Научная статья на тему 'ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ПОЧВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВОГРУНТОВ Г. ЯКУТСКА'

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ПОЧВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВОГРУНТОВ Г. ЯКУТСКА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
35
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРИОЛИТОЗОНА / Г. ЯКУТСК / ТЕХНОГЕННО-ЗАГРЯЗНЕННЫЕ ПОЧВОГРУНТЫ / МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Чевычелов А.П., Алексеев А.А., Кузнецов Л.И.

Впервые проведено определение объемной магнитной восприимчивости (ОМВ) техногенно-загрязненных почвогрунтов г. Якутск, сформированных на многолетнемерзлых породах и функционирующих в условиях криоаридного климата Центральной Якутии. Осуществлена магнитометрическая съемка на территории современного г. Якутск по произвольной сети наблюдений, выполнено 444 измерения ОМВ почвогрунтов малогабаритным измерителем КМ-7. Величины ОМВ почвогрунтов г. Якутск изменяются значительно, при среднем значении 163,5·10-5 ед. Си предел изменения данного показателя 13,2-1220,0·10-5 ед. Си составляет почти три порядка величин (103), что указывает на его высокую вариабельность, когда коэффициент вариации V = 64 %. Также значительно варьируют и средние величины ОМВ, полученные для почвогрунтов отдельных улиц и районов города, изменяясь от 80,3 до 314,6·10-5 ед. Си, т. е. почти в 4 раза. Была составлена гистограмма ОМВ почвогрунтов г. Якутск, когда весь массив данных был разбит на семь рангов или классов, с шагом, равным 50·10-5 ед. Си. В результате основная масса всех величин (84 %) укладывалась в пределы значений до 250·10-5 ед. Си, а на интервалы таковых ˃ 250·10-5 ед. Си приходилось всего 16 % значений от общего количества измерений. По результатам проведенного исследования также было установлено, что суммарный показатель загрязнения изучаемых почвогрунтов тяжелыми металлами (Zc) связан с показателем ОМВ сильной положительной (r = 0,937) статистически значимой (n = 8, rst = 0,707, р = 0,95) корреляционной связью, практически приближающейся к линейной зависимости. Среднее значение ОМВ почвогрунтов г. Якутск сопоставимо с таковыми, определенными для промышленных районов г. Москва (160-180·10-5 ед. Си), г. Пермь (183·10-5 ед. Си), г. Медногорск (158·10-5 ед. Си), и в то же время значительно ниже величин, полученных для крупных промышленно развитых городов Китая, таких как Ханьчжоу и Лоян (128·10-5 ед. Си)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Чевычелов А.П., Алексеев А.А., Кузнецов Л.И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE USE OF THE MAGNETIC SUSCEPTIBILITY INDEX OF SOILS FOR THE ASSESSMENT OF THE ECOLOGICAL STATE OF THE SOILS IN YAKUTSK

For the first time, the volume magnetic susceptibility (VMS) was determined for technogenically polluted soils of Yakutsk formed on permafrost and functioning in the cryoarid climate of Central Yakutia. Magnetometric survey was carried out over the territory of the modern city of Yakutsk using an arbitrary observation network, and 444 measurements of soil VMS were made using a small-sized KM-7 kappameter. The values of soil VMS in Yakutsk vary significantly, with the average value equal to 163.5·10-5 Si units. This parameter varies within the range 13,2-1220,0·10-5 Si units, that is, almost three orders of magnitude (103), which points to its high variability while the variation coefficient is V = 64 %. The average values of VMS obtained for the soils of individual streets and districts of the city vary significantly, too: from 80,3 to 314,6·10-5 Si units, which is almost 4 times. A histogram of the VMS of soils in Yakutsk was compiled, when the entire data array was divided into 7 ranks or classes with a step equal to 50·10-5 Si units. As a result, the majority of all values (84 %) fit within the range up to 250·10-5 Si units, while only 16 % of the total number of measurements were above 250·10-5 Si units. According to the results of the study, it was also found that the total indicator of contamination of the studied soils with heavy metals (Zc) is associated with the VMS indicator with a strong positive (r = 0,937) statistically significant (n = 8, rst = 0,707, p = 0,95) correlation, almost approaching a linear relationship. The average VMS of the Yakutsk soils is comparable with the values determined for the industrial districts of Moscow (160-180·10-5 Si units), Perm (183·10-5 units Si), Mednogorsk (158·10-5 Si units), but at the same time it is much larger than the values obtained for large industrial cities in China, such as Hangzhou and Luoyang (128·10-5 Si units).

Текст научной работы на тему «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ ПОЧВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВОГРУНТОВ Г. ЯКУТСКА»

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ АРКТИКИ И СУБАРКТИКИ, 2021, Т. 26, № 1

ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

Экология

УДК 631.437:550.424

DOI 10.31242/2618-9712-2021-26-1-8

Использование показателя магнитной восприимчивости почв для оценки экологического состояния почвогрунтов г. Якутска

А.П. Чевычелов*, А.А. Алексеев, Л.И. Кузнецова

Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, Якутск, Россия

*chev. soil@list.ru

Аннотация. Впервые проведено определение объемной магнитной восприимчивости (ОМВ) техногенно-загрязненных почвогрунтов г. Якутск, сформированных на многолетнемерзлых породах и функционирующих в условиях криоаридного климата Центральной Якутии. Осуществлена магнитометрическая съемка на территории современного г. Якутск по произвольной сети наблюдений, выполнено 444 измерения ОМВ почвогрунтов малогабаритным измерителем КМ-7. Величины ОМВ почвогрунтов г. Якутск изменяются значительно, при среднем значении 163,51g-5 ед. Си предел изменения данного показателя 13,2-1220,010-5 ед. Си составляет почти три порядка величин (103), что указывает на его высокую вариабельность, когда коэффициент вариации V = 64 %. Также значительно варьируют и средние величины ОМВ, полученные для почвогрунтов отдельных улиц и районов города, изменяясь от 80,3 до 314,610-5 ед. Си, т. е. почти в 4 раза. Была составлена гистограмма ОМВ почвогрунтов г. Якутск, когда весь массив данных был разбит на семь рангов или классов, с шагом, равным 5010-5 ед. Си. В результате основная масса всех величин (84 %) укладывалась в пределы значений до 25010-5 ед. Си, а на интервалы таковых > 25010-5 ед. Си приходилось всего 16 % значений от общего количества измерений. По результатам проведенного исследования также было установлено, что суммарный показатель загрязнения изучаемых почвогрунтов тяжелыми металлами (Zc) связан с показателем ОМВ сильной положительной (r = 0,937) статистически значимой (n = 8, rst = 0,707, р = 0,95) корреляционной связью, практически приближающейся к линейной зависимости. Среднее значение ОМВ почвогрунтов г. Якутск сопоставимо с таковыми, определенными для промышленных районов г. Москва (160-180 1 0-5 ед. Си), г. Пермь (18310-5 ед. Си), г. Медногорск (15810-5 ед. Си), и в то же время значительно ниже величин, полученных для крупных промышленно развитых городов Китая, таких как Ханьчжоу и Лоян (12810-5 ед. Си).

Ключевые слова: криолитозона, г. Якутск, техногенно-загрязненные почвогрунты, магнитная восприимчивость.

Благодарности. Статья подготовлена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по проекту (тема № 0297-2021-0027, ЕГИСУ НИОКТР № АААА-А21-121012190033-5).

Введение

Город Якутск - крупнейший населенный пункт, который расположен на территории со сплошной криолитозоной. В отличие от других городов России, построенных на многолетнемерзлых грунтах (Норильск, Воркута, Магадан), население в Якутске продолжает расти. Так, только за период 2000-2015 гг. численность населения

здесь выросла со 195,4 до 302 тыс. человек [1]. Рост Якутска сопровождался возникновением многих негативных факторов, ухудшающих его экологическую обстановку. В настоящее время в черте города практически не осталось естественных почв, они полностью замещены техногенными слоями или почвоподобными телами -урбаноземами [2, 3].

В настоящее время урбаноземы г. Якутск подвержены интенсивному, многофакторному, антропогенному и техногенному прессу. Одним из видов такого воздействия является аэротехногенное загрязнение данных почвогрунтов тяжелыми металлами (ТМ) [4, 5]. В районе Якутска полиэлементные техногенные аномалии формируются во всех природных средах: в атмосфере (газы, аэрозоли, пыль) - СО2, N0^ SO2, Н^, РЬ, Си, Мп; поверхностных водах (реки, озера) -S04, С1, NH4, N0^ Си, Sr, Мп; в почвенном покрове - 2п, РЬ, Сг, Мп, Си, Th, Cd, и распространяются далеко за пределы города [6].

Оценкой экологического состояния техно-генно-загрязненных почвогрунтов г. Якутск занимались различные исследователи: геологи, почвоведы, экологи, что нашло свое отражение в ряде известных публикаций [4-10]. В частности, установлено, что основой полиэлементных аномалий городских почв Якутска являются такие ТМ, как РЬ, 2п, Си и №. Оценка почв по суммарному показателю загрязнения (2с) выявила, что в целом территория города находится в пределах допустимого уровня загрязнения ^<16) с локальными точками возмещения ^>32), требующими дальнейших исследований [3, 5].

Проведено изучение содержания и распределения шести микроэлементов - ТМ, таких как РЬ, №, Мо, Сг, 2п и Си в черноземных почвах пригородной зоны г. Якутск на участках с техногенным, зоогенным и антропогенным воздействием. Установлено, что в целом на всех изученных площадках содержание ТМ в почвах ниже или несущественно превышает уровень предельно допустимых концентраций (ПДК). Поэтому данные элементы в настоящее время не представляют большой опасности для окружающей среды, тем более для живых организмов [4].

Отмечено повышение содержания как валовых, так кислоторастворимых форм РЬ, 2п и Си в поверхностном слое (0-20 см) мерзлотной луго-во-черноземной почвы транспортной зоны «Аэропорт-Якутск" в 50-метровой полосе от источника загрязнения. При этом приоритетным загрязнителем является РЬ, валовое содержание которого превышает ПДК в 3 раза. Если мерзлотная луго-во-черноземная почва фонового участка, удаленного от автотрассы на 250 м, характеризовалась высоким ферментативным потенциалом, то в полосе загрязнения активность инвертазы падала приблизительно в 3-5 раз, фосфотазы - в 4-5, уреазы - в 3-4, каталазы - в 4-10, дегидрогена-

зы - в 2-4 раза соответственно по сравнению с фоном [7].

Также установлено, что в результате более чем 300-летнего освоения городской территории в г. Якутск сформировалась локальная биотехносфера. Накопление микроэлементов в техногенных городских грунтах связано с высоким содержанием в аллювиальных четвертичных отложениях W, B, Pb, Ti, Sn, Mo и Ag (в 1,0-2,0 раза по сравнению с КЗК - кларком земной коры) и их дефицитом для V, Co, Ni, Cu, La, Be и Hg, количество которых фиксируется на уровне значений 0,5<КЗК. Максимальная контрастность техногенных геохимических аномалий по отношению к химическому составу отложений (>5) свойственна макрокомпонентам Cl-, NO-, K+, Na+, NO2, SO42 и микроэлементу - ТМ Hg. При этом содержание микроэлементов в сезонно-та-лых примерно в 1,5 раза выше, чем в многолет-немерзлых грунтах культурного слоя (КС). Мощность техногенных геохимических ореолов в КС зависит от возраста освоения городской территории и достигает 8-10 м [8].

Проведено биотестирование фитотоксичности почвогрунтов г. Якутск с использованием тест-объекта овса посевного Avena sativa L. При этом оценивали всхожесть семян на 3, 4 и 14-е сутки, развитие надземной и подземной частей проростков, ингибирование тест-откликов и индекс токсичности фактора (ИТФ). Высокие показатели всхожести, развития надземной и подземной частей проростков были отмечены в контрольной пробе. Для городских почвогрунтов была характерна высокая вариабельность всех параметров. Большинство исследованных точек на территории г. Якутск характеризовались средней и низкой фитотоксичностью почв. Относительно высокая токсичность отмечалась в местах интенсивного движения автотранспорта и на улицах, где разрешен проезд грузовых автомобилей. Выявлена статистически значимая корреляционная зависимость исследуемых тест-откликов овса посевного от интенсивности автотранспортной нагрузки, более ярко выраженная при контактном биотестировании [9].

Также в последнее время было определено загрязнение атмосферы г. Якутск взвешенными веществами (ВВ), и с этой целью был изучен элементный, гранулометрический и минералогический состав ВВ в приземной атмосфере этого города. Установлено, что концентрация ВВ в воздухе города в течение десятилетнего периода

(2008-2018 гг.) постоянно превышала ПДК, при этом среднегодовые концентрации ВВ в течение этого времени были в 1,8 раза выше санитарных норм, в летний период - в 2,1, в зимний - в 1,6 раза. Поступающие в приземную атмосферу ВВ полидисперсны и представляют собой совокупность твердых частиц разного размера. Наиболее опасны средне-мелкодисперсные частицы (РМ10), составляющие около 10 % ВВ в атмосфере и способные проникать в глубокие отделы легких, вплоть до альвеол. Как в пылевых (>100 мкм), так и в средне-мелкодисперсных (10-100 мкм) ВВ присутствуют токсичные микроэлементы -ТМ, такие как Mn, Co, Cu, Cd, Pb, Zn. Особенно неблагоприятны с санитарно-экологической точки зрения средне-мелкодисперсные частицы с высоким содержанием элементов 1 и 2 классов токсичности Cd, Pb и Cu, формирующие аномалии в приземной атмосфере ряда районов города [10].

Магнитная восприимчивость (МВ) почв является интегральным показателем, который применяется в почвоведении при решении почвен-но-генетических, почвенно-экологических и па-леопочвенных задач [11, 12]. Особенно успешно данный показатель в последнее время используется у нас в России [13-19] и зарубежом [20-22] для оценки техногенного загрязнения почв и городских почвогрунтов ТМ. В частности, подобные исследования в России проведены на территории таких городов, как Москва [13, 23], Пермь [14, 17], Медногорск (Оренбургская область) [18] и других. Для оценки степени загрязнения почвогрунтов г. Якутск ТМ подобный подход применяется впервые.

Целью проведенных исследований являлась количественная оценка степени техногенного загрязнения почвогрунтов г. Якутск ТМ посредством измерения их МВ малогабаритным каппаме-тром в полевых условиях.

Объекты и методы исследований

Климат г. Якутск и его окрестностей резкоконтинентальный и засушливый с длительной, крайне морозной и малоснежной зимой, с коротким относительно жарким и засушливым летом. При этом среднемесячная температура июля составляет 18,7 °С, января —43,2 °С, среднегодовая температура - -10,3 °С, среднегодовое количество осадков - 234 мм, количество осадков за вегетационный период - 143 мм, испаряемость -502 мм, коэффициент увлажнения - 0,3, коэффициент континентальности - 302 и сумма актив-

ных температур - 1565 °С [24]. В целом в течение года в Якутске преобладают ветры северного и северо-восточных направлений [25]. Территория города характеризуется наличием криолито-зоны, которая в среднем составляет 250-350 м [1].

Объектами исследований являлись техноген-но-загрязненные почвогрунты, сформированные на современной территории г. Якутск (рис. 1). В полевой период 2020 г. всего было осуществлено 444 измерения объемной магнитной восприимчивости, или способности к намагничиванию [11, 26], данных почвогрунтов малогабаритным каппаметром КМ-7. КМ-7 является усовершенствованной версией каппаметра КТ-6 чешского производителя StatisGeo, который характеризуется высокой чувствительностью (110-6 ед. Си) и превосходной точностью измерений.

Магнитометрическая сьемка на территории г. Якутск проводилось по произвольной сети наблюдений. При этом измерениями были охвачены почвогрунты, преимущественно развитые вдоль автомобильных городских и пригородных дорог конкретных улиц, формирующие газоны, зеленые зоны, перекрестки, разделительные полосы между проезжей частью и тротуарами, и в меньшей степени внутригородские территории данного муниципального образования (рис. 2). В точках, составляющих сеть мониторинговых наблюдений, измерения ОМВ проводилось в 3-кратной повторности с площади поверхности почвогрунтов размером 11 м (S = 1 м2).

В качестве картографических материалов (то-покарты, космоснимки) использовались материалы Атласов г. Якутск [27, 28]. Географические координаты (широта - N° с.ш. и долгота - Е° в.д.) точек измерения определялись с помощью спутникового приемника-навигатора GPS-e Trax Vista. При этом погрешность определения географических координат местности при работе в режиме DGPS (USGC) составляла 3-5 м с вероятностью р = 0,95 (95 %). Математическая обработка результатов исследований производилась посредством применения методов вариационно-статистического, корреляционного и регрессионных анализов, принятых в почвоведении [29]. При этом использовался стандартный пакет программ Microsoft Excel 2007.

Результаты и обсуждение

Величины ОМВ почвогрунтов г. Якутск изменяются значительно, при min = 13,2, max = 1220,0 и среднем значении 163,5 10-5 ед. Си предел из-

Рис. 1. Точки измерения ОМВ почвогрунтов на территории г. Якутск. Fig. 1. Points of measurement of VMS in soils on the territory of Yakutsk.

менения данного показателя составляет почти вариации равен V = 64 %. Также значительно три порядка величин (103), что указывает на вы- варьируют и средние величины ОМВ, получен-сокую его вариабельность, когда коэффициент ные для почвогрунтов отдельных улиц и райо-

Рис. 2. Точки измерения ОМВ почвогрунтов в центральной части г. Якутск.

Fig. 2. Measurement points of VMS in soils in the central part of Yakutsk.

нов города, изменяясь от 80,3 до 314,610-5 ед. Си, т. е. почти в 4 раза. При этом минимально загрязненными ТМ, помимо зеленых зон, оказались почвогрунты улиц Кирова, Чайковского, Хабарова, Лермонтова, Орджоникидзе, просп. Ленина, Окружного шоссе, а также районов Птицефабрики и ДСК. Здесь уровень техногенного загрязнения ТМ оказался ниже такового, характерного для города в целом. И наоборот, степень техногенного загрязнения почвогрунтов ТМ оказалось выше средней по городу для таких улиц, как Вилюйский переулок, Ярославского, Автодорожная, Чернышевского, Московской набережной, Покровского тракта и автострады 50 лет Октября. Особенно высокие максимальные значения ОМВ (416,1-543,6 10-5 ед. Си) характерны для почвогрунтов улиц Чернышевского, Автодорожной и Московской набережной, где отмечается более интенсивное движение грузового транспорта. Это подтверждает ранее сделанные выводы других авторов, полученные посредством биотестирования фитотоксичности почвогрунтов г. Якутск [9]. Среднее значение ОМВ почвогрунтов Вилюйского переулка (169,8 10-5 ед. Си) почти равно таковому, отмечаемому для города в целом. Данная улица, пересекающая центральную часть г. Якутск в северном направлении, по сути, представляет минисрез всего города, где

предел изменения данного показателя составляет 14,7-581,310-5 ед. Си (изменяется почти в 40 раз), при высокой вариабельности (V = 78 %). Самое высокое значение ОМВ почвогрунтов было отмечено нами на территории металлоба-зы по ул. 50 лет Советской Армии и составляло 1220,0 10-5 ед. Си (табл. 1).

С целью ранжирования всего массива данных ОМВ изучаемых почвогрунтов мы построили гистограмму, где по оси ординат приведена частота встречаемости (Р, %) определенного интервала значений данного показателя. С этой целью весь массив данных (п = 444) был разбит на семь рангов, или классов, с шагом, равным 5010-5 ед. Си. В результате получилось, что основная масса (84 %) всех значений ОМВ почвогрунтов г. Якутск укладывалась в интервалы значений до 250 10-5 ед. Си. На интервалы значений >250 10-5 ед. Си приходилось всего 16 % таковых от общего количества измерений (рис. 3).

С целью установления возможной связи между суммарным показателем техногенного загрязнения (2с) изучаемых почвогрунтов ТМ и показателем ОМВ нами было проведено специальное сравнительное исследование с привлечением соответствующих работ наших предшественников [3, 5] (табл. 2). По результатам данного исследования оказалось, что показатель 2с связан с показателем ОМВ сильной положительной (г = 0,937) статистически значимой (п = 8, гл = 0,707, р = 0,95) корреляционной связью, практически приближающейся к линейной зависимости. Это в целом соответствует результатам, полученным другими авторами при проведении подобных исследований. Так, в центральной части Англии, в районе расположения металлургических и химических заводов, на загрязненных землях была установлена высокая корреляция магнитной восприимчивости с содержанием в почве меди (г = 0,73), свинца (г = 0,73) и цинка (г = 0,73) [15]. Аналогичные положительные статистически достоверные (п = 62, р = 0,99) корреляционные связи были выявлены для верхнего слоя техногенно-загрязненных почв г. Пермь и соответственно составляли для № г = 0,71, 2п - г = 0,59 и Сг - г = 0,63 [14].

Последнее позволило нам, основываясь на уравнениях линейной регрессии, связать данные показатели линейной связью. Если принять за у показатель 2с, а за х - показатель ОВМ, то получим соответствующие уравнения:

Х = - Уср) + Хср и У = г^А(х - Хср) + Уср.

Таблица 1

Статистические показатели изменения ОМВ почвогрунтов г. Якутск

Table 1

Statistical indicators of changes in VMS of soils in Yakutsk

№ п/п Number Название улиц, районов города Name of streets and districts of the city n lim S V

1 Парк культуры и отдыха Park of culture and recreation 5 24,3-132,1 80,3±19,7 43,3 54

2 Ул. Кирова Kirov street 10 28,7-206,3 119,5±16,0 51,1 43

3 Район Птицефабрики Poultry farm district 9 35,9-229,0 123,1±21,9 65,6 53

4 Ул. Чайковская Tchaikovsky street 8 73,2-193,4 123,1±15,5 43,3 35

5 Ул. Хабарова Khabarov street 14 50,9-179,0 129,9±10,0 36,9 28

6 Ул. Лермонтова Lermontov street 18 32,3-255,5 135,3±14,2 59,5 44

7 Окружное шоссе County highway 12 34,6-392,1 142,9±30,1 105,2 74

8 Пр. Ленина Lenin avenue 35 67,4-335,7 146,5±10,8 64,0 44

9 Ул. Орджоникидзе Ordzhonikidze street 15 82,0-226,4 147,4±11,9 46,6 32

10 Район ДСК DSC district 16 54,0-263,8 151,8±13,3 53,1 35

11 Вилюйский переулок Vilyuysky lane 24 14,7-581,3 169,8±34,6 133,2 78

12 Покровский тракт Pokrovsky tract 10 89,0-285,5 172,4±17,5 56,0 32

13 Автострада 50 лет Октября Freeway 50 years of October 13 107,6-327,7 215,2±25,7 92,4 43

14 Ул. Ярославского Yaroslavsky street 8 149,4-334,3 225,5±25,1 70,3 31

15 Ул. Автодорожная Road map street 14 102,8-543,6 230,0±27,6 102,3 44

16 Ул. Чернышевского Chernyshevsky street 27 49,9-416,1 235,0±17,7 91,9 39

17 Московская набережная Moskovskaya embankment 11 219,9-432,6 314,6±16,4 54,1 17

18 В целом по городу In the whole city 444 13,2-1220,0 163,5±4,9 104,3 64

Примечание. Здесь и далее: n - объем выборки; lim - пределы изменения содержания; x±Sx - среднее и его ошибка; S - стандартное отклонение; V - коэффициент вариации.

Note. Here and further: n - volume of sample; lim - limits of content change; x±Sx - mean and error of mean; S -standard deviation; V - coefficient of variation.

20-

15-

10-

5-

0

7,2

23,4

20,0

22,8

10,6

7,7

8,3

<50

50-100 100-150 150-200 200-250 250-300 >300

Рис. 3. Гистограмма ОМВ (и-10 5 ед. Си) почвогрунтов г. Якутск. Fig. 3. VMS histogram (и-10-5 units Si) soils of Yakutsk.

При этом г = 0,937; хср=118,25; Sx = 48,47; уср = 53,15 и S>, = 30,93. Подставив в данные формулы численные значения данных статистических величин, получим соответствующие уравнения линейной связи для х и у. Так, в нашем случае х = 1,47у + 40,1 или приближенно х = 1,5у + 40. Из этого уравнения следует, что ранговым значениям показателя 2с соответствуют следующие величины ОМВ: 16-64, 32-88 и 128-232 10-5 ед. Си. Таким образом, согласно ранжированию техногенного загрязнения почвогрунтов г. Якутск ТМ, точки со значениями ОМВ <64-88 10-5 ед. Си попадают в категории допустимого и умеренного загрязнений, а таковые со значениями 88-232 и >232 10-5 ед. Си уже относятся к категориям опасного и чрезвычайно опасного загрязнений [3, 5].

По нашим данным, в настоящее время Якутск является единственным городом, сформированным и функционирующим на многолетнемер-злых породах, где произведена оценка состояния почвогрунтов посредством определения их ОМВ. В этом плане представляет несомненный интерес сопоставление наших данных с таковыми, полученными другими авторами для промышленно-развитых городов России и зарубежья (табл. 3). Среднее значение ОМВ почвогрунтов г. Якутск (163 10-5 ед. Си) сопоставимо с таковыми, определенными для отдельных промышленных районов г. Москва (160-180 10-5 ед. Си), г. Пермь (183 10-5 ед. Си) и г. Медногорск (158 10-5 ед. Си), и в то же время значительно выше крупных про-

мышленно-развитых городов Китая, таких как Ханьчжоу и Лоян (12810-5 ед. Си). Отметим, что города Москва, Ханьчжоу и Лоян являются го-родами-многомиллионниками (численность населения на 01.01.2020 г. изменяется в пределах 6,547-12,678 млн чел.), а количество населения г. Пермь - более 1 млн чел. [30, 31]. И одновременно данные мегаполисы являются крупными промышленными агломерациями. Якутск, в противовес этому, с населением (на 01.01.2020 г.) 322 987 чел., не имеет на своей территории крупных промышленно-развитых предприятий. Вследствие этого необходимо констатировать, что в силу ландшафтно-климатических особенностей природной среды г. Якутск техногенное загрязнения городских почвогрунтов во времени происходит более интенсивно в условиях меньшей техногенной нагрузки, чем в других немерзлотных регионах России и зарубежья. Вероятно также, что самоочищение данных почвогрунтов здесь в условиях криоаридного климата Центральной Якутии происходит значительно медленнее. Это заставляет изыскивать приемлемые приемы снижения техногенной нагрузки на исследуемые почвогрунты. В настоящее время, по нашему мнению, таковыми приемами являются перевод городского автотранспорта на экологически более чистое газообразное топливо и уборка с городской территории с последующим безопасным складированием снега в зимний период. Период с устойчивым снежным покровом в

Таблица 2

Характеристика техногенного загрязнения почвогрунтов г. Якутск ТМ по значениям суммарного показателя (Zc) и ОМВ (%)

Table 2

Characteristics of technogenic pollution of soils of Yakutsk HM by the values of the total index of contamination (Zc) and VMS (%)

N п/п Number Название улиц и районов города Name of streets and districts of the city Zc - образующие элементы Zc - forming elements Zc Источник Resource X, «10 5 ед. Си X, и-10"5 units SI

1 Перекресток улиц Короленко-пр. Ленина The intersection of Korolenko st.-Lenin avenue Pb13,1^Zn7,5^Cd1,8 22,4 [3, С. 19, табл. 2] [3, P. 19, table 2] 73,8

2 Перекресток улиц Курашова-пр. Ленина The intersection of Kurashov st.-Lenin avenue Zn18,3 *Pb4,8 *Cd4,0 29,0 [3, С. 19, табл. 2] [3, P. 19, table 2] 75,6

3 Район Птицефабрики Poultry farm district Zn7,7 * Pb4,6 *Ni4,2 31,9 [5, С. 35, табл. 3] [5, P. 35, table 3] 88,1

4 Перекресток улиц Октябрьская-пр. Ленина The intersection of Oktyabrskaya st.-Lenin avenue Zn23,7 *Pb8,9 *Cd3,5 38,5 [3, С. 19, табл. 2] [3, P. 19, table 2] 95,3

5 Перекресток улиц Кальвица-Дзержинского The intersection Kalvitsa st.-Dzerzhinskiy st. Pb24,8 *Cd6,7 * Zn5,1 45,5 [5, С. 35, табл. 3] [5, P. 35, table 3] 113,5

6 Перекресток улиц Ильменская-Чайковского The intersection Ilmen st.-Tchaikovsky st. Pb23,2 *Cu18,5 * Cd7,5 57,6 [3, С. 19, табл. 2] [3, P. 19, table 2] 130,0

7 Ул. 50 лет Советской Армии 50 years of the Soviet Army st. Zn77,6 * Pb17,3 98,4 [5, С. 35, табл. 3] [5, P. 35, table 3] 151,8

8 Свалка снега на объездном шоссе Snow dump on bypass highway Zn76,9^ Cri5,7 * Cd5,6 101,9 [3, С. 19, табл. 2] [3, P. 19, table 2] 217,9

Примечание. Zc - суммарный показатель загрязнения. Note. Zc - total index of contamination.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Якутске составляет большую часть календарного года и длится около 7 месяцев [25].

Для оценки степени техногенного загрязнения почвогрунтов посредством определения их ОМВ в свое время было предложено отношение

ХизУХфон где Хизм - измеренное значение ОМВ а Хфон - фоновая величина. При этом если данное отношение составляет 1,2-1,3, то загрязнение характеризуется как умеренное, а если в пределах 1,8-2,0 - то уже как сильное [32]. Впоследствии сотрудниками лаборатории геоэкологии Саратовского государственного университета данная

величина была охарактеризована, как коэффициент магнитности (Кmag), а его ранжирование по степени техногенного загрязнения определено более дробно. Так при Кmag = 0-1 степень техногенной трансформации является допустимой, при 1-3 - умеренной, 3-5 - опасной и более 5 - чрезвычайно опасной [33]. В соответствии с данной шкалой мы ранжировали весь массив данных (п = 444) по ОМВ почвогрунтов г. Якутск (табл. 4). При этом за фоновую величину ОМВ для г. Якутск было принято значение ОМВ, равное 8010-5 ед. Си. Большая часть полученных дан-

Таблица 3

Статистические показатели ОМВ почвогрунтов (п-10-5ед. Си) отдельных городов России и Зарубежья

Table 3

Statistical indicators of soil VMS (n-10-5 units Si) individual cities of Russia and Abroad

N п/п Number Город, район City, district Страна Country x mean min minimum max maximum Источник Resource

1 Москва, Киевский вокзал Moscow, Kievsky railway station Россия Russia 240 50 510 [13]

2 Москва, завод «Серп и молот» Moscow, plant «Sickle and hammer» -//- 180 110 290 -//-

3 Москва, промзона завода ЗИЛ Moscow, industrial zone of the ZIL plant 180 30 370

4 Москва, промзона Донская M., Donskaya industrial zone 160 60 190 -//-

5 Пермь Perm 183 7 1931 [17]

6 Медногорск Mednogorsk -//- 158 36 941 [18]

7 Ханьчжоу Hangzhou Китай China 128 — 914 [20]

8 Лоян Luoyang Китай China 128 — 1128 [21]

9 Якутск Yakutsk Россия Russia 163 13 1220 Наши данные Our data

Таблица 4

Степень техногенной трансформации почвогрунтов г. Якутск в зависимости от значений коэффициента магнитности (Kmag)

Table 4

The degree of technogenic transformation of Yakutsk soils depending on the values of the magnetic coefficient (Kmag)

Значения Kmag Степень техногенной трансформации почвогрунтов Количество измерений Number of measurements

Values of Kmag The degree of anthropogenic transformation of soils число (n) number (n) в % от общего количества in % of the total number

0-1 Допустимая Acceptable 73 16,5

1-3 Умеренная Moderate 298 67,1

3-5 Опасная Dangerous 65 14,6

Более 5 Чрезвычайно опасная Extremely dangerous 8 1,8

Таблица 5

Значения ОМВ (%) отдельных точек мониторинговой сети наблюдений за состоянием почвогрунтов г. Якутск, 2020 г.

Table 5

OMV values (x) of individual points of the monitoring network of observations of the state of soils in Yakutsk, 2020

№ п/п Number Название улиц, районов города Name of streets and districts of the city Географические координаты Geographic coordinates X, n10 5 ед. Си X, n10-5 units Si Rmag Values of Kmag

Минимальные Minimum

1 Ул. Лермонтова, парк культуры и отдыха Lermontov st., park of culture and recreation 62°02'1,32"N, 129°43'4,31"Е 22,7 0,3

2 Ул. Очиченко, Якутский хлебокомбинат Ochichenko st., Yakut bakery 62°03'53,56"N, 129°45'12,40"Е 55,3 0,7

3 Ул. Ойунского, стадион «Юность» Oyunskogo st., Yunost stadium 62°01'14,37"N, 129°42'14,35"Е 72,3 0,9

4 Перекресток улиц Лермонтова-Петра Алексеева The intersection of Lermontov st.-Peter Alexeyeva st. 62°02'25,96"N, 129°43'50,05"Е 80,5 1,0

5 Вилюйский переулок, сосновый бор Vilyuysky lane, sosnovy bor 62°02'37,48"N, 129°40'52,77"Е 80,5 1,0

Средние Medium

6 Перекресток улиц Ойунского-Петровского The intersection of Oyunsky st.-Petrovsky st. 62°01'29,26"N, 129°42'39,01"Е 147,5 1,8

7 Сергеляхское шоссе Sergelyakhskoe highway 62°00'25,30"N, 129°37'14,69"Е 165,5 2,1

8 Ул. Ярославского Yaroslavsky st. 62°01'29,87"N, 129°43'46,76"Е 194,8 2,4

9 Вилюйский переулок Vilyuysky lane 62°02'22,09"N, 129°41'24,39"Е 198,1 2,5

10 Ул. Чернышевского Chernyshevsky st. 61°59'56,07"N, 129°42'46,92"Е 220,5 2,8

Максимальные Maximum

11 Автострада 50 лет Октября Freeway 50 years of October 62°03'56,60"N, 129°44'28,47"Е 285,1 3,6

12 Вилюйский переулок Vilyuysky lane 62°02'21,72"N, 129°41'19,98"Е 310,8 3,9

13 Ул. Чернышевского Chernyshevsky st. 62°00'15,33"N, 129°42'59,43"Е 368,8 4,6

14 Московская набережная Moskovskaya embankment 62°01'32,24"N, 129°44'38,13"Е 375,2 4,7

15 Сергеляхское шоссе Sergelyakhskoe highway 62°00'36,51"N, 129°37'13,58"Е 498,9 6,2 87

ных по ОМВ исследуемых почвогрунтов (84 %) характеризует их степень техногенного загрязнения как допустимую и умеренную, а меньшая (16 %) - как опасную и чрезвычайно опасную. Таким образом, итоговая оценка экологического состояния почвогрунтов, осуществленная посредством магнитометрической съемки с использованием показателя ОМВ, абсолютно подтверждает правильность произведенной оценки, которая полностью совпадает с результатами исследователей, полученными другими методами с привлечением иных показателей (ПДК, КЗК, 2с, биотестирование фитотоксичности) [1, 3-5, 8, 9].

С учетом всего вышесказанного, а также отмечаемым устойчивым ростом численности населения г. Якутск и, как следствие, возрастанием антропогенной и техногенной нагрузки на городские почвогрунты, является целесообразной организация сети мониторинговых наблюдений (табл. 5).

Данная сеть в настоящее время включает около 50 точек в соответствии с их магнитными характеристиками, полученными впервые в 2020 г. Характеризуя в настоящее время техногенное загрязнение изучаемых почвогрунтов, необходимо отметить его чрезвычайно контрастный или пятнистый характер. Так в изученных по-чвогрунтах, расположенных вдоль Вилюйского переулка, одновременно отмечаются точки с допустимой (т. 5), умеренной (т. 9) и опасной (т. 12) степенью техногенного загрязнения (см. табл. 5). Такая же тенденция отмечается и для других улиц и районов г. Якутск (см. табл. 1). Последнее обусловлено не только высокой контрастностью распространения техногенных загрязнений в пределах различных районов города, но также и работами по реконструкции и ремонту дорог, а также озеленению городских территорий, в входе которых происходит существенное изменение состава исследуемых почвогрунтов.

Выводы

1. Впервые проведено определение ОМВ тех-ногенно-загрязненных почвогрунтов г. Якутск, сформированных на многолетнемерзлых породах и функционирующих в условиях криоарид-ного климата Центральной Якутии. При этом весь массив данных (п = 444 измерения) был разбит на семь рангов с шагом 50 10-5 ед. СИ. Основная масса полученных величин (84 %) укладывалась в интервалы значений до 250 10-5 ед. СИ, а меньшая часть таковых (16 %) попадала в интервалы значений >250 10-5 ед. СИ.

2. Величины ОМВ почвогрунтов г. Якутск изменяются значительно, при среднем значении 163,5 10-5 ед. СИ, предел изменения составлял 13,2-1220,0 10-5 ед. СИ, т. е. почти на три порядка величин (103), что указывает на высокую вариабельность изменения данного показателя V = 64 %. Также значительно варьируют и средние величины ОМВ, полученные для почвогрун-тов отдельных улиц и районов города, изменяясь от 80,3 до 314,610-5 ед. СИ.

3. Среднее значение ОМВ почвогрунтов г. Якутск сопоставимо с таковыми, определенными для отдельных промышленных районов г. Москва (160-180 10-5 ед. СИ), г. Пермь (18310-5 ед. СИ), г. Медногорск (15810-5 ед. СИ), и в то же время значительно выше величин, полученных для крупных промышленно развитых городов Китая, таких как Ханьчжоу и Лоян (12810-5 ед. СИ). Также установлено, что суммарный показатель загрязнения данных почво-грунтов ТМ (2с) связан с показателем ОМВ сильной положительной (г = 0,937) статистически значимой (п = 8, г^ = 0,707, р = 0,95) корреляционной связью, практически приближающейся к линейной зависимости.

Литература

1. Торговкин Н.В. Геохимические особенности техногенных грунтов криолитозоны на примере территории г. Якутска: Автореф. канд. геол.-мин. наук. Якутск, 2017. 21 с.

2. Соломонов Н.Г., Ремигайло П.А., Десяткин Р.В., Охлопков И.М., Исаев А.П., Захарова В.И. Биоэкологические проблемы крупного города на Севере (на примере г. Якутск) // Вестник СВФУ 2011. Т. 8, № 4. С. 32-39.

3. Сивцева Н.Е. Экогеохимические особенности формирования урбаноземов в условиях криолитозо-ны (на примере г. Якутска): Автореф. на канд. биол. наук. Якутск, 2012. 23 с.

4. Саввинов Д.Д., Макарова М.П., Тимофеев А.Г., Ковальский Д.В. Микроэлементы в почвах пригородной зоны г. Якутска // Наука и образование. 2014. № 2. С. 7-10.

5. Сивцева Н.Е., Легостаева Я.Б., Макаров В.С., Васильев Н.Ф. Экологическая оценка состояния территории г. Якутск по суммарному показателю загрязнения почвенного покрова // Вестник СВФУ 2011. Т. 8, № 2. С. 30-35.

6. Макаров В.Н. Эколого-геохимическая оценка техногенного воздействия на окружающую среду Якутии // География и природные ресурсы. 2010. № 1. С. 45-48.

7. Щелчкова М.В., Жерготова М.С. Ферментативная активность мерзлотной лугово-черноземной по-

чвы транспортной зоны «Аэропорт - Якутск» // Наука и образование. 2014. № 2. С. 14-18.

8. Макаров В.Н., Торговкин Н.В. Геохимическая характеристика техногенных отложений (культурного слоя) в криолитозоне // Наука и образование. 2017. № 3. С. 38-45.

9. Солдатова В.Ю., Шадрина Е.Г., Карпова С.Д. Биотестирование фитотоксичности почвогрунтов г. Якутска с использованием теста - объекта овса посевного Avena Sativa L. // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2018. Т. 24, № 2. С. 76-86.

10. Макаров В.Н., Торговкин Н.В. Загрязнение атмосферы города Якутска взвешенными веществами // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2020. Т. 25, № 1. С. 43-50.

11. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов А.В., Морозов В.В. Магнетизм почв. Ярославль: ЯГТУ 1995. 223 с.

12. Mullins C.E. Magnetic susceptibility of the soils and its significance in soil science - a review // Journal of Soil Science. 1977. Vol. 28. P. 223-246.

13. ГладышеваМ.А., Иванов А.В., СтрогановаМ.Н. Выявление ареолов техногенно-загрязненных почв Москвы по их магнитной восприимчивости // Почвоведение. 2007. № 2. С. 235-242.

14. Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Лобанова Е.С. Загрязненность тяжелыми металлами и металлоидами почв г. Пермь // Агрохимия. 2009. № 4. С. 60-68.

15. Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Магнитная восприимчивость как индикатор загрязнения тяжелыми металлами городских почв (обзор литературы) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2015. № 1. С. 13-20.

16. Латышенко К.П., Разумовская М.Ю. Экспресс-контроль городских почв на содержание тяжелых металлов // Мир измерений. 2011. № 7. С. 39-41.

17. Васильев А.А., Лобанова Е.С. Картосхема магнитной восприимчивости почвенного покрова г. Перми // Пермский аграрный вестник. 2013. № 3(3). С. 24-27.

18. РешетниковМ.В., ГребенюкЛ.В., Кузнецов В.В. Пространственное распределение магнитной восприимчивости почв в пределах города Медногорска (Оренбургская область) // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 3(178). С. 177-182.

19. Макаров О.А., Кубарев Е.Н., Чистова О.А., Карева О.В., Крикуненко А.С., Балджиев А.С. Магнитная восприимчивость почв на придорожных территориях // Земледелие. 2019. № 2. С. 17-20.

20. Lu S.G., Bou S.Q. Study on the correlation of magnetic properties an heavy metals content in urban soils of Hagzhou city, China // J. Appl. Geophys. 2006. Vol. 60. P. 1-12.

21. Lu S.G., Bou S.Q., Xue G.F. Magnetic properties as indicators of heavy metals pollution in urban topsoils: a case study from the city of Luoyang, China // Geophys. J. Intern. 2007. Vol. 171. P. 568-580.

22. Golden N., Potito A.P., Zhang C., Morrison L., Gipson P.J. Spatial patterns of metal contamination and magnetic susceptibility of soils at an Urban Bonfire site // Applied Geochemistry. 2015. Vol. 52. P. 86-96.

23. Макаров О.А., Яковлев А.С., ТощеваГ.П., Иванов А.В. Магнитная восприимчивость почв железнодорожных объектов ЦАО города Москвы // Экологическая безопасность. 2013. № 2. С. 71-73.

24. Чевычелов А.П., Скрыбыкина В.П., Васильева Т.И. Географо-генетические особенности формирования свойств и состава мерзлотных почв Центральной Якутии // Почвоведение. 2009. № 6. С. 648-657.

25. Климат Якутска / Под ред. Ц.А. Швер, С.А. Изюменко. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 247 с.

26. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1973. 399 с.

27. Якутск: географический атлас. М.: Комитет по геодезии и картографии РФ, 1992. 56 с.

28. Якутск: картографический атлас. Якутск: Медиа-холдинг «Якутия», 2012. 232 с.

29. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. 328 с.

30. Численность населения городов Китая. URL: http://comparecites.org/ru/compare/Hangzl (дата обращения: 01.11.2020).

31. Численность населения 100 крупнейших городов России. URL:http://www.sites.google.com/site/ ruregdatav1/largest_cities_russia (дата обращения: 01.11.2020).

32. Способ определения техногенного загрязнения почв и донных осадков металлами: пат. 2110068 Рос. Федерация. № 93030153/28/ Молостовский Э.А., Еремин В.Н; заявл. 10.06.93, 2с.

33. Павлов П.Д., Букатин М.Д., Решетников М.В., Еремин В.Н. Состояние почвенного покрова в зоне влияния полигона твердых бытовых отходов (на примере Балаковского полигона Саратовской области) // Аграрный научный журнал. 2015. № 2. С. 21-25.

Поступила в редакцию 25.01.2021 Принята к публикации 26.02.2021

Об авторах

ЧЕВЫЧЕЛОВ Александр Павлович, доктор биологических наук, главный научный сотрудник, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41, https://orcid.org/0000-0002-2668-9745, Researcher ID: D-7565-2018, chev.soil@list.ru;

АЛЕКСЕЕВ Алексей Алексеевич, лаборант, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41,

https://orcid.org/0000-0003-0041-7458, alex3.fromru@gmail.com;

КУЗНЕЦОВА Любовь Ивановна, инженер-исследователь, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41, https://orcid.org/0000-0001-8374-4782, likkol@yandex.ru.

Информация для цитирования Чевычелов А.П., Алексеев А.А., Кузнецова Л.И. Использование показателя магнитной восприимчивости почв для оценки экологического состояния почвогрунтов г. Якутска // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2021. Т. 26, № 1. С. 78-92. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2021-26-1-8

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

DOI 10.31242/2618-9712-2020-26-1-8

The use of the magnetic susceptibility index of soils for the assessment of the ecological state of the soils in Yakutsk

A.P. Chevychelov*, A.A. Alekseev, L.I. Kuznetsova

Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, Yakutsk, Russia,

*chev. soil@list.ru

Abstract. For the first time, the volume magnetic susceptibility (VMS) was determined for technogeni-cally polluted soils of Yakutsk formed on permafrost and functioning in the cryoarid climate of Central Yakutia. Magnetometric survey was carried out over the territory of the modern city of Yakutsk using an arbitrary observation network, and 444 measurements of soil VMS were made using a small-sized KM-7 kappameter. The values of soil VMS in Yakutsk vary significantly, with the average value equal to 163,51o-5 Si units. This parameter varies within the range 13,2-1220,010-5 Si units, that is, almost three orders of magnitude (103), which points to its high variability while the variation coefficient is V = 64 %. The average values of VMS obtained for the soils of individual streets and districts of the city vary significantly, too: from 80,3 to 314,61o-5 Si units, which is almost 4 times. A histogram of the VMS of soils in Yakutsk was compiled, when the entire data array was divided into 7 ranks or classes with a step equal to 50105 Si units. As a result, the majority of all values (84 %) fit within the range up to 25010-5 Si units, while only 16 % of the total number of measurements were above 25010-5 Si units. According to the results of the study, it was also found that the total indicator of contamination of the studied soils with heavy metals (Zc) is associated with the VMS indicator with a strong positive (r = 0,937) statistically significant (n = 8, rst = 0,707, p = 0,95) correlation, almost approaching a linear relationship. The average VMS of the Yakutsk soils is comparable with the values determined for the industrial districts of Moscow (160-18010-5 Si units), Perm (18310-5 units Si), Mednogorsk (15810-5 Si units), but at the same time it is much larger than the values obtained for large industrial cities in China, such as Hangzhou and Luoyang (12810-5 Si units).

Key words: cryolithozone, Yakutsk, technogenically polluted soils, magnetic susceptibility.

Acknowledgements. The research was carried out within the state assignment of Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (theme No. 0297-2021-0027, reg. No. AAAA-A21-121012190033-5).

References

1. Torgovkin N.V. Geohimicheskie osobennosti tekh-nogennyh gruntov kriolitozony na primere territorii g. Yakutska: Avtoref. na soisk. uchenoj step. kand. Yakutsk, 2017. 21 p.

2. Solomonov N.G., Remigajlo P.A., Desyatkin R.V., Ohlopkov I.M., Isaev A.P., Zaharova V.I. Bioekologich-eskie problemy krupnogo goroda na Severe (na primere g. Yakutska) // Vestnik SVFU. 2011. Vol. 8, No. 4. P. 32-39.

3. Sivceva N.E. Ekogeohimicheskie osobennosti for-mirovaniya urbanozemov v usloviyah kriolitozony (na primere g. Yakutska): avtoref. na soisk. uchenoj step. kand. biol. nauk. Yakutsk, 2012. 23 p.

4. Savvinov D.D., Makarova M.P., Timofeev A.G., Koval'skij D.V Mikroelementy v pochvah prigorodnoj zony g. Yakutska // Nauka i obrazovanie. 2014. No. 2. P. 7-10.

5. Sivceva N.E., Legostaeva Ya.B., Makarov VS., Vasil'ev N.F. Ekologicheskaya ocenka sostoyaniya ter-ritorii g. Yakutska po summarnomu pokazatelyu za-gryazneniya pochvennogo pokrova // Vestnik SVFU. 2011. Vol. 8, No. 2. P. 30-35.

6. Makarov V.N. Ekologo-geohimicheskaya ocenka tekhnogennogo vozdejstviya na okruzhayushchuyu sredu Yakutii // Geografiya i prirodnye resursy. 2010. No. 1. P. 45-48.

7. Shchelchkova M.V., Zhergotova M.S. Fermentativ-naya aktivnost' merzlotnoj lugovo-chernozemnoj pochvy transportnoj zony «Aeroport - Yakutsk» // Nauka i obrazovanie. 2014. No. 2. P. 14-18.

8. Makarov V.N., Torgovkin N.V. Geohimicheskaya cha-rakteristika tekhnogennyh otlozhenij (kul'turnogo sloya) v kriolitozone // Nauka i obrazovanie. 2017. No. 3. P. 38-45.

9. Soldatova V.Yu., Shadrina E.G., Karpova S.D. Bi-otestirovanie fitotoksichnosti pochvogruntov g. Yakutska s ispol'zovaniem testa - ob"ekta ovsa posevnogo Avena Sativa L. // Prirodnye resursy Arktiki i Subarktiki. 2018. Vol. 24, No. 2. P. 76-86.

10. Makarov V.N., Torgovkin N.V. Zagryaznenie at-mosfery goroda Yakutska vzveshennymi veshchestvami // Prirodnye resursy Arktiki i Subarktiki. 2020. Vol. 25, No. 1. P. 43-50.

11. Babanin VF., Truhin VI., Karpachevskij L.O., IvanovA.V., Morozov V.V. Magnetizm pochv. Yaroslavl': YAGTU, 1995. 223 p.

12. Mullins C.E. Magnetic susceptibility of the soils and its significance in soil science - a review // Journal of Soil Science. 1977. Vol. 28. P. 223-246.

13. Gladysheva M.A., Ivanov A.V., Stroganova M.N. Vyyavlenie areolov tekhnogenno-zagryaznennyh pochv Moskvy po ih magnitnoj vospriimchivosti // Pochvove-denie. 2007. No. 2. P. 235-242.

14. Vodyanickij Yu.N., Vasil'ev A.A., Lobanova E.S. Zagryaznennost' tyazhelymi metallami i metalloidami pochv g. Perm' // Agrohimiya. 2009. No. 4. P. 60-68.

15. Vodyanickij Yu.N., Shoba S.A. Magnitnaya vospri-imchivost' kak indikator zagryazneniya tyazhelymi metallami gorodskih pochv (obzor literatury) // Vestn. Mosk. un-ta. Ser. 17. Pochvovedenie. 2015. No. 1. P. 13-20.

16. Latyshenko K.P., RazumovskayaM.Yu. Ekspress-kontrol' gorodskih pochv na soderzhanie tyazhelyh met-allov // Mir izmerenij. 2011. No. 7. P. 39-41.

17. Vasil'ev A.A., Lobanova E.S. Kartoskhema magnitnoj vospriimchivosti pochvennogo pokrova g. Permi // Permskij agrarnyj vestnik. 2013. No. 3(3). P. 24-27.

18. ReshetnikovM.V., GrebenyukL.V., Kuznecov V.V. Prostranstvennoe raspredelenie magnitnoj vospriimchivosti pochv v predelah goroda Mednogorska (orenburgs-kaya oblast') // Vestnik orenburgskogo gosudarstvenno-go universiteta. 2015. No. 3(178). P. 177-182.

19. Makarov O.A., Kubarev E.N., Chistova O.A., Kareva O.V., Krikunenko A.S., Baldzhiev A.S. Magnitnaya vospriimchivost' pochv na pridorozhnyh territoriyah // Zemledelie. 2019. No. 2. P. 17-20.

20. Lu S.G., Bou S.Q. Study on the correlation of magnetic properties an heavy metals content in urban soils of Hagzhou city, China // J. Appl. Geophys. 2006. Vol. 60. P. 1-12.

21. Lu S.G., Bou S.Q., Xue G.F. Magnetic properties as indicators of heavy metals pollution in urban topsoils: a case study from the city of Luoyang, China // Geophys. J. Intern. 2007. Vol. 171. P. 568-580.

22. Golden N., Potito A.P., Zhang C., Morrison L., Gipson P.J. Spatial patterns of metal contamination and magnetic susceptibility of soils at an Urban Bonfire site // Applied Geochemistry. 2015. Vol. 52. P. 86-96.

23. Makarov O.A., Yakovlev A.S., Toshcheva G.P., Ivanov A.V. Magnitnaya vospriimchivost' pochv zhe-leznodorozhnyh ob'ektov CAO goroda Moskvy // Ekologicheskaya bezopasnost'. 2013. No. 2. P. 71-73.

24. ChevychelovA.P., Skrybykina V.P., Vasil'eva T.I. Geografo-geneticheskie osobennosti formirovaniya svojstv i sostava merzlotnyh pochv Central'noj Yakutii // Pochvovedenie. 2009. No. 6. P. 648-657.

25. Klimat Yakutska / Pod red. C.A. Shver, S.A. Izyu-menko. L.: Gidrometeoizdat, 1982. 247 p.

26. Vadyunina A.F., Korchagina Z.A. Metody issle-dovaniya fizicheskih svojstv pochv i gruntov. M.: Vys-shaya shkola, 1973. 399 p.

27. Yakutsk: geograficheskij atlas. M.: Komitet po geodezii i kartografii RF, 1992. 56 p.

28. Yakutsk: kartograficheskij atlas. Yakutsk: Mediya-holding «Yakutiya», 2012. 232 p.

29. Dmitriev E.A. Matematicheskaya statistika v pochvovedenii. M.: Knizhnyj dom «LIBROKOM», 2009. 328 p.

30. Chislennost' naseleniya gorodov Kitaya. URL: http://comparecites.org/ru/compare/Hangzl (data obrash-cheniya: 01.11.2020).

31. Chislennost' 100 krupnejshih gorodov Rossii. URL: http://www.sites.google.com/site/ruregdatav1/largest_ cities_russia (data obrashcheniya: 01.11.2020).

32. Sposob opredeleniya tekhnogennogo zagryaz-neniya pochv i donnyh osadkov metallami: pat. 2110068 Ros. Federaciya. N 93030153/28/ Molostovskij E.A., Ere-min V.N; zayavl. 10.06.93, 2s.

33. Pavlov P.D., Bukatin M.D., Reshetnikov M.V., Ere-min V.N. Sostoyanie pochvennogo pokrova v zone vliya-niya poligona tverdyh bytovyh othodov (na primere Bal-akovskogo poligona Saratovskoj oblasti) // Agrarnyj na-uchnyj zhurnal. 2015. No. 2. P. 21-25.

About the authors

CHEVYCHELOV Alexander Pavlovich, Dr. Sci. (Biology), chief researcher, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk 677000, Russia, https://orcid.org/0000-0002-2668-9745, ID-7565-2018, chev.soil@list.ru;

ALEKSEEV Alexey Alekseevich, Laboratory Assistant, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk 677000, Russia, https://orcid.org/0000-0003-0041-7458, alex3.fromru@gmail.com;

KUZNETSOVA Lyubov Ivanovna, Research Engineer, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk 677000, Russia, https://orcid.org/0000-0001-8374-4782, likkol@yandex.ru.

Citation

Chevychelov A.P., Alekseev A.A., Kuznetsova L.I. The use of the magnetic susceptibility index of soils for the assessment of the ecological state of the soils in Yakutsk // Arctic and Subarctic Natural Resources. 2021. Vol. 26, No. 1. pp. 78-92. (In Russ.) https://doi.org/10.31242/2618-9712-2021-26-1-8

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.