Глава 1 Аналитический обзор
Важнейшее условие устойчивости популяции животных - поддержание положительного энергетического баланса, который достигается в популяциях при достаточном уровне потребления питательных веществ в соответствии потребностям в них организма. Фактический уровень потребления пищи в природных популяциях растительноядных млекопитающих меняется в зависимости от состояния их кормовой базы. Два важнейших показателя - количество кормовых ресурсов и их качество (питательная ценность, загрязненность и т.д.) определяют характер трофического обеспечения этих популяций.
Почва, вода, растения и организм животного являются неразрывно связанными звеньями единой миграционной цепи. Химический элементарный состав животного организма находится в тесной связи с основным источником его питания (Коломийцева, 1972). Как известно, учение о связях между химическим элементарным составом организма и химическим составом земной коры было разработано академиком В.И. Вернадским (1940), основателем науки биогеохимии. Он впервые показал планетарную роль живого вещества в геохимических процессах, теснейшим образом связав их с эволюцией всего органического мира. С 1922 года В.И. Вернадский изучал связи живых организмов с различными химическими элементами и, особенно с элементами, содержащимися в живых организмах в виде "следов". Этим следовым элементам или микроэлементам он придавал огромное значение в жизненных процессах, как в норме, так и в патологических отклонениях организма.
Следующий этап исследования этого вопроса связан с именем ученика академика В. И. Вернадского, А.П. Виноградовым. А.П. Виноградов (1949), на основании многолетних своих исследований, пришел к заключению, что концентрация элементов в живом веществе прямо пропорциональна содержанию их в среде обитания с учетом растворимости их соединений, тем самым автор создал учение о биогеохимических провинциях. Согласно этому учению, состав поверхности земли неоднородный, на ней имеются области с повышенным или пониженным содержанием тех или иных химических элементов. Эти области, отличающиеся от соседних по содержанию в них химических элементов (соединений) и, вследствие этого, вызывающие различную биологическую реакцию со стороны местной флоры и фауны, получили название биогеохимических провинций (Виноградов, 1963).
В соответствии современной классификации по генезису выделяют несколько типов биогеохимических провинций: природные, природно-техногенные, техногенные (Ковда и др., 1971; Ермаков, 1990 и др.). Исходя из этой классификации на территории бывшего Союза выделены биогеохимические провинции с избыточным или недостаточным содержанием в биосфере Со, Сu, J, Ni, Рb, Mo, Zn и др. (Ковальский, 1971; Яровая,1962; Ковальский, Яровая, 1966 и др.).
По данным В.И. Георгиевского и др. (1979) , А.П. Авцына (1991) и др. живые существа на 99% состоят из 12 наиболее распространенных элементов, содержащихся в концентрации 0,01% и выше. Это, так называемые, макроэлементы. Кроме того, во всех организмах находится небольшое количество тяжелых металлов, которые делятся на микроэлементы (конц. 10-3-10-6%) и ультрамикроэлементы (конц. меньше 10-6 %).
Из 81 элемента, обнаруженных в организме млекопитающих, в том числе и у человека, 15 признаны эссенциальными (Fe, J, Zn, Cu, Co, Cr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, F, Si, Li), a некоторые (Cd, Pb, Sn) являются потенциально эссенциальными (Георгиевский, 1979, Авцын, 1991 и др.).
Содержание молибдена в земной коре составляет 0,001 вес % (Николаев, 1954). Особенности распространения его в земной коре свидетельствуют о том, что он связан с гранитными и другими кислыми магматическими породами. Молибден проявляет как халькофильные, так и литофильные свойства, а его геохимия связана главным образом с анионными формами (Кабата-Пендиас, 1989). Всего насчитывают около 20 минералов молибдена. Среди них наиболее популярны молибденит (MoS2), повеллит (СаМоО4), вульфенит (РbМоО4), ферромолибдат (Fe(МоО4)3•7H2O) и некоторые другие (Георгиевский, 1979). Содержание молибдена в почвах близко к его содержанию в материнских породах, а в почвах мира изменяется в пределах 0,013-17,0 мг/кг. Почвы, развитые на гранитных породах и на некоторых обогащенных органикой сланцах, содержат повышенные количества молибдена. Содержание молибдена в почвах на территории бывшего Cоюза значительно колеблется. По данным ряда авторов (Николаев, 1954; Виноградов, 1963; Беренштейн, 1958; Пейве,1960; Каталымов, 1965) валовой молибден в различных почвах содержится от 0,5 до 12 мг/кг. На общее содержание молибдена в почвах оказывает влияние их механический состав. Легкие дерново-подзолистые, песчаные и супесчаные почвы содержат молибдена меньше, чем глинистые и суглинистые. Сравнительно высокое содержание молибдена наблюдается в областях месторождений молибдена (от 4· 10-4 и выше), а также в почвах тундры - 1,2-10-3 (Виноградов, 1963).
З.Н. Ахмедова (1990), исследуя содержание и распределение молибдена в основных почвообразующих породах и почвах равнинной зоны Дагестана, обнаружила повышенное содержание молибдена (3,4-3,7 мг/кг) в более тяжелых дельтовых отложениях, в четвертичных отложениях -2,2 мг/кг, а валовой молибден составлял 2,2 - 4,1 мг/кг.
По данным Д.Р. Шиндлер и др. (1990) содержание молибдена в почвообразующих породах Южной Якутии составляет от 0,6 до 1,1 мг/кг. (в 62% проанализированных проб), а подвижная форма молибдена в почвах - 0,150,02 мг/кг.
По данным А.П. Виноградова (1963) содержание Мо в почвах на территории бывшего Союза составляет в среднем 3·10-4 %.
По данным В.В. Ковальского (1957), Г.Я. Яровой (1962), Л.Н. Пятницкой (1973) на территории Армении, между р. Аракс и р. Баргушат и Зангезурским хребтом находятся биогеохимические провинции с повышенным содержанием молибдена в почве. Наряду о этим выявлены районы, где наблюдается пониженное содержание молибдена в различных почвах (Закарпатье, Татарстан, Приморский край).
О.В. Николаев и А.М. Ремез (1968) в 1957г провели более 2000 исследований почвы различных районов Кабардино-Балкарии на предмет содержания микроэлементов. По данным этих авторов, молибден был обнаружен только в 180 пробах, т.е. в 9 % от всех проб в небольших количествах (0,0001 - 0,0005 %). В с. Жанхотеко обнаружен молибден в нескольких пробах в количестве 0,1 мг/кг, в с. Жемтала в 6 пробах молибден обнаружен в количестве 0,0001 %. Исходя из этого авторы делают заключение о том, что в большинстве районов КБР почвы бедны молибденом. В то же время в горных районах близ г. Тырныауза находятся крупные месторождения этого элемента. Как известно, техногенное загрязнение (добыча, выплавка и переработка металлов) может быть причиной повышения содержания молибдена в почве. По данным S.B. Hornick et al (1984), в почвах вблизи завода по переработке молибдена его содержание составляло 35 мг/кг.
Изучению поведения молибдена в почвах уделяется пристальное внимание, поскольку среди других микроэлементов он выделяется своеобразными свойствами, являясь менее растворимым в кислых почвах и легкоподвижным в щелочных. К.В. Краускопф (1963), Добровольский В.В., (1983) и W. Creutzfeldt, R. Ebert (1985), обобщившие данные о поведении молибдена в почвах, установили, что его неорганические формы связаны главным образом с оксидами железа и алюминия и образуют слаборастворимые полукристаллические формы.
По литературным сведениям (Яковлева и др., 1972, Пейве, 1963, Каталымов,1965 и др.), растворимость, а следовательно, и доступность молибдена для растений во многом зависит от рН (известкование способствует поглощению молибдена растения) и условий дренирования почв.
Как отмечают А. Кабата-Пендиас (1989), Бакирова и др. (1990), процесс формирования химического состава природных вод совершается под воздействием состава пород, слагающих территорию, уровня содержания химических элементов в почвообразующих породах, почвах, растительности. Содержание микроэлементов, в том числе и молибдена в природных водах зависит от рН и степени минерализации почвы. По данным В.В. Ковальского (1957) в природных водах содержание молибдена по территории бывшего Союза в среднем составляет 5,4·10-5 %. В водах Марийской АССР - от 0,4 до 8,0 мкг/л, а в Ульяновской области - 1,0·10,0 мкг/л (Бакирова и др.,1990).
Анализ многолетних (1991-1998гг.) проб воды поверхностных водоемов, проведенных специнспекцией комитета природных ресурсов показал, что среднее содержание молибдена в р.Малка, - 0,00055 мг/л; р.Баксан (п.Тегенекли) - 0,003 мг/л, в верховьях р.Терек и в притоках р. Баксан - реках Азау, Донгуз-Орун, Терскол, Адыл-Су молибден не обнаружен. В то же время на территории КБР крупными и активными источниками молибдена и других тяжелых металлов (W, Cu, Bi, Pb, As) являются предприятия ТВМК с мощными открытыми карьерами, шахтными комплексами, отвалами и хвостохранилищами вскрытых и отработанных пород. Воды ручьев и рек, берущие начало в районе вольфрамомолибденового месторождения и питающие р.Баксан, обогащены этими металлами (0,3-2 мг/л ), тогда как фоновое содержание молибдена в природных водах не превышает 0,003 мг/л.
|
