Таблиця 4.20
Вміст рухомих форм важких металів у темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтах, зрошуваних прісною водою
| Варіант | Глибина, см | Вміст елементів, мг/кг ґрунту | Zc | Оцінка забруднення | ||||||||
| Zn | Cd | Ni | Co | Fe | Mn | Pb | Cu | Cr | ||||
| плантаж | 0-30 | 0,5 | 0,2 | 1,0 | 1,2 | 2,5 | 18,2 | 1,2 | 0,5 | 0,1 | 5,1(4) | допустима |
| 30-40 | 2,4 | 0,2 | 1,0 | 1,2 | 2,5 | 10,5 | 1,7 | 0,4 | 0,1 | 6,1(4) | допустима | |
| 40-60 | 0,5 | 0,2 | 1,2 | 1,4 | 2,5 | 12,2 | 2,0 | 0,3 | 0,1 | 7,3(5) | допустима | |
| 60-75 | 0,5 | 0,3 | 1,2 | 1,4 | 2,5 | 10,0 | 2,4 | 0,3 | 0,1 | 9,1(5) | допустима | |
| 75-100 | 1,1 | 0,3 | 1,3 | 0,8 | 3,7 | 9,5 | 1,6 | 1,2 | 0,1 | 8,5(7) | допустима | |
| 100-125 | 1,3 | 0,5 | 1,1 | 0,8 | 3,7 | 14,5 | 1,5 | 1,0 | 0,1 | 9,9(7) | допустима | |
| 125-150 | 1,2 | 0,5 | 1,2 | 1,5 | 3,7 | 15,0 | 3,2 | 1,0 | 0,1 | 14,7(7) | допустима | |
| 150-175 | 1,1 | 0,5 | 1,3 | 3,6 | 4,0 | 17,4 | 3,4 | 1,1 | 0,1 | 19,6(7) | помірно небезпечна | |
| 175-200 | 1,2 | 0,5 | 1,5 | 4,2 | 3,2 | 15,3 | 3,0 | 1,1 | 0,1 | 19,6(7) | помірно небезпечна | |
| контроль | 0-30 | 0,9 | 0,3 | 1,0 | 1,5 | 2,5 | 13,0 | 2,0 | 0,3 | 0,1 | 8,2(4) | допустима |
| 30-40 | 0,6 | 0,3 | 1,2 | 1,8 | 2,7 | 11,5 | 2,1 | 0,4 | 0,1 | 9,4(5) | допустима | |
| 40-60 | 0,9 | 0,5 | 1,5 | 1,4 | 2,7 | 9,7 | 2,5 | 0,5 | 0,1 | 11,6(5) | допустима | |
| 60-75 | 1,0 | 0,5 | 1,0 | 2,3 | 3,0 | 11,7 | 2,3 | 0,5 | 0,1 | 12,7(4) | допустима | |
| 75-100 | 1,3 | 0,6 | 1,7 | 1,5 | 3,0 | 11,9 | 1,9 | 0,9 | 0,1 | 11,6(7) | допустима | |
| 100-125 | 1,3 | 0,5 | 1,2 | 1,9 | 3,0 | 15,6 | 2,2 | 1,0 | 0,1 | 13,2(7) | допустима | |
| 125-150 | 1,3 | 0,5 | 1,5 | 2,1 | 3,2 | 16,2 | 3,4 | 1,0 | 0,1 | 16,4(7) | помірно небезпечна | |
| 150-175 | 1,4 | 0,6 | 1,5 | 1,8 | 2,7 | 18,4 | 3,1 | 1,2 | 0,1 | 16,4(7) | помірно небезпечна | |
| 175-200 | 1,0 | 0,6 | 1,6 | 1,8 | 4,0 | 17,5 | 3,0 | 1,2 | 0,1 | 16,6(6) | помірно небезпечна | |
| ФОН[237] | - | 1,0 | 0,10 | 1,0 | 0,50 | 2,0 | 43,0 | 0,50 | 0,50 | 0,10 | - | - |
| ГДК[30,217] | - | 23,0 | - | 4,0 | 5,0 | - | 500 | 6,0 | 3,0 | 6,0 | - | - |
| Забезпеченість рослин мікроелементами | низька | <5,0 | - | - | <0,3 | - | <20,0 | - | <0,5 | - | - | - |
| середня | 5,0-10,0 | - | - | 0,3-0,7 | - | 20,0-40,0 | - | 0,5-1,0 | - | - | - | |
У грунтах неплантажованого варіанту лише орний шар характеризується вилугованістю від Zn, Mn, Cu та Cr. Концентрація важких металів, починаючи з глибини 125 см, знаходиться на рівні помірно небезпечного забруднення. Сумарний показник забруднення складає 16,4. Слід відмітити, що вміст всіх елементів при цьому нижче ГДК.
В умовах вилучення зі зрошення слабомінералізованими водами в грунтових профілях плантажованих та неплантажованих темно-каштанових слабо солонцюватих слабосолонцюватих ґрунтів дещо вищій вміст Ni, Fe, Pb порівняно з тим же шаром зрошуваних ґрунтів, що може буди обумовлено якістю поливної водиу період зрошення (табл.4.21). Рівень забруднення цього шару на обох варіантах залишається допустимим. Сумарна концентрація металів складає відповідно 4,7-15,2 та 3,0-15,6. Горизонт акумуляції важких металів на плантажованому варіанті спостерігається з глибини 100 см. Усі елементи, окрім марганцю, тут перевищують фоновий вміст. Сумарна концентрація металів тут відповідає рівню помірно небезпечного забруднення і складає 18,9. На контрольному варіанті акумуляційний горизонт важких металів спостерігається з 75 см. Сумарний показник забруднення тут складає 21,0, що відповідає помірно небезпечному рівню забруднення. Слід зазначити, що при цьому вміст важких металів у ґрунтових профілях обох варіантів не перевищує ГДК.
Встановлено, що в умовах посиленого техногенного навантаження (зокрема у великих промислових зонах) у карбонатному горизонті ґрунтів може спостерігатися акумуляція важких металів, іноді вище рівня ГДК, що при застосуванні меліоративної плантажної оранки може викликати забруднення ґрунтів та рослинницької продукції важкими металами. Зокрема для ґрунтів Донецького регіону такий акумуляційний горизонт зафіксовано на глибині 50-60 см [157].
Наочне уявлення про вертикальний розподіл рухомих форм ВМ по профілях усіх досліджуваних ґрунтів, дають таблиці 4.19 - 4.21. Як видно з таблиць, характер розподілу всіх токсичних металів на плантажованих варіантах практично однаковий для всіх досліджуваних ґрунтів. Зокрема вони відзначаються досить рівномірним розподілом металів у меліорованій частині ґрунтового профілю (0-60 см) усіх варіантів, а горизонт максимальної акумуляції рухомих форм усіх ВМ спостерігається на глибині більше 100 см.
Таблиця 4.21
Вміст рухомих форм важких металів у темно-каштанових солонцюватих ґрунтах, вилучених зі зрошення слабомінералізованими водами
| Варіант | Глибина, см | Вміст елементів, мг/кг ґрунту | Zc | Оцінка забруднення | ||||||||
| Zn | Cd | Ni | Co | Fe | Mn | Pb | Cu | Cr | ||||
| плантаж | 0-30 | 0,3 | 0,2 | 2,3 | 1,2 | 1,7 | 10,7 | 0 | 0,3 | 0 | 4,7(3) | допустима |
| 30-40 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,8 | 1,2 | 11,2 | 2,5 | 0,2 | 0 | 6,6(3) | допустима | |
| 40-60 | 0,4 | 0,2 | 4,0 | 1,4 | 2,0 | 8,0 | 2,5 | 0,5 | 0 | 10,8(4) | допустима | |
| 60-75 | 1,1 | 0,6 | 4,0 | 2,8 | 3,2 | 11,2 | 0 | 1,2 | 2,0 | 14,7(7) | допустима | |
| 75-100 | 1,0 | 0,5 | 4,0 | 3,0 | 3,2 | 12,0 | 3,2 | 1,5 | 2,1 | 15,2(7) | допустима | |
| 100-125 | 1,5 | 0,5 | 3,5 | 3,7 | 4,5 | 11,7 | 3,2 | 1,3 | 2,1 | 18,9(8) | помірно небезпечна | |
| 125-150 | 0,7 | 0,6 | 3,5 | 3,7 | 3,2 | 11,7 | 3,2 | 1,4 | 1,2 | 18,9(7) | помірно небезпечна | |
| 150-175 | 1,0 | 0,6 | 3,3 | 4,0 | 3,2 | 11,7 | 3,2 | 1,3 | 1,5 | 17,1(7) | помірно небезпечна | |
| 175-200 | 1,0 | 0,5 | 3,7 | 3,5 | 4,5 | 10,7 | 3,2 | 1,2 | 1,5 | 16,0(7) | допустима | |
| контроль | 0-30 | 0,3 | 0,2 | 0,3 | 1,0 | 1,2 | 12,5 | 0 | 0,3 | 0 | 3,0(2) | допустима |
| 30-40 | 0,6 | 0,2 | 1,2 | 0,7 | 1,2 | 7,2 | 0 | 0,2 | 0 | 2,6(3) | допустима | |
| 40-60 | 0,3 | 0,2 | 1,5 | 1,1 | 1,7 | 7,0 | 0 | 0,3 | 0 | 3,7(3) | допустима | |
| 60-75 | 1,5 | 0,5 | 4,0 | 3,6 | 3,0 | 7,0 | 0 | 1,2 | 2,1 | 15,6(6) | допустима | |
| 75-100 | 1,5 | 0,5 | 4,0 | 3,0 | 2,5 | 10,0 | 3,0 | 1,6 | 0,5 | 21,0(7) | помірно небезпечна | |
| 100-125 | 1,0 | 0,6 | 3,1 | 4,0 | 4,0 | 9,5 | 4,2 | 1,5 | 0,5 | 24,5(6) | помірно небезпечна | |
| 125-150 | 1,3 | 0,6 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 9,5 | 4,2 | 1,8 | 2,3 | 26,3(8) | помірно небезпечна | |
| 150-175 | 1,3 | 0,6 | 3,8 | 4,1 | 4,0 | 10,0 | 4,2 | 1,8 | 2,0 | 28,3(8) | помірно небезпечна | |
| 175-200 | 1,0 | 0,6 | 3,6 | 4,1 | 4,5 | 10,0 | 4,2 | 1,7 | 2,0 | 27,9(7) | помірно небезпечна | |
| ФОН[237] | - | 1,0 | 0,10 | 1,0 | 0,50 | 2,0 | 43,0 | 0,50 | 0,50 | 0,10 | - | - |
| ГДК[30,217] | - | 23,0 | - | 4,0 | 5,0 | - | 500 | 6,0 | 3,0 | 6,0 | - | - |
| Забезпеченість рослин мікроелементами | низька | <5,0 | - | - | <0,3 | - | <20,0 | - | <0,5 | - | - | - |
| середня | 5,0-10,0 | - | - | 0,3-0,7 | - | 20,0-40,0 | - | 0,5-1,0 | - | - | - | |
Необхідно пам’ятати про умовність негативного аспекту терміну «важкі метали», оскільки серед них багато елементів, фізіологічну роль яких доведено [237]. Їх концентрації в ґрунтах, водах, рослинах можуть бути нижчі за оптимальні і тоді вони розглядаються як мікроелементи. Вміст мікроелементів у рослинах, їх вплив на ріст, розвиток, кількісну і якісну продуктивність сільськогосподарських культур визначається вмістом мікроелементів у ґрунтах, який у свою чергу обумовлений факторами ґрунтоутворення, що визначають процеси розчинності йосадження речовин, міграції, акумуляції й перерозподілу мікроелементів у ґрунтовому профілі. Мікроелементи потрібні рослинам у малих кількостях. Незважаючи на це, вони відіграють важливу роль у біохімічних процесах: входять до складу ферментів або активізують їх діяльність[53,237].