского и Свердловского  районов г.Перми соответствуют  их классификационному положению по М.Н. Строгановой (1992). Ниже приводится описание морфологических свойств  почв 3 разрезов.

  Разрез №1. Город Пермь, ул. Советская 13 – внутридворовая территория. Урбанозем.

U₁ – 0-70см. Темно-серый, скелетный материал представлен большим количеством строительного и бытового мусора в сочетании с промышленными отходами. Переход ясный.

U₂ – 70-100см. Серый, слабокомковатый, свежий, легкосуглинистый, наличие корней, обломков кирпича (диаметром 2-3см). Переход ясный.

U₃ – 100-150см. Темно-серый, комковатый, свежий, супесчаный. Наличие корней. Включения обломков красного кирпича, строительного материала. Сама почва не вскипает, но бурно вскипают обломки строительного камня. Переход постепенный.

U₄ – 150-230см. Темно-серый, комковато-глыбистый, свежий, супесчаный, плотный. Включения обломков красного кирпича. Переход постепенный.

U₅ – более 230см. Зеленовато-серый, влажный, песчаный, бесструктурный, плотный.

      Разрез  №2. Город Пермь, ул. Куйбышева 147. Урбанозем. Из травянистой растительности преобладает осока ранняя, мятлик обыкновенный.

U – 0-12см. Серый, мелкокомковатый, плотный, среднесуглинистый. Содержание корней большое. Присутствует галька (шлифованная, белая угловатая) размером 2-5см. Бурно вскипает от НCl. 

33

UB – 12-35см. Буровато-коричневый, крупноореховатый, плотный, глинистый, влажный. Наличие корней. Присутствует галька (дорожная), обломки красного кирпича размером 2-4см. Бурно вскипает от НCl.

- с  35см. Слой глины с крупными  белыми камнями (диметром 4-8см) и галькой.

      Разрез  №3. Город Пермь, ул.Кирова 7а. Урбанозем.

U₁ – 0-10см. серый, слабокомковатый, влажный, супесчаный. Наличие большого количества корней. Присутствует дорожная галька размером 1-3см.

U₂ – 10-23см. Темно-серый, бесструктурный, влажный, супесчаный. Наличие корней. Включения гальки, стекла, обломки красного кирпича диаметром 2-3см.

U₃ – 23-42см. Светло-серый, бесструктурный, влажный, песчаный. Единичные корни. Включения строительной гальки и обломков красного кирпича.

U₄ – 42-58см. Серый с буроватыми пятнами, бесструктурный, влажный, песчаный. Единичные корни. Включения дорожной гальки, обломки строительного камня размером 1-5см.

U₅ – более 58см. Светло-серый, бесструктурный, влажный, песчаный. Единичные корни. Включения дорожной гальки, обломки красного кирпича и строительного камня.

      Таким образом, профиль урбаноземов утрачивает свои морфологические признаки зональных  почв. Преобладающими почвами на участках территории города не покрытых дорожной сетью являются урбо-дерново-подзолистые почвы, у которых в поверхности формируется горизонт «урбик», а в средней части профиля сохраняются признаки характерные для дерново-подзолистых почв, а именно четко выраженная элювиально-иллювиальная дифференциация строения почвенного профиля. 
 
 

34

4.2.Валовой  химический состав

      Характеристика  валового состава почвы основывается на данных валового анализа. Валовой  анализ дает представление об элементарном составе почвы -  о содержании элементов, входящих в состав минеральной части почвы; о распределении компонентов минеральной и органической части почвы по профилю (таблица 3).

      По  сравнению с зональными агродерново-подзолистыми почвами в почвах придорожных территорий улиц Ленинского и Свердловского районов г.Перми меньше содержание оксидов алюминия, железа, калия и больше содержание оксидов кальция и магния, фосфора (таблица 3). Содержание оксидов кремния высокое и достигает 88,19%. Содержание оксидов алюминия намного выше в почвообразующей породе по ул. Революции 17 и ул. Островского 69 (13,97% и 12,84%) по сравнению с горизонтом урбик.

      При формировании верхнего горизонта «урбик»  городских почв в почвах придорожной  части улиц г. Перми используется низинный торф и песок, которые обычно вносят с поверхности почвы. Внесение этих материалов изменяет валовой химический состав почв.

     По  результатам валового анализа видно, что содержание оксидов кремния в торфе по ул. Краснова 18 в 3,2 раза меньше, чем в песке по ул. Краснова 18, но при этом в торфе выше, чем в песке содержание оксидов железа и кальция. В торфе также содержится больше кальция в 4,7 раз, фосфора в 9,3 раза, серы в 37 раз, чем в песке. Химический состав и песка и торфа отличается от состава минеральных горизонтов почвообразующей породы.

     В разрезе по ул.Советская 13 на глубине  более 250см самое высокое содержание оксидов кремния 72,87% по сравнению  с вышележащими горизонтами. Такая  же тенденция наблюдается и в  разрезе по ул. Кирова 7а (содержание оксидов кремния на глубине более 58см – 71,25%). 

     38

     Максимальное  содержание оксидов кальция отмечается по ул. Серпуховская 7 в слое 0-20см. Содержание оксидов серы варьирует от 0,06% в  почвообразующей породе по ул. Островского 69 до 4,805 в торфе по ул. Краснова 18. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

39

4.3.Физико-химические  свойства

      К важнейшим физико-химическим свойствам  почвы, которые характеризуются  аналитическими показателями, относятся: емкость поглощения, сумма и состав обменных оснований, гидролитическая  кислотность, рН солевой и водной вытяжек.

      Большинство почв придорожных территорий улиц Ленинского и Свердловского районов г.Перми  характеризуется нейтральней (рН=6-7) реакцией почвенного раствора, но встречаются также почвы с кислой реакцией почвенного раствора (рН=4,5-6,1)(таблица 4). Щелочная реакция почв связана, прежде всего, с применением карбонатного щебня при укладке дорог, засыпке строительных площадок. В разрезах нейтральная среда почвенных растворов проявляется по всему профилю до глубины более метра. Содержание органического вещества очень высокое и варьирует от 0,43% до 40,08%. Основным источником органического вещества является смесь низинного торфа с песком, которую используют для создания верхнего горизонта почв газонов.

      Величина  емкости катионного обмена кислых почв связана с содержанием органического вещества и находится в пределах 27,95-137,9 мг-экв/100г почвы.

      Почвы  г.Перми очень хорошо обеспечены подвижными формами калия. Содержание К₂О составляет от 10 до 1140 мг/кг при относительно равномерном распределении в почвенном профиле. Обеспеченность фосфором невысокая. В некоторых слоях относительно повышено содержание подвижного фосфора.

  Карбонаты в почвах придорожных территорий улиц Ленинского и Свердловского районов города Перми представлены солями кальция и магния, их количество достигает от 11,8 мг-экв/100г почвы до 77,08мг-экв/100г почвы и 1,81-22,62мг-экв/100г почвы соответственно. 

44

5.Магнитная  восприимчивость и оценка загрязнения  тяжелыми металлами

почв  придорожных территорий улиц

Ленинского и Свердловского районов г.Перми

     Значения  магнитной восприимчивости в  почвах придорожных территорий улиц Свердловского и Ленинского районов  города Перми сильно варьируют  от 15,8 до 0,1. На рисунке 1 показаны значения медианы, верхнего и нижнего квартиля, а также максимальные и минимальные значения объемной магнитной восприимчивости. Видно, что 75% всех значений находятся в интервале от 2,0 до 6,9. 25% значений находятся в интервале 0,9-2,55. Максимальные значения МВ на каждой улице в несколько раз превышают медианы.

     Объемная  магнитная восприимчивость урбаноземов (приложение 4) на расстоянии до 3м от дорожного полотна максимальна для всех улиц города и составляет по улице Куйбышева – 7,14±1,2; по ул. Героев Хасана – 6,79±1,9; ул. Сибирская – 4,0±2,06; ул. Коммунистическая - 4,13±1,30; ул. Большевистская – 6,66±0,78; ул. Луначарского – 5,83±1,05; ул. Дзержинская – 5,67±1,08; ул. Тимирязева - 4,65±2,0; ул. Плеханова – 5,26±4,89; ул. Советская - 3,95±1,12;  ул. Орджоникидзе - 5,09±1,10; ул. Революции - 7,22±2,05; ул. 25 Октября - 4,69±1,54; ул.Ленина – 5,16±1,20; ул. Пушкина - 3,61±0,56; ул. Краснополянская - 5,42±1,26; ул. Кирова - 3,08±2,36; ул. Г.Звезда - 3,57±1,42; ул.Островского – 4,72±2,04; ул. Горького – 3,60±0,88; ул. Лодыгина – 5,70±2,06; ул. Красноармейская – 4,53±0,65; ул. Окулова - 4,89±1,40; ул. Соловьева – 4,54±2,20; ул. Весеняя – 2,20±2,21; м-н Крохалева – 3,27±1,49. ОМВ почвообразующих пород – покровных тяжелых суглинков на глубине 150-170см, определенная в дорожной выемке по ул. Революции 17, составляет 0,2-0,3,что подтверждает техногенную природу накопления высокомагнитных соединений в поверхностном горизонте почв придорожных территорий. При этом коэффициент вариации изменяется от 6% по ул. Красноармейская до 82%  

     46

по ул. Сибирская. Известно, что чем выше коэффициент вариации, тем выше техногенная нагрузка.

     В урбо-дерново-подзолистых почвах на расстоянии более 10м ОМВ закономерно снижается при увеличении расстояния от дорожного полотна. Более высокая магнитная восприимчивость на улицах с интенсивным движением подтверждает вклад автотранспорта в загрязнение окружающей среды города Перми.