ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2004, № 5, с. 546-550
ХИМИЯ ^^^^^^^^^^^^^^^^ ПОЧВ
УДК 631.416 (470.67)
СОДЕРЖАНИЕ ЙОДА В ПОЧВАХ ДАГЕСТАНА
© 2004 г. А. П. Дибирова, А. Б. Салманов
Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН
367000, Махачкала, ул. Гаджиева, 45 Поступила в редакцию 05.03.2003 г.
Обнаружено, что содержание йода в почвах трех климатический провинций Дагестана, распределение в почвенном профиле, его миграция и другие естественные процессы зависят от множества факторов, в том числе от высоты расположения объекта над уровнем моря, характера почвообра-зующих пород.
ВВЕДЕНИЕ
Иод - элемент, необходимый для нормального роста и развития животных и человека. По литературным данным его содержание в почве составляет 5 х 10-4% [4]. В организме человека йод присутствует в небольшом количестве - 15-20 мг и потребность в нем составляет всего 100-150 мкг в день [6, 22]. Особое биологическое значение йода заключается в том, что он является основной частью молекул гормонов щитовидной железы -тироксина и трийодтиронина [21].
По данным современных исследователей [24, 25] 1 миллиард 572 миллиона людей из 118 стран мира подвержены риску йод-дефицитных заболеваний. По крайней мере, 655 миллионов от мировой популяции людей (12%) поражены зобом. Недостатку йода в окружающей среде принадлежит роль провоцирующего фактора, вызывающего возникновение йод-дефицитных заболеваний у людей и сельскохозяйственных животных: гипо-териоза, узловых новообразований щитовидной железы у людей, необратимых нарушений мозга у плода и новорожденного [5, 20].
Дальнейшее течение этих заболеваний определяется факторами иного порядка, в частности, недостатком Со, Бе, Мп, Си, но роль йода все же является определяющей [10].
В отношении дисбаланса йода Дагестан является неблагополучным регионом. По данным Са-нэпидемнадзора Республики, распространенность зобной патологии среди населения в 1998 г. в среднем составила 40-60%, а в некоторых горных районах до 80% [8]. По данным Эндокринологического центра Минздрава РД, на период 1998-2000 гг. наиболее неблагополучны в отношении заболеваемости эндемическим зобом население горных районов - Ахтынского (71.1 на 1000 человек), Хунзахского (70), Дахадаевского (53.3), Магарамкентского (25.3) р-ов, где йода в почвах оказалось на порядок ниже, чем в почвах низменных районов. Но и население Тарумовско-
го р-на, где содержание йода в почве оказалось выше кларкового, йод-дефицитными заболеваниями поражено 44.1 на 1000 человек.
Нами проанализированы литературные данные о содержании йода в почвах других регионов России и соседних государств, традиционно считающиеся неблагополучными в отношении йод-дефицитных заболеваний: Среднерусской возвышенности, Полесья, Предуралья, Западно-Сибирской равнины, Северного Казахстана. Содержание йода во всех типах почв Дагестана ниже, чем в почвах этих районов [6, 12, 13, 19, 21].
Собственный материал и опубликованные литературные данные других исследователей [7, 14, 15, 16] позволяют выделить на территории республики четыре зоны, отличающиеся по уровню содержания йода в почве: 1) предгорная и юго-восточная часть Горного Дагестана со средним содержание йода в почвах; 2) среднегорная и центральная часть высокогорного Дагестана с относительным дефицитом йода. 80% почв этой зоны содержат йода меньше кларка - от 1.88 до 2.02 мг/кг. Подвижный водорастворимый йод составляет 1-12% от валового [14]; 3) Терско-Кум-ская низменность. Содержание йода ниже или приближено к кларку. По Тарумовскому р-ну эта цифра составляет в среднем 3.75 ± 1.5 мг/кг с пределами колебаний от 2.62 до 5.86; 4) Терско-Су-лакская низменность с малым и средним содержанием йода. Верхний и гумусовый горизонт каштановых и светло-каштановых почв содержат 4.81 ± 0.82 мг/кг элемента при значительном размахе величин от 0.9 до 7.64 мг/кг [16].
Исследования по изучению содержания йода в почвах Дагестана проводились и ранее [15, 15, 17, 18]. Но за период 20 и более лет экологическая обстановка в регионе изменилась. Причиной этому, помимо прочих факторов, может служить все время изменяющаяся и недостаточно изученная динамика затопления прибрежными водами низменных районов, процессы опустынивания сопре-
дельных территорий, непрерывные эрозионные процессы горных склонов, возрастающая антропогенная нагрузка.
Вышеперечисленные факты побуждают вновь заняться исследованием концентрации йода в основных типах почв Дагестана.
Цель настоящей работы - комплексное изучение закономерностей содержания и миграции йода в компонентах среды (в частности - в почве) в связи с широким распространением среди населения республики йод-дефицитных заболеваний.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
По различию почвенно-климатических условий территория Дагестана подразделена на три зоны: равнинная - от -28 до 150-200 м над уровнем моря; предгорная - от 150-200 до 850-1000 м над ур. м.; горная (внутригорная) - выше 8501000 м над ур. м. [1].
Объектом исследования послужили почвы, характерные для трех почвенно-климатичеких зон: коричневая легкосуглинистая, горно-каштановая, горно-луговая остепненная, горно-луговая долинная, светло-каштановая супесчаная суглинистая, луговая тяжелосуглинистая, коричневая, бурая.
На почвах каждого типа были заложены по 5-6 разрезов с отбором образцов по горизонтам. В образцах были определены основные агрохимические показатели. Содержание йода определяли кинетическим роданидно-нитритным методом в модификации Проскуряковой [20]. Определение йода проводилось на базе лаборатории биогеохимии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН и лабораторий биогеохимии и биофизики ПИБР ДНЦ РАН. Все аналитические данные были подвергнуты вариационно-статистической обработке [14].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
По содержанию йода исследуемые почвы можно разделить на две большие группы.
1. Содержание йода ниже кларкового (<5 мг/кг) обнаружено в эродированных горно-луговых долинных почвах (высота над ур. м. 950 м) - от 0.56 до 2.08 мг/кг и горно-каштановых почвах (810 м над ур. м.) - до 2.64 мг/кг ( в Ахтынском р-не).
2. Содержание йода выше кларкового выявлено в горно-луговых остепненных почвах Хунзах-ского р-на (населенный пункт Сивух, 1920 м над ур. м.). В верхнем горизонте (0-15 см) они содержат 3.0 мг/кг, на глубине 25-35 см содержание йода максимально - 12-13 мг/кг, на глубине 4050 см - 7.12-7.64 мг/кг. В населенном пункте Цада в почве того же типа содержание элемента более высокое и незначительно увеличивается с глуби-
ной - от 12.3 до 15.7 мг/кг. В населенном пункте Батлайч (1900 м) содержание йода в среднем составило 9 мг/кг.
В Магарамкентском и Хивском р-нах содержание йода в горно-луговой остепненной и типичной почвах варьирует от 1.88 до 6.12 мг/кг.
Уровень йода в почвах Предгорной зоны колеблется в широком диапазоне и зависит от содержания гумуса, а также от оползневых процессов почвенно-грунтовых масс, приводящих к формированию почв с погребенными горизонтами [3, 15].
Ниже содержание йода в светло-каштановых супесчаных и светло-каштановых суглинистых почвах Тарумовского района Терско-Сулакской низменности (-23 м). Эти почвы характеризуются невысоким содержанием гумуса (0.5-2.5%) [1, 9, 11]. Показания содержания I в светло-каштановых супесчаных почвах незначительно падают от горизонта А к горизонту В от 5.86 до 3.97 мг/кг. В суглинистых почвах другая картина - максимум приходится на горизонт В (10.68 мг/кг), что совпадает с нахождением в этом горизонте илистых частиц. Гумус составляет в среднем 1.3%. Из данных таблицы видно, что содержание валового йода в светло-каштановых, луговых тяжелосуглинистых почвах в горизонтах А и В колеблется в широких пределах - от 2.62 мг/кг до 9.36 мг/кг. Это обусловлено пестротой мехсостава, неоднородностью почвы по степени гумусированности, антропогенной нагрузкой. Содержание йода в горизонте В в светло-каштановой легкосуглинистой и тяжелосуглинистой почве возрастает в 2-3 раза. По данным Магомедовой Л.А., Тагирбековой Н.С. (1981) содержание этого элемента в данных типах почв колеблется от 1.19 до 7.64 мг/кг, среднее арифметическое и его ошибка составляют 4.81(0.82 мг/кг [17].
Луговые почвы Терско-Сулакской низменности более бедны йодом. По данным Магомедовой Л.А., Тагирбековой Н.С. (1981) только 14% луговых почв Терско-Сулакской низменности характеризуются "кларковыми" величинами йода (5 и более мг/кг) [16]. По нашим данным содержание йода в луговых почвах Тарумовского района составило 2.57 в горизонте А и 4.8 мг/кг в горизонте С. Содержание гумуса 2.6 и 1.6% соответственно.
Луговые тяжелосуглинистые почвы (-25.2 м) по содержанию I занимают промежуточное положение, максимальное содержание этого элемента приходится на глубину 35-45 см -4.8 мг/кг.
Значения взвешенной средней содержания йода по исследуемым типам почв дают цифры, приближенные к "кларковым" значениям (от 4.93 мг/кг для бурых лесных почв до 6.43 мг/кг для горно-каштановых почв). В этом смысле горно-луговые долинные почвы составляют исключение - 1.47 мг/кг (таблица).
Содержание валового йода в некоторых типах почв равнинного, предгорного и горного Дагестана (мг / кг)
Почва Административный район Высота над уровнем моря, м Горизонт Пределы колебаний концентраций, мг/кг Среднее арифметическое 5, среднее квадратичное отклонение V %, коэффициент вариации Среднее содержание гумуса, % Взвешенная средняя (гор. А + В + С)
Коричневая Магарамкентский 420 А 0.4-6.84 4.34 1.65 33.7 4.7 6.16
легкосуглинистая В 6.76-9.0 7.78 1.3 17 2.5
С 4.59-9.04 6.69 2.19 30.4 1.4
Горно- Магарамкентский 420 А 2.64-10.58 5.8 3.0 51.4 - 6.43
каштановая В 3.96-10.68 7.26 3.11 34.5 3.0
С - - - 2.4
Горно-луговая Ахтынский, 950 А 0.84-13.19 5.64 4.45 90 3.2 5.96
остепненная Хунзахский 1790-1920 В 3.16-14.67 9.33 5.7 90 3.8
С 1.88-7.44 3.5 2.6 52.36 1.4
Горно-луговая Ахтынский 950 А 0.58-1.88 1.455 0.712 9.65 - 1.47
долинная В О 0.92-1.89 1.5 0.59 41.77 -
Горно-луговая Хивский 2030 С А 3.36-5.92 4.60 1.00 22.72 8.9 5.14
типичная В 3.16-7.68 5.46 2.09 42.38 5.4
С 3.92-7.44 5.12 2.24 39.03
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.