Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Коэффициент концентрации. Геохимический индекс почв
|
|
Коэффициент концентрации, или относительная концентрация химического элемента (Кс) – это ландшафтно-геохимический показатель, позволяющий судить о том, во сколько раз содержание химического элемента в почве в точке опробования (фактическое содержание элемента) (Сi) отличается от его среднего содержания в почве на фоновом участке (регионального фонового содержания) (Сфi):
| Кс | = | С i | (4) |
| Сфi |
На основе коэффициентов концентрации может быть составлен геохимический индекс почв. Он позволяет наглядно оценить особенности накопления ряда химических элементов в почвенном покрове конкретного региона. Так, геохимический индекс почв левобережной относительно р. Волги части Самарской области имеет вид:
| Fe (1, 03) Sr (1, 03) V (1, 02) Mn (0, 98) Cr (0, 98) Ni (0, 96) Ti (0, 95) Zn (0, 94) | Cu (1, 36) Rb (1, 14) |
| Pb (0, 87) Co (0, 82) |
Таблица 5
Среднее содержание некоторых химических элементов в почвах различных природно-территориальных комплексов
Самарской области, мг/кг (по Прохоровой и др., 1998)
| Химический элемент | Региональное фоновое содержание* | Правобережье | Левобережье | |||||
| в целом | Самарская Лука | в целом | лесостепь | степь | ||||
| Ti | 4674, 3** 58, 56*** | 6190, 26 57, 44 | 6170, 98 39, 31 | 4453, 64 59, 67 | 4057, 66 54, 90 | 4768, 85 71, 12 | 4634, 39 75, 57 | 4895, 26 53, 31 |
| Mn | 687, 7 493, 07 | 700, 78 483, 07 | 814, 55 549, 64 | 673, 00 503, 06 | 797, 55 623, 16 | 571, 58 416, 50 | 599, 97 400, 23 | 539, 62 349, 44 |
| Fe | 33592, 0 888, 60 | 27403, 30 898, 04 | 29990, 67 893, 57 | 34620, 90 879, 16 | 35388, 04 1015, 95 | 32041, 50 902, 50 | 35771, 29 848, 31 | 37841, 15 582, 22 |
| Cr | 102, 0 49, 64 | 125, 55 48, 24 | 153, 82 49, 19 | 97, 63 51, 03 | 104, 09 52, 09 | 114, 07 45, 18 | 70, 66 47, 28 | 63, 18 52, 68 |
| Co | 12, 4 6, 44 | 18, 49 6, 55 | 17, 91 3, 11 | 10, 15 6, 33 | 13, 18 3, 71 | 10, 61 9, 98 | 9, 16 8, 01 | 9, 73 7, 94 |
| Ni | 28, 6 – | 33, 79 – | 38, 34 – | 27, 50 – | 38, 12 – | 22, 79 – | 12, 70 – | 9, 15 – |
| Cu | 26, 5 – | 157, 67 – | 188, 34 – | 36, 04 – | 37, 46 – | 28, 43 – | 25, 50 – | 24, 67 – |
| Zn | 75, 5 24, 98 | 126, 49 27, 43 | 131, 74 25, 43 | 70, 86 22, 53 | 92, 05 20, 75 | 45, 38 29, 42 | 45, 79 23, 00 | 47, 65 19, 21 |
| Sr | 171, 9 47, 89 | 152, 81 42, 17 | 164, 32 28, 80 | 176, 79 53, 60 | 179, 29 36, 76 | 174, 03 50, 89 | 173, 84 55, 54 | 176, 85 85, 35 |
| Rb | 82, 9 1, 47 | – 1, 39 | 88, 55 1, 07 | 78, 65 1, 55 | 83, 08 1, 04 | 70, 24 1, 71 | 85, 01 1, 96 | 91, 97 2, 42 |
| Pb | 11, 2 2, 25 | 21, 73 2, 28 | 22, 45 2, 36 | 9, 79 2, 21 | 10, 34 2, 51 | 8, 34 2, 20 | 8, 73 2, 04 | 5, 65 1, 63 |
Примечание: 1 – подзона богаторазнотравно-типчаково-ковыльных степей; 2 – подзона разнотравно-типчаково-ковыльных степей; 3 – подзона типчаково-ковыльных степей; * – среднее содержание химических элементов в почвах Самарской области; ** в числителе – валовое содержание элемента; *** в знаменателе – содержание подвижных форм элемента (экстрагент 1Н HNO3).
Таблица 6
Фоновое содержание некоторых химических элементов в почвах Самарской области
(по Прохоровой и др., 1998)
| Химический элемент | Черноземы | Аллювиальные дерновые насыщенные | Серые лесные | Дерново-карбонатные | Темно-каштановые | Солонцы | Слабогумусированные пески | Техногенные грунты |
| Ti | 4804, 6 | 4013, 8 | 4510, 5 | 4759, 4 | 5155, 2 | 4142, 6 | 7215, 7 | 4594, 0 |
| Mn | 688, 6 | 630, 2 | 706, 2 | 489, 0 | 573, 1 | 599, 3 | 736, 5 | 647, 3 |
| Fe | 35010, 0 | 29644, 0 | 26696, 0 | 22760, 0 | 38420, 0 | 38745, 0 | 25225, 0 | 23806, 0 |
| Cr | 96, 9 | 94, 3 | 178, 6 | 117, 1 | 50, 9 | 68, 4 | 125, 5 | 106, 4 |
| Co | 11, 3 | 10, 4 | 13, 3 | 15, 5 | 7, 4 | 8, 5 | 12, 4 | 16, 1 |
| Ni | 28, 2 | 27, 9 | 31, 4 | 32, 7 | 7, 4 | 11, 9 | 28, 2 | 57, 1 |
| Cu | 45, 3 | 29, 0 | 71, 8 | 218, 9 | 24, 2 | 82, 2 | 318, 9 | |
| Zn | 76, 8 | 58, 9 | 88, 2 | 133, 9 | 44, 9 | 55, 1 | 73, 7 | 229, 9 |
| Sr | 173, 8 | 183, 1 | 148, 9 | 155, 0 | 177, 6 | 183, 6 | 136, 7 | 201, 5 |
| Rb | 69, 0 | 84, 2 | 68, 1 | 59, 0 | – | 90, 3 | – | – |
| Pb | 10, 8 | 10, 0 | 12, 1 | 27, 5 | 6, 1 | 7, 0 | 16, 5 | 39, 9 |
Таблица 7
Среднее содержание некоторых химических элементов в растениях Самарской области, мг/кг (по Прохоровой и др., 1998)
| Растения | Химический элемент | |||||||
| Ti | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Pb | |
| Древесные растения | 35, 63 | 123, 57 | 162, 86 | 3, 01 | 6, 03 | 28, 04 | 29, 91 | 0, 50 |
| Травянистые растения | 15, 07 | 94, 39 | 324, 51 | 6, 86 | 7, 99 | 27, 15 | 39, 67 | 1, 05 |
| Дуб черешчатый | 27, 05 | 154, 44 | 97, 28 | 1, 07 | 3, 77 | 15, 39 | 19, 48 | 0, 44 |
| Липа мелколистная | 44, 89 | 101, 92 | 173, 74 | 2, 46 | 4, 97 | 23, 89 | 15, 82 | 0, 55 |
| Клен платановидный | 45, 34 | 229, 24 | 173, 15 | 2, 28 | 3, 06 | 15, 43 | 22, 81 | 0, 43 |
| Ландыш майский | 5, 06 | 127, 07 | 222, 42 | 4, 77 | 4, 52 | 23, 51 | 24, 69 | 0, 45 |
| Чистотел большой | 56, 95 | 192, 42 | 242, 46 | 7, 81 | 8, 31 | 51, 39 | 48, 63 | 1, 90 |
| Мятлик луговой | 4, 95 | 38, 07 | 194, 65 | 1, 57 | 2, 73 | 12, 48 | 29, 00 | 0, 41 |
| Пшеница озимая | 14, 29 | 58, 42 | 99, 38 | 0, 23 | 1, 16 | 5, 44 | 20, 66 | 0, 55 |
| Рожь посевная | 14, 19 | 58, 45 | 105, 24 | 0, 20 | 1, 33 | 7, 44 | 17, 06 | 0, 31 |
| Подсолнечник | 11, 73 | 51, 18 | 102, 54 | 0, 33 | 1, 84 | 9, 67 | 15, 77 | 0, 72 |
В числителе такого индекса указывается ассоциация химических элементов, накапливающихся в данном ландшафте, в знаменателе – ассоциация рассеивающихся элементов, а в части, предваряющей дробь, – перечисляются элементы, концентрации которых не отличаются либо слабо отличаются от их фоновых значений. В скобке рядом с элементом указывается значение его коэффициента концентрации.
Обычно к числу накапливающихся относят химические элементы с Кс > 1, к числу рассеивающихся – элементы с Кс < 1. Однако, насколько больше и насколько меньше единицы должны быть значения коэффициентов концентрации, чтобы химические элементы могли быть включены в ассоциации накапливающихся и рассеивающихся элементов, решают сами исследователи. Отправным моментом в разрешении этого вопроса становится степень выраженности региональной геохимической дифференциации по изучаемым элементам. Например, И.С. Михайлов с соавторами (1967) в своей работе по Среднему Уралу предложил объединять в ассоциацию накапливающихся химические элементы с Кс > 1, 5, в ассоциацию рассеивающихся – элементы с Кс < 0, 5. Содержание элементов, относительная концентрация которых колебалась в пределах от 0, 5 до 1, 5, считалось авторами близким к фоновому содержанию.
В условиях Самарского региона геохимическая дифференциация почвенного покрова по большинству изучаемых элементов выражена слабо, поэтому накапливающимися можно считать элементы с Кс > 1, 1, рассеивающимися – с Кс < 0, 9. Содержание химических элементов с 0, 9 < Кс < 1, 1 считают близким к фоновому содержанию. Следовательно, в почвах левобережья Самарской области большинство анализируемых элементов (Fe, Sr, V, Mn, Cr, Ni, Ti, Zn) содержится на уровне региональных фоновых концентраций. В группу рассеивающихся элементов попадают Pb и Co. Накапливаются Cu и Rb. Источником повышенного содержания в почвах левобережья Cu и Rb могут служить почвообразующие горные породы, на продуктах выветривания которых формируются эти почвы, а также перемещение элементов ветровыми потоками от техногенных источников. Существенный вклад могут также вносить процессы латеральной[5] и радиальной[6] миграции этих элементов.
Материалы и оборудование: калькулятор.
Задание 3.
Используя табл. 5, составьте геохимические индексы почв для двух природно-территориальных комплексов (на выбор – Самарская Лука, правобережье в целом, лесостепь левобережья, подзона богаторазнотравно-типчаково-ковыльных степей левобережья, подзона разнотравно-типчаково-ковыльных степей левобережья, подзона типчаково-ковыльных степей левобережья). Сравните между собой почвенный покров анализируемых природно-территориальных комплексов.