Магнитная восприимчивость и эколого-геохимическая оценка почвенного покрова урбанизированных территорий восточной окраины русской равнины (стр. 4 )

Таблица 8 - Градации центильных интервалов концентрации (мг/кг)

поллютантов почв г. Перми, n=122

Хим. элемент	Номер группы, градации центильных интервалов и концентрации элементов
1 Очень низкая <5 %	2 Низкая 5-10 %	3 Ниже среднего 10-25 %	4 Среднее «норма» 25-75 %	5 Выше среднего 75-90 %	6 Высокая 90-95 %	7 Очень высокая >95 %
Zn	<52	52-65	65-84	84-180	180-264	264-295	> 295
As	<4	4-4,5	4,5-5	5-9	9-14	14-19	>19
Pb	< 10	10-13	13-20	20-65	65-104,5	104,5-133	>133
Cr	< 21	21-41	41-68	68-164	164-212	212-315	>315
Ni	< 25	25-35	35-51	51-151	151-238	238-308	>308
Cu	< 23	23-29	29-43	43-86	86-141	141-186	>186

На картосхемах содержания поллютантов в почвах города контуры геохимических аномалий в основном совпадают с контурами магнитных аномалий.

Содержание подвижных форм Ni, Cr, Cu значительно выше в почвах придорожных территорий, где их концентрация превышает ПДК по Cr и Cu – 1,5-4,2, Ni – 2,3-5,6 раза.

Взаимосвязь элементов. Высокие и средние достоверные коэффициенты корреляции по Спирмену выявлены в парах сравнения основных поллютантов почв г. Перми: Ni–Cr (r=0,9), Pb-Cu (r=0,52), Zn-Pb (r=0,49), Zn-Cu (r=0,48), Ni-Cu (r=0,35). Кластерный анализ подтвердил эти взаимосвязи и показал, что для поверхностных горизонтов почв г. Перми характерны следующие геохимические ассоциации: Cr-Ni, Zn-Pb-Cu, Zr-Y-Rb. Кластер Ni-Cr наиболее тесно ассоциирован с кластером As-Ga-Sr-Nb, который содержит техногенные для почв г. Перми элементы (As, Ga, Sr).

5.  ИНДИКАЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ МАГНИТНОЙ

ВОСПРИИМЧИВОСТИ ПОЧВ

Состав и содержание минералов железа. Мессбауэровская спектроскопия образцов урбаноземов придорожных территорий улиц Героев Хасана, 12 (обр. 2), Сибирской, 37 (обр. 3), Куйбышева, 105 (обр. 4), и внутридворовых территорий по улицам Лодыгина, 33 (обр. 1), Екатерининская, 133 (обр. 5), Куйбышева, 105 (обр. 6) показала, что состав минералов железа в почвах разнообразен (табл. 9). Основная часть железа в низкомагнитных почвах приходится на тонкодисперсные гидроксиды железа, которые обладают высокой поглотительной способностью по отношению к ТМ, но МВ этой группы минералов низкая 36-70*10-8 м3/кг [Dearing J., 1999]. Основной вклад в МВ почв вносят магнитоупорядоченные оксиды железа: гематит, магнетит/маггемит. В высокомагнитных почвах содержание магнетита в среднем в пять раз выше, чем в низкомагнитных. МВ стехиометричного магнетита, в зависимости от его дисперсности, колеблется от 39000*10-8 м3/кг до 100000*10-8 м3/кг [Dearing J., 1999].

Таблица 9 - Мессбауэровские параметры железосодержащей фазы низкомагнитной (обр. 5) и высокомагнитной (обр. 3) почв г. Перми

№ обр	ОМВ/ УМВ	Компонента спектра	δ, мм/с	Δ, мм/с	Fe57 Нэф, Кэ	RI, %	Fe фаз, %	Содержание фазы, %	Фаза
5	1,2*10-3 СИ/ 76,6* 10-8 м3/ кг	С1(Fe3+)	0,41	-0,26	509	7,3	0,16	0,23	Гематит
С2(Fe3+) А	0,28	-0,04	489	12,7	0,28	0,52	Магнетит
C3(Fe3+,Fe2+) В	0,63	0,06	475	4,4	0,10
D1(Fe2+)	1,12	2,69	0	12,8	0,29	-	Хлорит Fe2+
D2(Fe3+)	0,37	0,63	0	62,8	1,41	-	Т/д гидроксиды Fe
Гидрослюда
Хлорит Fe3+
3	11*10-3 СИ/ 1065* 10-8 м3/ кг	С1(Fe3+)	0,38	-0,21	517	2,4	0,09	0,13	Гематит
С2(Fe3+) А	0,26	-0,03	487	14,1	0,56	2,02	Магнетит
C3(Fe3+,Fe2+) В	0,68	0,01	458	22,9	0,90
D1(Fe2+)	1,26	2,37	0	23,7	0,93	-	Пироксен
D2(Fe3+)	0,26	0,86	0	34,4	1,36	-	Слюда с Fe3+, Fe4+
D3(Fe2+)	1,01	0,74	0	2,5	0,10	-	Ильменит

δ – изоморфный сдвиг тонкодисперсных гидроксидов железа; Δ – квадрупольное расщепление; Fe57 Нэф – магнитные поля на ядрах; RI – площадь компонент; «-» означает не определяли

Магнетит в почвах г. Перми нестехиометричен. В большей степени нестехиометричность «S» и концентрация дефектов структуры «C» выражены в низкомагнитных почвах внутриквартальных территорий (рис. 6). При высокой степени отклонения от стехиометрии структуры магнетита его МВ снижается до 14000*10-8 м3/кг. Увеличение нестехиометричности происходит в результате окисления ионов Fe+2 в подрешетке В [, 2008], что приводит к образованию твердого раствора магнетит/маггемит. В магнетите высокомагнитных урбаноземов придорожных территорий степень отклонения от стехиометрии низкая, а его МВ достигает 45000*10-8 м3/кг.