АВТОМОРФНЫЕ ПОЧВЫ ПУНКТОВ МОНИТОРИНГА КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ИХ РАДИАЦИОННОЕ СОСТОЯНИЕ
|
Введение
1. Экологические условия формирования почв опорных пунктов мониторинга в пределах Кемеровской области
1.1. Климат
1.2. Геологическое строение и рельеф
1.3. Почвообразующие породы
1.4. Гидрография
1.5. Растительность
2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
3. Морфологическое строение и гранулометрический состав почв мониторинговых площадок
3.1 Морфологическое строение
3.2 Гранулометрический состав
5. Состав гумуса автоморфных почв
5.1. Особенности процессов гумусообразования и гумификации лесостепной зоны в пределах Кузнецкой котловины
6. Исследование радиационной ситуации в пределах мониторинговых площадок Кузбасса
6.1 Основные источники радионуклидов
6.3. Радиоактивное загрязнение: природа, источники, методы изучения (методическая разработка к семинарскому занятию)
Выводы
Список литературы
1. Экологические условия формирования почв опорных пунктов мониторинга в пределах Кемеровской области
1.1. Климат
1.2. Геологическое строение и рельеф
1.3. Почвообразующие породы
1.4. Гидрография
1.5. Растительность
2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
3. Морфологическое строение и гранулометрический состав почв мониторинговых площадок
3.1 Морфологическое строение
3.2 Гранулометрический состав
5. Состав гумуса автоморфных почв
5.1. Особенности процессов гумусообразования и гумификации лесостепной зоны в пределах Кузнецкой котловины
6. Исследование радиационной ситуации в пределах мониторинговых площадок Кузбасса
6.1 Основные источники радионуклидов
6.3. Радиоактивное загрязнение: природа, источники, методы изучения (методическая разработка к семинарскому занятию)
Выводы
Список литературы
Актуальность исследования. В настоящее время, как отмечено в работах многих исследователей (Панин, 2008; Собакин, 2010; Мотузова, 2013), во многих регионах техногенное загрязнение окружающей среды достигло высоких пределов, что представляет серьезную угрозу жизни и здоровью человека. Кемеровская область представляет собой промышленную зону, центральную часть которой занимает Кузнецкий угольный бассейн, металлургические и химические предприятия, крупные ТЭЦ.
По мнению С.С. Трофимова (1975), А.Н. Куприянова и др. (2010), среди областей и краев Западной Сибири Кемеровская область занимает сравнительно небольшую площадь, но, тем не менее, концентрирует на своей территории разнообразные комплексы сырьевых ресурсов. Основу своего промышленного комплекса, главным образом, она представляет угледобычей. На земли сельскохозяйственного назначения приходится лишь половина от всей площади Кемеровской области. Кузбасс - крупнейший из эксплуатируемых сегодня угольных бассейнов России, на долю которого приходится почти 40% общей добычи и более 70% добычи коксующихся углей.
Любые техногенные процессы, происходящие вблизи промышленных предприятий, оказывают непосредственное влияние на состоянии экосистемы. Так, угольная промышленность создает мощное техногенное воздействие на окружающую среду, которое проявляется не только в загрязнении атмосферного воздуха, образовании значительного объема загрязненных сточных вод, истощении и загрязнении подземных вод, но и в изъятии из хозяйственного оборота земельных площадей, накоплении технологических отходов. В приоритетные группы загрязняющих веществ, по мнению В.В. Добровольского (1999), входят тяжелые металлы и радионуклиды, основная масса которых поступает с выбросами индустриальных предприятий в нижние слои тропосферы, вовлекается в аэральную миграцию и осаждается на поверхность почвы.
Угольные предприятия являются основным источником загрязнения окружающей среды на территории Кемеровской области. При добыче полезных ископаемых происходит нарушение почвенного покрова, вследствие, чего проявляются деградационные процессы, в том числе наблюдается загрязнение почв радионуклидами, а также запыление атмосферы и окружающей территорий (О состоянии окружающей среды..., 2000).
Добыча угля сопровождается разрушением почвенного покрова естественных ландшафтов при проведении горнодобывающих работ как открытым, так и подземным способом. В таких условиях происходит изменение рельефа местности, полное или частичное нарушение почвенного покрова, нарушение водного и воздушного режимов почв, что ведет к нарушению биогеоценоза в целом. В результате складывается неблагоприятная экологическая обстановка в регионе с развитой горнодобывающей и перерабатывающей промышленностью (Овсянникова, Середина, 2014).
По мнению В.А. Ковды (1989), Г.В. Добровольского, Е.Д. Никитина (1990, 2006) почвы являются незаменимым природным ресурсом, и являются главным компонентом биосферы. Непрерывное использование почвенных ресурсов вызывает необходимость усиления государственного контроля над их использованием. В настоящее время в Кемеровской области проводятся многолетние наблюдения за состоянием почвенного покрова и его изменением под влиянием техногенных нагрузок.
Вопрос радиоактивного загрязнения экосистем на сегодняшний день довольно широко изучен на примерах различных полигонов. Многие отечественные и зарубежные ученые (Куликов, Молчанова, 1975; Алексахин, 1977, 1993; Лебедев и др., 1992; Петряев и др., 1993; Иванов и др., 1994; Кривохатский и др., 1994; Израэль, 2006; Бахур, 2009;), работали в зонах загрязнения в результате Кыштымской, Чернобольской и других радиационных аварий, проведено значительное количество исследований в этой области и поставлены модельные эксперименты. Опубликовано немало работ по крупному месторождению урана на территории Якутии (Собакин, Молчанова., 1994; Собакин, Чевычелов, Ушинский, 2012).
Вопросы миграции и механизмы взаимодействия радионуклидов с почвами в свое время также были изучены крупными учеными в области радиоэкологии и радиологии почв (Тимофеев- Ресовский, 1966; Павлоцкая, 1981; Прохоров, 1981; Собакин, 2010; Собакин, Чевычелов, 2010).
Кузбасс является наиболее урбанизированной областью Западной Сибири. На его территории располагаются 20 городов, 46 поселков городского типа, более 550 крупных промышленных и 300 сельскохозяйственных организаций. Большая концентрация предприятий угольной промышленности, черной и цветной металлургии, химии, машиностроения, железнодорожного и автомобильного транспорта обусловливают высокое антропогенное воздействие на окружающую среду, в том числе и на почвы.
В связи с интенсивным развитием горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, для территории Кузбасса характерно проявление процессов деградации и загрязнения почв радионуклидами, а в некоторых случаях и полного уничтожения почвенного покрова с образованием техногенных ландшафтов. Угольные предприятия - это комплексный источник воздействия на окружающую среду. При добыче полезных ископаемых основными источниками химического загрязнения почв могут быть карьеры и шахты, «пустая порода» в отвалах и хвостохранилищах; запыление атмосферы; сточные воды (включая шахтные); запыление окружающих территорий (О состоянии..., 2000).
Следует подчеркнуть, что обобщающих исследований, анализирующих поведение радионуклидов в почвах Кемеровской области, не проводилось. Попытки оценить ситуацию отражены в единичных работах С.В. Овсянниковой (2004, 2012), В.И. Просянникова, О.И. Просянниковой (2010), К.А. Вахрушева (2014).
Цель исследования. Изучить основные свойств ненарушенных, но подверженных техногенному воздействию почв, приуроченных к опорным пунктам мониторинга в пределах Кемеровской области, и оценить их радиационную обстановку.
Задачи исследования:
1. Изучить условия формирования, морфологические особенности и гранулометрический состав почв опорных пунктов экологического мониторинга;
2. Определить и интерпретировать основные химические и физико-химические свойства исследуемых почв;
3. Дать оценку содержания и закономерностям распределения основных элементов питания (N, P, K) в исследованных почвах;
4. Изучить особенности процессов гумусообразования, состав гумуса и гумусное состояние почв;
5. Изучить радиационную обстановку почво-грунтов в пределах изучаемой территории.
Научная новизна и практическая значимость. Оценена средняя удельная активность равновесных естественных радионуклидов (ЕРН), цезия-137 и стронция-90 в почвах Кузбасса по отдельным муниципальным районам, проведен сравнительный анализ эффективности закрепления радионуклидов почвами естественных и техногенных экосистем, а также выявлена степень их влияния на общий вклад в загрязнение природной среды области. Обобщены данные многолетнего экологического мониторинга почв по содержанию радионуклидов на территории исследований. Проведена статистическая обработка радиологических показателей.
Представленные данные вносят вклад в развитие биогеохимии элементов в почвенном покрове Кузбасса. Материалы исследований могут быть использованы: для дальнейшего экологического мониторинга и прогнозирования изменений эколого-геохимического состояния исследуемой территории; для оценки влияния промышленности на прилегающие территории; при планировании жилых зон; для разработки мероприятий по улучшению экологической обстановки.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации были представлены и обсуждались на ежегодной научной студенческой конференции «Старт в науку» (Томск, 2016, 2017, 2018); на IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы географии и геологии», посвященной 100- летию открытия естественного отделения в Томского государственном институте (Томск, 201 7); на Всероссийской конференции с международным участием «Черноземы Центральной России: генезис, эволюция и проблемы рационального использования» (Воронеж, 2017).
Материалы, представленные в магистерской диссертации, отражены в 5 публикациях, включая 2 статьи, входящие в материалы конференций с международным участием, изданные в журнале, имеющем импакт-фактор РИНЦ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, изложенная на 130 страницах компьютерного текста, включает список литературы из 151 наименований, 37 рисунков, 24 таблиц и 6 приложений.
Благодарности. Особую благодарность за научно-методическое руководство, неоценимый вклад и всестороннюю помощь автор выражает научному руководителю д.б.н., профессору В.П. Серединой, а также коллективу кафедры почвоведения и экологии почв. За оказанную помощь в проведении исследований и предоставленную возможность участия в инженерно-экологических изысканиях автор искренне признателен сотрудникам отдела проектно-изыскательских работ и мониторинга (ПИРиМ) инжиниринговой компании «СибГеоПроект», в частности, начальнику отдела С.В. Овсянниковой, инженеру I категории Н.С. Свинцовой, инженерам II категории КА. Вахрушеву, Д.Е. Кондрикову, а также Е.Г. Кондрикову.
По мнению С.С. Трофимова (1975), А.Н. Куприянова и др. (2010), среди областей и краев Западной Сибири Кемеровская область занимает сравнительно небольшую площадь, но, тем не менее, концентрирует на своей территории разнообразные комплексы сырьевых ресурсов. Основу своего промышленного комплекса, главным образом, она представляет угледобычей. На земли сельскохозяйственного назначения приходится лишь половина от всей площади Кемеровской области. Кузбасс - крупнейший из эксплуатируемых сегодня угольных бассейнов России, на долю которого приходится почти 40% общей добычи и более 70% добычи коксующихся углей.
Любые техногенные процессы, происходящие вблизи промышленных предприятий, оказывают непосредственное влияние на состоянии экосистемы. Так, угольная промышленность создает мощное техногенное воздействие на окружающую среду, которое проявляется не только в загрязнении атмосферного воздуха, образовании значительного объема загрязненных сточных вод, истощении и загрязнении подземных вод, но и в изъятии из хозяйственного оборота земельных площадей, накоплении технологических отходов. В приоритетные группы загрязняющих веществ, по мнению В.В. Добровольского (1999), входят тяжелые металлы и радионуклиды, основная масса которых поступает с выбросами индустриальных предприятий в нижние слои тропосферы, вовлекается в аэральную миграцию и осаждается на поверхность почвы.
Угольные предприятия являются основным источником загрязнения окружающей среды на территории Кемеровской области. При добыче полезных ископаемых происходит нарушение почвенного покрова, вследствие, чего проявляются деградационные процессы, в том числе наблюдается загрязнение почв радионуклидами, а также запыление атмосферы и окружающей территорий (О состоянии окружающей среды..., 2000).
Добыча угля сопровождается разрушением почвенного покрова естественных ландшафтов при проведении горнодобывающих работ как открытым, так и подземным способом. В таких условиях происходит изменение рельефа местности, полное или частичное нарушение почвенного покрова, нарушение водного и воздушного режимов почв, что ведет к нарушению биогеоценоза в целом. В результате складывается неблагоприятная экологическая обстановка в регионе с развитой горнодобывающей и перерабатывающей промышленностью (Овсянникова, Середина, 2014).
По мнению В.А. Ковды (1989), Г.В. Добровольского, Е.Д. Никитина (1990, 2006) почвы являются незаменимым природным ресурсом, и являются главным компонентом биосферы. Непрерывное использование почвенных ресурсов вызывает необходимость усиления государственного контроля над их использованием. В настоящее время в Кемеровской области проводятся многолетние наблюдения за состоянием почвенного покрова и его изменением под влиянием техногенных нагрузок.
Вопрос радиоактивного загрязнения экосистем на сегодняшний день довольно широко изучен на примерах различных полигонов. Многие отечественные и зарубежные ученые (Куликов, Молчанова, 1975; Алексахин, 1977, 1993; Лебедев и др., 1992; Петряев и др., 1993; Иванов и др., 1994; Кривохатский и др., 1994; Израэль, 2006; Бахур, 2009;), работали в зонах загрязнения в результате Кыштымской, Чернобольской и других радиационных аварий, проведено значительное количество исследований в этой области и поставлены модельные эксперименты. Опубликовано немало работ по крупному месторождению урана на территории Якутии (Собакин, Молчанова., 1994; Собакин, Чевычелов, Ушинский, 2012).
Вопросы миграции и механизмы взаимодействия радионуклидов с почвами в свое время также были изучены крупными учеными в области радиоэкологии и радиологии почв (Тимофеев- Ресовский, 1966; Павлоцкая, 1981; Прохоров, 1981; Собакин, 2010; Собакин, Чевычелов, 2010).
Кузбасс является наиболее урбанизированной областью Западной Сибири. На его территории располагаются 20 городов, 46 поселков городского типа, более 550 крупных промышленных и 300 сельскохозяйственных организаций. Большая концентрация предприятий угольной промышленности, черной и цветной металлургии, химии, машиностроения, железнодорожного и автомобильного транспорта обусловливают высокое антропогенное воздействие на окружающую среду, в том числе и на почвы.
В связи с интенсивным развитием горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, для территории Кузбасса характерно проявление процессов деградации и загрязнения почв радионуклидами, а в некоторых случаях и полного уничтожения почвенного покрова с образованием техногенных ландшафтов. Угольные предприятия - это комплексный источник воздействия на окружающую среду. При добыче полезных ископаемых основными источниками химического загрязнения почв могут быть карьеры и шахты, «пустая порода» в отвалах и хвостохранилищах; запыление атмосферы; сточные воды (включая шахтные); запыление окружающих территорий (О состоянии..., 2000).
Следует подчеркнуть, что обобщающих исследований, анализирующих поведение радионуклидов в почвах Кемеровской области, не проводилось. Попытки оценить ситуацию отражены в единичных работах С.В. Овсянниковой (2004, 2012), В.И. Просянникова, О.И. Просянниковой (2010), К.А. Вахрушева (2014).
Цель исследования. Изучить основные свойств ненарушенных, но подверженных техногенному воздействию почв, приуроченных к опорным пунктам мониторинга в пределах Кемеровской области, и оценить их радиационную обстановку.
Задачи исследования:
1. Изучить условия формирования, морфологические особенности и гранулометрический состав почв опорных пунктов экологического мониторинга;
2. Определить и интерпретировать основные химические и физико-химические свойства исследуемых почв;
3. Дать оценку содержания и закономерностям распределения основных элементов питания (N, P, K) в исследованных почвах;
4. Изучить особенности процессов гумусообразования, состав гумуса и гумусное состояние почв;
5. Изучить радиационную обстановку почво-грунтов в пределах изучаемой территории.
Научная новизна и практическая значимость. Оценена средняя удельная активность равновесных естественных радионуклидов (ЕРН), цезия-137 и стронция-90 в почвах Кузбасса по отдельным муниципальным районам, проведен сравнительный анализ эффективности закрепления радионуклидов почвами естественных и техногенных экосистем, а также выявлена степень их влияния на общий вклад в загрязнение природной среды области. Обобщены данные многолетнего экологического мониторинга почв по содержанию радионуклидов на территории исследований. Проведена статистическая обработка радиологических показателей.
Представленные данные вносят вклад в развитие биогеохимии элементов в почвенном покрове Кузбасса. Материалы исследований могут быть использованы: для дальнейшего экологического мониторинга и прогнозирования изменений эколого-геохимического состояния исследуемой территории; для оценки влияния промышленности на прилегающие территории; при планировании жилых зон; для разработки мероприятий по улучшению экологической обстановки.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации были представлены и обсуждались на ежегодной научной студенческой конференции «Старт в науку» (Томск, 2016, 2017, 2018); на IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы географии и геологии», посвященной 100- летию открытия естественного отделения в Томского государственном институте (Томск, 201 7); на Всероссийской конференции с международным участием «Черноземы Центральной России: генезис, эволюция и проблемы рационального использования» (Воронеж, 2017).
Материалы, представленные в магистерской диссертации, отражены в 5 публикациях, включая 2 статьи, входящие в материалы конференций с международным участием, изданные в журнале, имеющем импакт-фактор РИНЦ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, изложенная на 130 страницах компьютерного текста, включает список литературы из 151 наименований, 37 рисунков, 24 таблиц и 6 приложений.
Благодарности. Особую благодарность за научно-методическое руководство, неоценимый вклад и всестороннюю помощь автор выражает научному руководителю д.б.н., профессору В.П. Серединой, а также коллективу кафедры почвоведения и экологии почв. За оказанную помощь в проведении исследований и предоставленную возможность участия в инженерно-экологических изысканиях автор искренне признателен сотрудникам отдела проектно-изыскательских работ и мониторинга (ПИРиМ) инжиниринговой компании «СибГеоПроект», в частности, начальнику отдела С.В. Овсянниковой, инженеру I категории Н.С. Свинцовой, инженерам II категории КА. Вахрушеву, Д.Е. Кондрикову, а также Е.Г. Кондрикову.
1. Установлено, что в соответствии с классификацией и диагностикой почв России
(2004), исследованные почвы автоморфного ряда Кузнецкой котловины относятся к стволу постлитогенных и представлены двумя отделами: текструрно-дифференцированным и аккумулятивно-гумусовым. Текстурно-дифференцированный отдел включает следующие типы почв: дерново-подзолистая, агродерново-подзолистая, агросерая, серая и темно-серая. В аккумулятивно-гумусовый отдел входят: чернозем глинисто-иллювиальный и агрочернозем. Исследованные типы приурочены к опорным пунктам экологического мониторинга в пределах Кемеровской области.
2. Все исследованные почвы по гранулометрическому составу относятся, в основном, к тяжелосуглинистым и легкоглинистым разновидностям, что связано с лессовидностью почвообразующих пород, широко распространённых на территории Кузнецкой котловины. Поведение илистой фракции в профилях изученных почв подтверждает характер и направленность процессов почвообразования.
3. Особенности биологического круговорота, специфика условий гумусообразования и гумификации в пределах лесостепной зоны Кузнецкой котловины приводят к тому, что содержание гумуса закономерно увеличивается от дерново-подзолистой (2,7%) к серым (5,9%) почвам. Наиболее гумусированными являются темно-серые почвы (6,9%) и чернозем глинисто-иллювиальный (6,0%). Невысокие запасы гумуса (53,8-74,1 т/га) в верхнем 20 сантиметровом слое агрогенных почв, по сравнению с их целинными аналогами, вероятно, связаны с процессами дегумификации, что находит подтверждение в работах многих исследователей. Реакция среды исследованных почв колеблется в диапазоне слабокислая - нейтральная.
4. Исследованные почвы по содержанию валового азота и фосфора, их запасам в наиболее деятельном слое 0-20 см можно расположить в следующий возрастающий ряд: дерново- подзолистые^-серые^темно-серые^-чернозем глинисто-иллювиальный. Соотношение C:N изученных почв колеблется в пределах 8,0-11,2, что свидетельствует о низкой обогащенности гумуса азотом дерново-подзолистых почв, средней - серых и черноземов глинисто-иллювиальных, высокая - темно-серой почвы.
5. Установлено высокое содержание валового калия (1,63-2,0 %) в изученных почвах, приближающееся в кларку литосферы, что обусловлено лессовидным характером почвообразующих пород, имеющих значительное количество в своем составе первичных и вторичных калийсодержащих минералов. Формирование калийного профиля дерново-подзолистой и серых почв происходит под влиянием двух противоположно направленных процессов - подзолистого и дернового, в то время, как в черноземных почвах, наблюдается накопление калия в биоаккумулятивных горизонтах с постепенным уменьшением к материнской породе. Минимальные запасы калия в слое 0-20 см наблюдаются в дерново-подзолистой почве, возрастая к серым и темно-серым почвам, и достигая максимума в черноземе глинисто-иллювиальном.
6. Оценка гумусного состояния почв показала, что характерной особенностью группового состава гумуса дерново-подзолистой и агродерново-подзолистой почв является преобладание фульвокислот. Образование гуминовых кислот выражено слабо. Отношение Сгк:Сфк составляет 0,74-0,80, что характеризует тип гумуса как гуматно-фульватный. В остальных же типах целинных почв и их пахотных вариантах гумус фульватно-гуматный. Степень гумификации органического вещества возрастает от дерново-подзолистых почв (28,9%) к серым (34,9%), достигая максимальной величины в черноземе глинисто-иллювиальном (39,2%).
7. Установлено, что естественный радиационный фон почво-грунтов основных промышленных районов Кузбасса колеблется в пределах допустимых значений удельной эффективной активности ЕРН, однако средние значения Аэфф ЕРН для почво-грунтов Кемеровского и Новокузнецкого муниципальных районов выше по сравнению с остальными, в связи с чем, по данному показателю они отнесены к потенциальному классу опасности. Нарушений в искусственном радиационном фоне не обнаружено. Полученные средние показатели техногенных радионуклидов (137Cs, 90Sr) почво-грунтов не превышают фоновых значений по данному региону. Тем не менее, в Л-Кузнецком и Новокузнецком районах зафиксированы повышенные значения удельной активности по 137Cs, а в Беловском и Кемеровском - по 90Sr. Достоверность различий подтверждена статистически.
8. Для сравнения прочности закрепления ЕРН почвами техногенных и естественных (ненарушенных) экосистем были выбраны муниципальные районы, наиболее подверженные техногенезу - Беловский и Новокузнецкий. Прослеживается тенденция большей фиксации ЕРН почвами техногенных ландшафтов (118,8-118,9 Бк/кг) по сравнению с почвами естественных экосистем (87,8-98,9 Бк/кг). В целом, результаты исследования радиационной обстановки свидетельствуют о том, что содержание естественных и искусственных радионуклидов в почво-грунтах Кемеровской области не превышает допустимых фоновых значений.
(2004), исследованные почвы автоморфного ряда Кузнецкой котловины относятся к стволу постлитогенных и представлены двумя отделами: текструрно-дифференцированным и аккумулятивно-гумусовым. Текстурно-дифференцированный отдел включает следующие типы почв: дерново-подзолистая, агродерново-подзолистая, агросерая, серая и темно-серая. В аккумулятивно-гумусовый отдел входят: чернозем глинисто-иллювиальный и агрочернозем. Исследованные типы приурочены к опорным пунктам экологического мониторинга в пределах Кемеровской области.
2. Все исследованные почвы по гранулометрическому составу относятся, в основном, к тяжелосуглинистым и легкоглинистым разновидностям, что связано с лессовидностью почвообразующих пород, широко распространённых на территории Кузнецкой котловины. Поведение илистой фракции в профилях изученных почв подтверждает характер и направленность процессов почвообразования.
3. Особенности биологического круговорота, специфика условий гумусообразования и гумификации в пределах лесостепной зоны Кузнецкой котловины приводят к тому, что содержание гумуса закономерно увеличивается от дерново-подзолистой (2,7%) к серым (5,9%) почвам. Наиболее гумусированными являются темно-серые почвы (6,9%) и чернозем глинисто-иллювиальный (6,0%). Невысокие запасы гумуса (53,8-74,1 т/га) в верхнем 20 сантиметровом слое агрогенных почв, по сравнению с их целинными аналогами, вероятно, связаны с процессами дегумификации, что находит подтверждение в работах многих исследователей. Реакция среды исследованных почв колеблется в диапазоне слабокислая - нейтральная.
4. Исследованные почвы по содержанию валового азота и фосфора, их запасам в наиболее деятельном слое 0-20 см можно расположить в следующий возрастающий ряд: дерново- подзолистые^-серые^темно-серые^-чернозем глинисто-иллювиальный. Соотношение C:N изученных почв колеблется в пределах 8,0-11,2, что свидетельствует о низкой обогащенности гумуса азотом дерново-подзолистых почв, средней - серых и черноземов глинисто-иллювиальных, высокая - темно-серой почвы.
5. Установлено высокое содержание валового калия (1,63-2,0 %) в изученных почвах, приближающееся в кларку литосферы, что обусловлено лессовидным характером почвообразующих пород, имеющих значительное количество в своем составе первичных и вторичных калийсодержащих минералов. Формирование калийного профиля дерново-подзолистой и серых почв происходит под влиянием двух противоположно направленных процессов - подзолистого и дернового, в то время, как в черноземных почвах, наблюдается накопление калия в биоаккумулятивных горизонтах с постепенным уменьшением к материнской породе. Минимальные запасы калия в слое 0-20 см наблюдаются в дерново-подзолистой почве, возрастая к серым и темно-серым почвам, и достигая максимума в черноземе глинисто-иллювиальном.
6. Оценка гумусного состояния почв показала, что характерной особенностью группового состава гумуса дерново-подзолистой и агродерново-подзолистой почв является преобладание фульвокислот. Образование гуминовых кислот выражено слабо. Отношение Сгк:Сфк составляет 0,74-0,80, что характеризует тип гумуса как гуматно-фульватный. В остальных же типах целинных почв и их пахотных вариантах гумус фульватно-гуматный. Степень гумификации органического вещества возрастает от дерново-подзолистых почв (28,9%) к серым (34,9%), достигая максимальной величины в черноземе глинисто-иллювиальном (39,2%).
7. Установлено, что естественный радиационный фон почво-грунтов основных промышленных районов Кузбасса колеблется в пределах допустимых значений удельной эффективной активности ЕРН, однако средние значения Аэфф ЕРН для почво-грунтов Кемеровского и Новокузнецкого муниципальных районов выше по сравнению с остальными, в связи с чем, по данному показателю они отнесены к потенциальному классу опасности. Нарушений в искусственном радиационном фоне не обнаружено. Полученные средние показатели техногенных радионуклидов (137Cs, 90Sr) почво-грунтов не превышают фоновых значений по данному региону. Тем не менее, в Л-Кузнецком и Новокузнецком районах зафиксированы повышенные значения удельной активности по 137Cs, а в Беловском и Кемеровском - по 90Sr. Достоверность различий подтверждена статистически.
8. Для сравнения прочности закрепления ЕРН почвами техногенных и естественных (ненарушенных) экосистем были выбраны муниципальные районы, наиболее подверженные техногенезу - Беловский и Новокузнецкий. Прослеживается тенденция большей фиксации ЕРН почвами техногенных ландшафтов (118,8-118,9 Бк/кг) по сравнению с почвами естественных экосистем (87,8-98,9 Бк/кг). В целом, результаты исследования радиационной обстановки свидетельствуют о том, что содержание естественных и искусственных радионуклидов в почво-грунтах Кемеровской области не превышает допустимых фоновых значений.