Trace element accumulation by soils and plants in the North Caucasian geochemical province

Aleksey Nastavkin,Alexander Puzanov,Jaum Bech,Natalya Shvydkaya,Vladimir Alekseenko

doi:10.31897/pmi.2021.1.15

Abstract

Long-term studies of the North Caucasian geochemical province allowed to establish regional abundances and calculate accumulation (dispersion) factors for chemical elements in rocks, soils, and plants. Certain natural regional patterns characterize the province. Associations of elements in high and low concentrations are often determined by the predominant composition of rocks: carbonate-terrigenous, terrigenous, and igneous. The study of the average contents of several chemical elements in the soils of the province showed that the association of accumulated elements includes metals with different migration characteristics. Thus, despite the rather close values of the ionic radii, Pb, Zn, Cu, and Li (judging by the ionic potential) are characterized by the formation of cations, while Mn, Mo, and Zr form complex ions. Such elements as Zn, Cu, and Pb are mainly accumulated on hydrosulfuric barriers, while Mo, Co, and Mn are stopped by oxygenous barriers. For Cu, Zn, Mo, and Co, biogenic accumulation plays a significant role, while for Pb and Ni it is practically absent. The absolute dispersion of the elements did not reach environmentally hazardous values, although it indicates a fairly intensive migration. In woody plants, Ba, Nb, Sc, Sr, and Zn are accumulated most intensively.

Highlights

В.А.АЛЕКСЕЕНКО1,2,3, Н.В.ШВЫДКАЯ4, Дж.БЕК5, А.В.ПУЗАНОВ3, А.В.НАСТАВКИН2 1 Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф.Ушакова, Новороссийск, Россия 2 Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия 3 Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия 4 Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т.Трубилина, Краснодар, Россия 5 Университет Барселоны, Барселона, Испания
Что почвы в значительной мере унаследовали для указанных элементов особенности их распространенности в коренных горных породах и в известных к настоящему времени месторождениях
Рассматривая биогеохимические особенности региона, отметим, что кларки концентрации химических элементов в золе растений отличаются большими величинами [2]

Summary

Introduction

В.А.АЛЕКСЕЕНКО1,2,3 , Н.В.ШВЫДКАЯ4, Дж.БЕК5, А.В.ПУЗАНОВ3, А.В.НАСТАВКИН2 1 Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф.Ушакова, Новороссийск, Россия 2 Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия 3 Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия 4 Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т.Трубилина, Краснодар, Россия 5 Университет Барселоны, Барселона, Испания. Многолетние исследования Северо-Кавказской геохимической провинции позволили установить местные кларки и кларки концентрации (рассеяния) химических элементов в горных породах, почвах и растениях. Важное значение имеет изучение аккумуляции элементов почвенно-растительным покровом и для оконтуривания вторичных геохимических полей, соответствующих районам и узлам месторождений полезных ископаемых.

Results

Conclusion