CC BY
48
УДК 574.24: 615.322
DOI 10.46845/1997-3071 -2020-59-61 -72
ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОЧВ АНТРОПОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
Н. А. Дьякова, С. П. Гапонов, А. И. Сливкин
ECOLOGICAL AND HYGIENIC ASSESSMENT OF SOIL CONDITION OF THE ANTHROPOGENIC ECOSYSTEMS OF THE VORONEZH REGION
N. A. Dyakova, S. P. Gaponov, A. I. Slivkin
Тяжелые металлы в настоящее время являются одними из наиболее важных загрязнителей объектов окружающей среды в силу их миграции по биологическим цепям. Целью исследования являлось изучение эколого-гигиенического состояния верхних слоев почв урбо- и агроэкосистем Воронежской области. В регионе была выбрана 51 точка образцов верхних слоев почв в различных с точки зрения антропогенного воздействия районах. В анализируемых образцах изучено содержание основных тяжелых металлов: свинца, ртути, кадмия, мышьяка, кобальта, никеля, хрома, цинка, меди. Выявлены территории, для которых характерно загрязнение верхних слоев почв теми или иными элементами, а также показаны объекты хозяйственной деятельности человека в регионе, наносящие наибольший вред окружающей среде. Не соответствуют требованиям нормативной документации по содержанию тяжелых металлов 18 образов почв. Наибольшее негативное влияние на состояние верхних слоев почв региона оказывают такие предприятия, как ООО «Бормаш» и ОАО «Минудобрения», ТЭЦ «ВОГРЭС», а также автомобильная трасса М4 и железная дорога. При общем благополучии большего числа исследуемых почв по содержанию определяемых тяжелых металлов и мышьяка расчет суммарного показателя загрязнения позволил сделать неутешительный вывод: допустимую степень загрязнения имеют лишь 10 образцов, отобранных в пос. Елань-Колено, Нижнедневицке, г. Нововоронеже, а также образцы, собранные в Ольховатском, Грибановском, Хохольском, Новохоперском, Репьевском, Воробьевском районах и на удалении более 100 м от нескоростной автомобильной дороги в Богучарском районе. При этом самыми чистыми почвами региона можно считать почвы вблизи г. Нововоронежа, пос. Елань-Колено, в Новохоперском и Богучарском районах.
Воронежская область, свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, кобальт, никель, хром, цинк, медь, почва, показатель загрязнения
Today heavy metals are one of the most dangerous pollutants of objects of a surrounding medium owing to their migration on biological chains. The research was aimed at studying of ecological-hygienic condition of the upper layers of soils of urbo-and agroecosystems of the Voronezh region. 51 points of exemplars of upper layers of soils in areas, various in terms of anthropogenic influence, have been chosen in the re-
gion. The content of the main heavy metals has been studied in the analyzed examples: lead, mercury, cadmium, arsenic, cobalt, nickel, chrome, zinc, copper. Territories have been identified where upper layers of soils are polluted with these or those elements, and also facilities used for economic activities in the region doing the greatest harm to the environment have been shown. 18 examples of soils do not conform to the requirements of the standard documentation on the content of heavy metals. At the same time the industrial enterprises LLC Bormash and JSC Minudobrenie, combined heat and power plant of "VOGRES" and also automobile route M4 and the railroad have the greatest negative impact on the condition of upper layers of soils of the region. At the general wellbeing of bigger number of the explored soils on the maintenance of separate elements, calculation of a total indicator of pollution allowed us to draw a conclusion that only 10 exemplars which have been collected in Elan-Koleno, Nizhnednevitsk, the Novovoronezh and also exemplars collected in Olkhovatsky, Gribanovsky, Hokholsky, New Khopyor, Repyevsky, Voro-byevsky districts and at a distance of more than 100 m from not high-speed automobile road in Bogucharsky district demonstrate tolerable rate of pollution. At the same time the clearest soils of the region can be considered soils near the Novovoronezh, the settlement of Elan-Koleno, in the New Khopyor and Bogucharsky districts.
Voronezh region, lead, mercury, cadmium, arsenic, cobalt, nickel, chrome, zinc, copper, soil, index of pollution
ВВЕДЕНИЕ
Активизация хозяйственной деятельности человека - одна из глобальных экологических проблем современности. В результате роста городов природные экосистемы претерпевают значительные изменения, формируются новые антропогенные экосистемы, характеризующиеся неустойчивостью и значительными изменениями в составах воздуха, водных объектов и почв [1, 2].
Центральное Черноземье является развитым районом растениеводства и земледелия. Из-за активного освоения минеральных ресурсов, значительной химизации в сельском хозяйстве, последствий чернобыльской трагедии возникла актуальная проблема снабжения пищевой промышленности безопасным растительным сырьем. Загрязненное растительное сырье - важный источник попадания в организм человека различных экотоксикантов, в частности, тяжелых металлов
[3, 4].
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Целью исследования является изучение эколого-гигиенического состояния верхних слов почв урбо- и агроэкосистем Воронежской области.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проводились на основе Воронежской области как среднестатистического региона Центрального Черноземья. Выбор территорий для забора образцов верхних слов почв обусловлен особенностями воздействия человека (рисунок): химические предприятия (23, 24, 28); теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) (27); атомная электростанция (АЭС) (8); аэропорт (30); улица г. Воронежа (31); высоковольтные линии электропередач (ВЛЭ) (9); городское водохранилище (29);
районные центры с развитой инфраструктурой (Борисоглебск (25), Калач (26)); зона месторождения сульфидных медно-никелевых руд (4); районы, попавшие в зону радионуклидного загрязнения после аварии на Чернобыльской АЭС (5-7); районы активной сельскохозяйственной деятельности (10-22); в качестве сравнения (фона) - заповедные территории (Воронежский природный биосферный заповедник (1), Хоперский государственный природный заповедник (2, 3)). Также осуществляли отбор верхних слоев почв вдоль и на удалении от дорог разной степени загруженности и в разных природных зонах: лесная зона (32-35) - трасса М4 «Дон», лесостепная зона (36-39) - трасса А144 «Курск-Саратов», степная зона (40-43) - трасса М4 «Дон», проселочная автомобильная дорогая малой загруженности (44-47) и железнодорожные пути (48-51). Проводился отбор проб почв глубиной 0-10 см. Географические координаты точек отбора образцов верхних слоев почв приведены в таблице.
ЛИПЕЦКАЯ ОЬЛАСТЬ
°Усмань
f »«*«•• ТАМБОВСКАЯ ОЬЛАС1Ь f !<■' °Мордово О
484йч. i • ' оТокареекаЛ,»- ®Уварове j"
i °3емлянск* Рамоиь . пКрас«олескый " 0Жераевка
ЩЩ- • ° Паш ко Козл'бвка, ^¡у* -g .......
Садооое0 °Ростоши ; „ £ ("«барм '
5 pre g Семилукк
u<4 °Нижмеаевиик
feg | .
• X \ пСииие
^Ч Лиляги
«9 л-j "Краеиелмпьв
г
г - л ©Жердеека
enlLo . J
А
«.Истобное
1^паиище<. 10 • Красное^ /' '"'Кискн <;
- "^ачеека II о36-39 « Й4'оГ^баиовскн?
"Архангельское - &
0Новоронаж - 2&орисоглебск $
8 . ч «Троиукое
S?' ' >..........■ Еламь-Кол^о 24ПоЕор^
Алексеевка3 Ь Е Л10Р0лС КАЯ иЬЛАСГЬ
^Острогожск н^жмийО;
чу,—-*Ки
bijrjjprt
16
Каменка0'
МСЛЯЙ ;
а*»1.«
ЦТатарико _
'--- с w. «
18
,5 Воробьевка0
.иг. 40J43 12 аПавловск
- / >у-
■ \ '
"и Ноеониколаевский °Урюлинск
С •у
t-M
еЭалуйки
Вейоеде&а %
£ 11
% "Ольхо ватка
■Я
т <-,-;!
Подгоренекий
2Б
Калач
°Логоеое
°Россошь цомд 22-23 оКааггеа „МшроФановка
Г 4+4J
■ >л„Новсбел.}я °Талы Белолчцко - оправка ---------237
БелолчцкО^
" — J?j „ -237
УКРА_И\Н-А
Ноеоакиинский0
КуоА^У^
°Алексееесхая
B0ni;ui НАЛСКАЯ > UL)IAi;[b
j:
Sä
с
re"
<
ö
в
5
51-
50'
°Слащевская
Р
(.Мигалинская
оМарю
а ■ 4«' OÜT Ü В СКАЯ. ü Ü Л.АСТ Ь °ВеШеНСК^
н1°Мешковская
ка)1
Серафимович
43-
ш
ВОРОНЕЖСКАЯ ОБЛАСТЬ
Рис. Карта отбора образцов (цифры расшифрованы выше) Fig. Map of sampling
Изучали образцы верхних слоев почв на базе атомно-абсорбционного спектрометра МГА-915МД. Определяли содержание свинца, мышьяка, ртути, кадмия - эти наиболее токсичные элементы нормируются в растительном сырье и продуктах питания. Кроме того, проводился анализ образцов на содержание никеля, так как в Новохоперском районе области разрабатывается проект по добыче
руды данного аллергенного и канцерогенного элемента, причем открытым способом. Также исследовали образцы на содержание цинка (элемент 1-го класса опасности), хром, кобальт и медь (элементы 2-го класса опасности) [2, 5].
Тяжелые металлы в образцах верхних слоев почв выявляли в соответствии с Методическими указаниями по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. Исследования проводились с двумя параллельными опытами, их среднее арифметическое - результат определения пробы. Допускаемые расхождения в результатах параллельных определений при доверительной вероятности 95 % не превышали 33 %.
Для более полной оценки загрязнения верхних слоев почв региона рассчитали суммарный показатель загрязнения ^с):
Ъ = ЕСК* +•••+ Ксп)-(п- 1), (1)
Ка = с1, (2)
сФ
где п - число определяемых элементов; КС - коэффициент концентрации ьго элемента; О - реальное содержание загрязняющего элемента; Сф - фоновое содержание элемента.
Интерпретация результатов расчета степени опасности загрязнения почв токсичными элементами осуществлялась по шкале, в которой величина Zс менее 16 оценивается как допустимая, от 16 до 32 - умеренно опасная, от 32 до 128 -опасная, а свыше 128 - чрезвычайно опасная [6].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка в образцах верхних слоев почв и суммарный показатель загрязнения отражены в таблице.
Концентрация свинца превышена в почвах, отобранных вблизи регионального аэропорта им. Петра I и ООО «Бормаш». Вероятной причиной загрязнения почв вблизи аэропорта может являться использование топлива, включающего в качестве присадки тетраэтилсвинец. Загрязнение почв вблизи предприятия машиностроения может быть связано с недостаточной фильтрацией выбросов завода, специализирующегося на изготовлении оборудования для предприятий разных отраслей промышленности, в сплав для которого входит свинец для повышения прочности, антифрикционных и антикоррозийных качеств.
Содержание кадмия превышает предельно допустимые концентрации в образцах почв: около ОАО «Минудобрения» (используется на данном производстве в качестве катализатора при синтезе минеральных удобрений); вблизи ООО «Бормаш» (широко применяется как антифрикционная добавка для сплавов); на расстоянии 100 м от трассы М4 в лесной зоне (загрязнение может быть связано с выбросами автотранспорта); на расстоянии 100 м от железной дороги (загрязнение может быть следствием эксплуатации железных дорог) [8, 9].
Превышение предельно допустимых концентраций мышьяка отмечается: около ОАО «Минудобрения» (вероятно, он используется для производства инсектицидов); около ООО «Бормаш» (может являться примесью к руде); около ТЭЦ «ВОГРЭС» (ТЭЦ более 80 лет использовала в качестве топлива каменный уголь, который всегда содержит значительные примеси мышьяка).
Таблица. Валовое содержание тяжелых металлов и мышьяка Table. Gross content of heavy metals and arsenic in exemplars o:
в образцах почв и суммарный показатель загрязнения upper layers of soils and a total indicator of pollution
№ n/n Место отбора Географические координаты Содержание, мг/ кг Zc
РЬ Hg Cd As Ni Cr Co Cu Zn
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 Воронежский заповедник им. В. М. Пескова 51°48'23"N, 39°32'27"Е 4,10 0,04 0,02 0,90 2,24 3,90 2,99 3,30 11,48 -
2 Хоперский заповедник (Новохоперский район) 51 ° 18'01 "N, 41 °52'42 "Е 4,32 0,02 0,07 0,62 5,76 4,62 2,16 7,41 17,34 -
3 Хоперский заповедник (Грибановский район) 51°30'47"N, 42°35'07"Е 4,74 0,01 0,03 0,55 2,85 2,86 1,84 6,84 25,61 -
Среднее региональное фоновое 4,39 0,02 0,04 0,69 3,62 3,79 2,33 5,85 18,14
4 Поселок Елань-Колено 51 °09'41 "N, 41 °08'43 "Е 3,23 0,04 0,06 0,78 6,67 10,20 4,75 7,19 22,68 6
5 Поселок Нижнедевицк 51°32'47"N, 38°23'07"Е 8,95 0,06 0,16 0,64 1,54 17,47 6,28 13,90 17,00 13
6 Город Острогожск 50°51'31"N, 39°05'48"Е 7,66 0,03 0,19 0,92 10,83 23,41 7,26 16,46 42,70 19
7 Город Семилуки 51°42'13"N, 39°00'24"Е 9,87 0,02 0,10 1,12 8,33 26,42 10,61 27,73 50,76 21
8 Город Нововоронеж 51°16'25"N, 39°12'38"Е 4,45 0,09 0,02 0,75 2,23 8,29 4,42 4,67 13,87 5
9 ВЛЭ (Нововоронежский городской округ) 51°17'46"N, 39°14'37"Е 12,63 0,05 0,25 1,41 20,12 14,13 8,40 7,97 66,12 23
10 Сельскохозяйственные поля Лискинского р-на 51°09'44"N, 39°26'57"Е 7,79 0,05 0,34 0,73 1,46 9,56 9,32 17,86 9,58 16
11 Сельскохозяйственные поля Ольховатского р-на 50°17'31"N, 39°17'26"Е 1,68 0,07 0,25 0,99 8,95 12,70 5,45 9,34 30,21 14
12 Сельскохозяйственные поля Подгоренского р-НЕ 50°24'41"N, 39°40'14"Е 3,30 0,03 0,24 0,92 13,84 4,48 7,37 26,94 26,63 16
13 Сельскохозяйственные поля Петропавловского р-на 50°04'51"N, 40°55'09"Е 4,59 0,07 0,26 0,68 1,35 8,40 10,04 29,62 28,90 17
14 Сельскохозяйственные поля Грибановского р-нг 51°26'52"N, 41°59'33"Е 6,18 0,02 0,07 1,29 11,83 4,19 4,04 18,00 35,71 9
15 Сельскохозяйственные поля Хохольского р-на 51°35'17"N, 38°47'33"Е 3,48 0,03 0,18 0,81 12,14 6,61 7,00 15,47 41,84 13
16 Сельскохозяйственные поля Новохоперского р-на 51°06'36"N, 41°36'51"Е 4,39 0,01 0,21 1,06 4,84 2,53 4,02 10,55 17,85 7
17 Сельскохозяйственные поля Репьевского р-на 51°05'27"N, 38°38'50"Е 3,19 0,09 0,17 1,18 6,20 7,25 9,90 9,36 21,09 13
18 Сельскохозяйственные поля Воробьевского р-н£ 50°38'54"N, 40°57'52"Е 2,82 0,06 0,10 0,65 7,30 4,00 5,10 23,39 14,78 9
19 Сельскохозяйственные поля Панинского р-на 51°40'01"N, 40°06'58"Е 6,91 0,10 0,24 1,25 10,88 12,88 8,60 10,33 47,93 20
20 Сельскохозяйственные, поля Верхнехавского р-на 51°49'53"N, 39°55'01"Е 11,60 0,09 0,30 1,34 4,87 10,53 6,38 26,82 29,08 21
21 Сельскохозяйственные поля Эртильского р-на 51°49'44"N, 40°49'45"Е 13,09 0,11 0,32 0,72 12,99 4,67 4,59 14,97 46,72 21
22 Сельскохозяйственные поля Россошанского р-на 50°12'47"N, 39°34'58"Е 6,80 0,13 0,24 1,20 14,57 8,50 8,30 28,75 25,00 23
Продолжение таблицы
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
23 500 м от ОАО «Минудобрения» 50°08'54'ЪГ, 39°39'47"Е 10,14 0,12 0,52 2,79 28,46 45,16 18,92 51,55 154,45 62
24 500 м от ООО «Бормаш» 51°14'5ГЪГ, 42°28'36"Е 34,57 0,06 0,71 3,09 98,25 37,72 16,73 62,35 128,74 87
25 Город Борисоглебск 51°22'33'ЪГ, 42°04'28"Е 12,35 0,05 0,47 1,11 14,94 25,28 10,53 24,63 95,45 35
26 Город Калач 50о25'23'ЪГ,41°01'1ГЕ 14,02 0,02 0,13 1,12 29,9 42,81 9,12 39,24 81,46 36
27 500 м от ТЭЦ «ВОГРЭС» (г. Воронеж) 51°37'48'Ъ[, 39°13'37"Е 7,34 0,16 0,09 3,81 5,35 36,73 12,07 37,88 94,26 36
28 500 м от ООО «Сибур» (г. Воронеж) 51°37'23'Ъ[, 39°14'36"Е 17,39 0,15 0,12 1,63 4,23 43,47 11,26 28,68 132,08 37
29 Побережье Воронежского водохранилища 51°44'48'Ъ[, 39°13'42"Е 11,91 0,14 0,16 1,45 8,45 18,10 7,31 7,94 37,13 20
30 Вблизи Воронежского аэропорта им. Петра I 51°48'36'Ъ[, 39°14'37"Е 33,80 0,12 0,21 1,57 15,53 24,62 6,29 28,05 25,91 32
31 Улица г. Воронеж (ул. Ленинградская) 51°39'37'Ъ[, 39°15'01"Е 15,83 0,16 0,19 1,67 6,15 35,48 21,78 38,31 123,25 43
32 Вдоль трассы М4 (в Рамонском р-не) 51°5Г2ГЪ[, 39°12'57"Е 26,55 0,09 0,68 1,90 37,32 25,27 14,98 59,04 94,13 60
33 100 м от М4 (в Рамонском р-не) 51°5Г2ГЪ[, 39°12'57"Е 12,58 0,08 0,58 1,71 26,88 32,10 13,23 30,63 87,41 47
34 200 м от М4 (в Рамонском р-не) 51°5Г2ГЪ[, 39°12'57"Е 10,11 0,02 0,21 1,17 11,22 18,42 8,17 19,56 46,29 19
35 300 м от М4 (в Рамонском р-не) 51°5Г2ГЪ[, 39°12'57"Е 7,99 0,02 0,20 1,12 8,15 19,39 5,09 19,46 30,35 16
36 Вдоль трассы А144 (в Аннинском р-не) 51°29'27'Ъ[, 40°27'51"Е 24,8 0,02 0,34 1,34 39,39 26,93 10,53 42,73 105,59 45
37 100 м от А144 (в Аннинском р-не) 51°29'27'Ъ[, 40°27'51"Е 17,7 0,02 0,29 1,1 31,32 28,42 11,17 36,19 98,48 38
38 200 м от А144 (в Аннинском р-не) 51°29'27'ЪГ, 40°27'51"Е 13,77 0,02 0,13 0,81 22,4 23,41 10,21 31,64 86,24 27
39 300 м от А144 (в Аннинском р-не) 51°29'27'Ъ[, 40°27'51"Е 10,38 0,02 0,09 0,76 12,1 20,7 8,18 32,07 78,57 21
40 Вдоль трассы М4 (в Павловском р-не) 50°25'17'Ъ[, 40°08'06"Е 26,76 0,02 0,27 0,96 36,65 22,89 15,65 46,52 116,9 44
41 100 м от М4 (в Павловском р-не) 50°25'17'Ъ[, 40°08'06"Е 19,13 0,02 0,24 0,87 25,94 20,35 14,11 41,78 105,75 36
42 200 м от М4 (в Павловском р-не) 50°25'17'Ъ[, 40°08'06"Е 12,61 0,01 0,19 0,63 17,77 18,55 13,06 35,74 92,71 28
43 300 м от М4 (в Павловском р-не) 50°25'17'Ъ[, 40°08'06"Е 10,79 0,01 0,17 0,54 5,84 19,59 12,75 27,48 74,86 21
44 Вдоль нескоростной дороги 49°53'53'Ъ[, 40°32'47"Е 10,69 0,02 0,13 1,14 4,83 16,64 7,85 27,85 54,84 17
45 100 м от нескоростной дороги 49°53'53'Ъ[, 40°32'47"Е 4,10 0,01 0,09 0,98 3,91 12,52 6,17 26,75 50,65 11
46 200 м от нескоростной дороги 49°53'53'Ъ[, 40°32'47"Е 3,70 0,01 0,04 0,85 3,43 15,03 6,38 29,49 51,51 11
47 300 м от нескоростной дороги 49°53'53'Ъ[, 40°32'47"Е 3,34 0,01 0,04 0,67 3,04 11,07 6,27 21,52 36,78 7
48 Вдоль железной дороги 51°48'17'Ъ[, 39°34'15"Е 20,23 0,24 0,30 0,91 28,03 18,30 12,81 65,38 90,87 50
I
-с а: о*
¡5 а;
С4
05 О
Я
О,
>о
Ьо о Ьо о
о\ 0\
Окончание таблицы
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
49 100 м от железной дороги 51°48'17'Ъ[, 39°34'15"Е 6,16 0,06 0,22 0,75 15,62 14,24 9,63 58,03 83,74 29
50 200 м от железной дороги 51°48'17'Ъ[, 39°34'15"Е 3,85 0,07 0,45 0,42 10,24 10,53 4,09 42,84 74,39 27
51 300 м от железной дороги 51°48'17'Ъ[, 39°34'15"Е 3,03 0,02 0,40 0,12 6,26 9,42 2,22 31,40 64,80 18
Среднее 9,86 0,07 0,21 1,21 13,07 17,03 8,36 23,25 52,69 26
ПДК(ОДК)[6,7] 32,0 2,1 3,0 2,0 85,0 100 20 55,0 80,0
Концентрация никеля превышает нормы в почвах вблизи ООО «Бормаш», что может указывать на недостаточность очистки выбросов предприятием. Образцы, отобранные с территорий, на которых предполагается добыча медно-никелевой руды, не отличаются высокими показателями содержания данного металла.
Содержание меди в почве превышено вблизи машиностроительного предприятия ООО «Бормаш», вдоль автомобильной трассы М4 «Дон», на удалении 100 м от железной дороги. Вероятная причина превышения норм содержания меди вблизи предприятия связана с недостаточной эффективностью очистки выбросов, в почвах вдоль автомобильной трассы М4 «Дон» - с выбросами выхлопных газов автомобилей. Превышение ПДК меди в почве около железнодорожных путей сообщения можно объяснить поступлением ее от выхлопных газов двигателей тепловозов, истиранием рельсов и ходовой части. Также большой вклад в загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами вносит развеивание перевозимых руд [10, 11].
Превышение ПДК по содержанию цинка отмечено в одной трети изучаемых образцов (в 17 из 51 изучаемых почв). Значительные превышения допустимых норм содержания цинка в почве выявлено вблизи ОАО «Минудобрения», ООО «Бормаш», а также вблизи ООО «Сибур». Вероятная причина - недостаточная очистка выбросов данных предприятий, на которых цинк может использоваться как катализатор химических процессов, содержаться в качестве примесей в минеральных удобрениях или добавляться в виде микроэлементов (на ОАО «Ми-нудобрения») для улучшения литейных и антикоррозийных свойств сплавов, снижения температуры их плавления (на ООО «Бормаш»), а также при производстве каучуков для их вулканизации (ООО «Сибур»). Превышена ПДК цинка в почве в г. Борисоглебске, Калаче, на ул. Ленинградской и вблизи ТЭЦ «ВОГРЭС» в г. Воронеже. Также превышены нормы содержания данного элемента вдоль и на расстоянии 100 м от трассы М4 «Дон» в лесной зоне, вдоль и на расстоянии 200 м от трассы А 144 в Аннинском районе, где дорога проходит в лесостепной зоне, вдоль и на расстоянии 200 м от трассы М4 «Дон» в Павловском районе в степной зоне, а также вдоль и на расстоянии 100 м от железной дороги. Таким образом, видна значительная защитная роль лесополосы от распространения выбросов транспорта на дальние расстояния, при этом в отсутствие насаждений наблюдается более равномерное распределение токсичных веществ при удалении от источника загрязнения. Цинк поступает в окружающую среду при истирании деталей машин, за счет использования в маслах цинковых присадок. Он применяется при вулканизации резины, поэтому истирание автомобильных шин также стало одним из путей поступления этого металла в окружающую среду. Активное использование оцинковки деталей автомобилей, прежде всего днища, также способствует поступлению цинка в придорожное пространство [11, 12].
В отношении кобальта выявлена относительная экологическая чистота исследуемых почв региона. Концентрация кобальта незначительно превышена лишь в образце, отобранном на ул. Ленинградской г. Воронежа.
Что касается загрязнения ртутью и хромом, то все образцы верхних слоев почв можно признать удовлетворительными.
Допустимую степень загрязнения, несмотря на общее благополучие исследуемых почв по содержанию отдельных загрязняющих элементов [13], имеют лишь некоторые образцы, отобранные в пос. Елань-Колено, Нижнедневицке, г. Нововоронеже (10 образцов), а также в Ольховатском, Грибановском, Хохоль-
ском, Новохоперском, Репьевском, Воробьевском районах и на удалении более 100 м от нескоростной автомобильной дороги в Богучарском районе. Самыми чистыми почвами региона считаются почвы вблизи г. Нововоронежа, пос. Елань-Колено, в Новохоперском и Богучарском районах.
Умеренно опасные почвы, для которых уже характерно увеличение общей заболеваемости населения, были выявлены в г. Острогожске, Семилуки, Лискин-ском, Подгоренском, Петропавловском, Панинском, Верхнехавском, Эртильском, Россошанском районах, вблизи высоковольтных линий электропередач, вдоль низовья Воронежского водохранилища, на удалении 200 м от автомобильных трасс М4 «Дон» и А144, вдоль нескоростной автомобильной дороги, на расстоянии 0-300 м от железной дороги.
Согласно рассчитанным данным к опасным районам по суммарному показателю загрязнения верхних слоев почв относятся г. Борисоглебск, Калач, улицы г. Воронежа, территории вблизи периметрового ограждения Воронежского аэропорта, промышленных предприятий ОАО «Минудобрения», ООО «Бормаш», ООО «Сибур», а также на удалении 0-100 м от автомобильных трасс М4 «Дон» и А144, вдоль железнодорожной магистрали. Для жителей таких районов характерно увеличение общей заболеваемости и числа часто болеющих детей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведено изучение эколого-гигиенического состояния верхних слов почв урбо- и агроэкосистем Воронежской области. В регионе была выбрана 51 точка образцов верхних слоев почв в различных с точки зрения антропогенного воздействия районах. В анализируемых образцах изучено содержание основных тяжелых металлов: свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, кобальт, никель, хром, цинк, медь. Выявлены территории, для которых характерно загрязнение верхних слоев почв теми или иными элементами, а также показаны объекты хозяйственной деятельности человека в регионе, наносящие наибольший вред окружающей среде. Из общего числа отобранных образцов верхних слоев почв не соотвествуют требованиям нормативной документации по содержанию тяжелых металлов 18. Наиболее негативное влияние на состояние верхних слоев почв региона оказывают: ООО «Бормаш» и ОАО «Минудобрения», ТЭЦ «ВОГРЭС», автомобильная трасса М4 и железная дорога. На основании проведенных исследований верхних слоев почв на содержание определяемых тяжелых металлов и мышьяка, можно сделать вывод, что допустимую степень загрязнения имеют лишь некоторые образцы из отобранных в пос. Елань-Колено, Нижнедневицке, г. Нововоронеже, Ольховатском, Грибановском, Хохольском, Новохоперском, Репьевском, Воробьевском районах, а также в Богучарском районе, взятые на удалении более 100 м от нескоростной автомобильной дороги. Наиболее благополучное состояние почв Воронежской области наблюдается в Новохоперском и Богучарском районах, а также вблизи г. Нововоронежа, пос. Елань-Колено.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Alekseenko V., Alekseenko Al. The abundances of chemical elements in urban soils // Journal of Geochemical Exploration. 2014. № 147. Р. 245-249.
2. Великанова, Н. А. Экооценка лекарственного растительного сырья в ур-боусловиях г. Воронежа / Н. А. Великанова [и др.]. - LAMBERT Academic Publishing, 2013. - 211 с.
3. Dyakova N.A., Slivkin A.I., Gaponov S.P., Myndra A.A., Samylina I.A. Analysis of the relationship between the accumulation of pollutants and principal groups of biologically active substances in medicinal plant raw materials using knot-weed (Polygonum aviculare L.) and broadleaf plantain (Plantago major L.) leaves as examples // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015. Т. 49. № 6. Рр. 384-387.
4. Dyakova N.A., Slivkin A.I., Gaponov S.P., Myndra A.A., Samylina I.A. Estimated heavy-metal and arsenic contents in medicinal plant raw materials of the Voronezh region // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2018. Т. 52. № 3. Рр. 220-223.
5. Осипова, Н. А. Тяжелые металлы в почве и овощах как фактор риска для здоровья человека / Н. А. Осипова, Е. Г. Язиков, Е. П. Янкович // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 8. - С. 681-686.
6. ГН 2.1.7.12-1-2004 Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве.
7. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 23.01.2006 N 1 (ред. от 26.06.2017) О введении в действие гигиенических нормативов ГН 2.1.7.2041-06.
8. Тимофеева, Я. О. Тяжелые металлы в почвах, прилегающих к автотрассе / Я. О. Тимофеева // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 10. -С.2226-2230.
9. Битюкова, В. Р. Экологический портрет российских городов / В. Р. Би-тюкова, Н. С. Касимов, Д. В. Власов // Экология и промышленность России. -2011. - № 2. - С. 6-11.
10. Каплина, С. П. Тяжелые металлы в почвах городов Дубна и Дмитров / С. П. Каплина, И. З. Каманина, И. И. Судницын // Агрохимия. - 2012. - № 10. -С. 60-65.
11. Ключников, Д. А. Тяжелые металлы в почвах зоны железнодорожного отвода станции Уссурийск ОАО «РЖД» / Д. А. Ключников, С. А. Платонова, Е. В. Соболева // Самарский научный вестник. - 2018. - Т. 7, № 1 (22). - С. 54-57.
12. Шигабаева, Г. Н. Тяжелые металлы в почвах некоторых районов г. Тюмени / Г. Н Шигабаева // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. - 2015. - Т. 1, № 2. - С. 92-102.
13. МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест. Методические указания.
REFERENCES
1. Alekseenko V., Alekseenko Al. The abundances of chemical elements in urban soils. Journal of GeochemicalExploration, 2014, no. 147, pp. 245-249.
2. Velikanova N. A., Gaponov S. P., Slivkin A. I. Ekootsenka lekarstvennogo rastitel'nogo syr'ya v urbousloviyakh g. Voronezha [Ecoassessment of medicinal vegetable raw materials in the urban conditions of Voronezh]. LAMBERT Academic Publishing, 2013, 211 p.
3. Dyakova N. A., Slivkin A. I., Gaponov S. P., Myndra A. A., Samylina I. A. Analysis of the relationship between the accumulation of pollutants and principal groups of biologically active substances in medicinal plant raw materials using knot-weed (Polygonum aviculare L.) and broadleaf plantain (Plantago major L.) leaves as examples. Pharmaceutical Chemistry Journal, 2015, vol. 49, no. 6, pp. 384-387.
4. Dyakova N. A., Slivkin A. I., Gaponov S. P., Myndra A. A., Samylina I. A. Estimated heavy-metal and arsenic contents in medicinal plant raw materials of the Voronezh region. Pharmaceutical Chemistry Journal, 2018, vol. 52, no. 3, pp. 220-223.
5. Osipova N. A., Yazikov E. G., Yankovich E. P. Tyazhelyye metally v pochve i ovoshchakh kak faktor riska dlya zdorov'ya cheloveka [Heavy metals in the soil and vegetables as a risk factor for human health]. Fundamental'nyye issledovaniya, 2013, no. 8, pp. 681-686.
6. GN 2.1.7.12-1-2004 Perechen' predel'no dopustimykh kontsentratsiy (PDK) i orientirovochno dopustimykh kontsentratsiy (ODK) khimicheskikh veshchestv v poch-ve [The list of the threshold limit values (TLV) and the approximately admissible concentration (AAC) of chemicals in the soil].
7. Postanovlenie Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha RF ot 23.01.2006 N 1 (red. ot 26.06.2017) o vvedenii v deystvie gigienicheskikh normativov GN 2.1.7.2041-06.
8. Timofeeva Ya. O. Tyazhelyye metally v pochvakh, prilegayushchikh k avto-trasse [Heavy metals in the soils adjacent to a highway]. Fundamental'nye issledovaniya,, 2013, no. 10, pp. 2226-2230.
9. Bityukova V. R., Kasimov N. S., Vlasov D. V. Ekologicheskiy portret ros-siyskikh gorodov [Ecological portrait of the Russian cities]. Ekologiya i promyshlen-nost' Rossii, 2011, no 2. pp. 6-11.
10. Kaplina S. P., Kamanina I. Z., Sudnitsyn I. I. Tyazhelyye metally v poch-vakh gorodov Dubna i Dmitrov [Heavy metals in soils of the cities of Dubna and Dmitrov]. Agrokhimiya, 2012, no. 10, pp. 60-65.
11. Klyuchnikov D. A., Platonova S. A., Soboleva E. V. Tyazhelyye metally v pochvakh zony zheleznodorozhnogo otvoda stantsii Ussuriysk OAO "RZHD" [Heavy metals in soils of a zone of railway withdrawal of the station Ussuriysk of JSC "Russian Railways"]. Samarskiy nauchnyy vestnik, 2018, vol. 7, no. 1 (22), pp. 54-57.
12. Shigabayeva G. N. Tyazhelyye metally v pochvakh nekotorykh rayonov g. Tyumeni [Heavy metals in soils of some districts of Tyumen]. Vestnik Tyumen'skogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologiya i prirodopol'zovaniye, 2015, vol. 1, no. 2, pp. 92-102.
13. MU 2.1.7.730-99. Gigienicheskaya otsenka kachestva pochvy naselennykh mest. Metodicheskie ukazaniya.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Дьякова Нина Алексеевна - Воронежский государственный университет; кандидат биологических наук, ассистент кафедры фармацевтической химии и фармацевтической технологии; E-mail: [email protected]
Dyakova Nina Alekseevna - Voronezh State University; PhD in Biology, Assistant Professor at the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Technology; E-mail: [email protected]
Гапонов Сергей Петрович - Воронежский государственный университет; доктор биологических наук, зав. кафедрой зоологии и паразитологии; E-mail: [email protected]
Gaponov Sergey Petrovich - Voronezh State University; Doctor of Biological Sciences, Head of the Department of Zoology and Parasitology; E-mail: [email protected]
Сливкин Алексей Иванович - Воронежский государственный университет; доктор фармацевтических наук, зав. кафедрой фармацевтической химии и фармацевтической технологии; E-mail: [email protected]
Slivkin Aleksey Ivanovich - Voronezh State University; Doctor of Pharmaceutical Sciences, Head of the Department of Pharmaceutical Chemistry and Pharmaceutical Technology; E-mail: [email protected]
