CC BY
176
©КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015
УДК 614.77:556.124.2]-074
Ермаков А.А.1, Карпова Е.А.2, Малышева А.Г.3, Михайлова Р.И.4, РыжоваИ.Н.5
МОНИТОРИНГ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ В СНЕГОВОМ ПОКРОВЕ ПОЧВЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ФГБУ «Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина» Минздрава России, Москва
Проведен мониторинг загрязнения снегового покрова тяжелыми металлами и элементами (цинк, медь, свинец, кадмий, мышьяк, никель, хром, стронций, марганец, фтор, литий) на территории 20районов Московской области в течение 2009, 2012 и 2013 гг. Дана оценка уровней загрязнения тяжелыми металлами и элементами сравнением их со средними величинами содержания в снеговом покрове Подмосковья конца прошлого века и естественным содержанием в ряде районов мира, не подвергающихся техногенному воздействию. В 7 районах Подмосковья отмечено повышенное содержание свинца и кадмия в снеговой воде, что требует контроля загрязнения воды, почвы и сельскохозяйственной продукции.
Ключевые слова: снеговой покров; территория Московской области; элементный состав; мониторинг химического загрязнения; фоновое содержание элементного состава природных сред.
Для цитирования: Гигиена и санитария. 2015; 94(5): 31-36.
Ermakov A. A., Karpova E. A., Malysheva A. G, Mikhaylova R. I., Ryzhova I. N. MONITORING
OF THE CONTENT OF HEAVY METALS AND ELEMENTS IN THE SNOW COVER IN AGRICULTURAL SOILS
AT THE TERRITORY OF THE MOSCOW REGION
A. N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health, Moscow, Russian Federation, 119991
The monitoring of snow cover pollution by heavy metals and elements (zinc, copper, lead, cadmium, arsenic, nickel, chromium, strontium, manganese, fluorine, lithium) was performed in 20 districts of the Moscow region in 2009, 2012 and 2013. The assessment of the levels of contamination by heavy metals and elements was given by means of comparison of them with the average values in the snow cover near Moscow in the end of the last century and in some areas of the world, that no exposed to technological environmental impact. 7 districts of Moscow region were characterized by a high content of lead and cadmium in the snow water. It requires the control of water, soil and agricultural products pollution.
Key words: snow cover; the territory of the Moscow region; elemental composition; chemical pollution monitoring; background levels of the elemental composition of natural environments.
Received 26.05.14
Citation: Gigiena i Sanitariya. 2015; 94(5): 31-36. (In Russ.)
Негативное влияние тяжелых металлов и многих элементов, поступающих в организм человека, широко известно и связано не только с воздействием уровней, превышающих предельно допустимые концентрации, но также и с возможностью проявлять опасное воздействие в отдаленных периодах, связанных со способностью многих химических элементов накапливаться в организме. Основными путями поступления тяжелых металлов и элементов в организм человека являются продукты питания, питьевые воды и атмосферный воздух [1, 2].
Атмосферные осадки также являются одним из источников поступления в почву химических загрязнений, включая тяжелые металлы и элементы [3]. Уровень загрязнения почвы и качество сельскохозяйственной продукции, особенно в почве вблизи промышленных городов, в большой мере зависят от интенсивности и состава атмосферных выпадений [4]. Отметим также, что антропогенное загрязнение может влиять на состав химических загрязнений в растениях и сельскохозяйственной продукции не только через корневое поглощение из почвы, но и непосредственно при воздушном поступлении [5-7].
Помимо влияния на качество и безопасность сельскохозяйственной продукции, химические загрязнения в составе атмосферных осадков могут изменять и состав
Для корреспонденции: Малышева Алла Георгиевна, e-mail: fizhim@ yandex.ru
For correspondence: Malysheva Alla, e-mail: fizhim@ yandex.ru.
питьевых вод. С атмосферными осадками химические загрязнения поступают в водоемы, многие из которых являются поверхностными источниками питьевого водоснабжения населения. Это может сказываться на их качестве, особенно в период весеннего снеготаяния, когда большой объем снеговых вод с накопившимися за зимний период загрязняющими веществами поступает в водоемы [8, 9].
По содержанию тяжелых металлов и элементов в снеговом покрове можно оценивать степень загрязнения атмосферного воздуха [10, 11].
Целью исследования являлась оценка содержания тяжелых металлов и элементов в снеговом покрове на территории Московской области.
Материалы и методы
Исследования снегового покрова проводили в 2009, 2012 и 2013 гг. на 20 выбранных участках почвы Московской области.
Координаты почвенных участков приведены в табл. 1.
Отбор и подготовку проб снегового покрова осуществляли в соответствии с методическими рекомендациями [12]. В профильтрованной снеговой воде после предварительного концентрирования определяли тяжелые металлы и элементы атомно-абсорбционным методом с пламенной и электротермической атомизацией [13]. Фториды определяли фотоколориметрическим методом [14].
Координаты участков почвы Московской области
Таблица 1
Географические
Район Ближайший координаты
широта долгота
Одинцовский
Можайский
Раменский
Павлово-Посадский
Истринский
Клинский
Домодедовский
Каширский
Наро-Фоминский
Подольский
Чеховский
Воскресенский
Егорьевский
Коломенский
Луховицкий
Орехово-Зуевский
Сергиево-Посадский
Серпуховский
Ступинский
Талдомский
Богачево
Храброво
Хлыново
Евсеево
Пречистое
Лаврово
Вельяминово
Космово
Горчухино
Новгородово
Сергеево
Федино
Новая
Лукерьино
Карцево
Кабаново
Глинково
Дракино
Дубнево
Юркино
55°40' 55°30' 55°35' 55°48' 55°55' 56°20' 55°27' 54°50' 55°23' 55°25' 55°09' 55°18'45'' 55°12'50''
55°06' 54°50'50'' 55°44'50'' 56°17'45''
54°51' 55°06'30'' 56°42'40''
37°15' 36°09' 38°15' 38°40' 36°52' 36°45' 37°48' 38°10' 36°42' 37°32' 37°28' 38°37'30' 38°53'30'
38°39' 39°05'30' 38°57' 38°1' 37°16'30' 38°06'50': 37°36'
Результаты и обсуждение
Концентрации тяжелых металлов и неметаллов в растворимой форме в снеговых водах на территории Московской области представлены в табл. 2. Все приведенные в таблице результаты являются средними за
3 года исследований.
Содержание практически всех исследованных химических элементов в снеговой воде московского региона варьирует в широких пределах, что может быть связано с локальными особенностями загрязнения атмосферы и метеорологическими процессами. Как видно из табл. 2, средние концентрации металлов в снеговой воде Подмосковья находились в следующих диапазонах: свинца -от 0,2 до 4,9 мкг/л (диапазон наблюдаемых за 3 года содержаний составил от 0,1 до 8,8 мкг/л), кадмия - от 0,02 до 0,58 мкг/л (от <0,01 до 0,89 мкг/л), меди - от 0,1 до 7,7 мкг/л (от <0,1 до 12 мкг/л), цинка - от 5 до 94 мкг/л (от 1 до 140 мкг/л), никеля - от 0,3 до 2,9 мкг/л (от 0,1 до 4,3 мкг/л), хрома - от 0,5 до 2,8 мкг/л (от <0,5 до 4,0 мкг/л), марганца - от 0,4 до 14,2 мкг/л (от <0,1 до 14 мкг/л), железа -от 0,6 до 78 мкг/л (от <0,2 до 110 мкг/л), стронция от 0,9 до 28 мкг/л (от 0,4 до 41 мкг/л), лития - от <0,05 до 1,4 мкг/л. Для большинства тяжелых металлов они были значительно ниже существующих гигиенических нормативов в питьевой воде - в 5-6000 раз [15].
Исключение для некоторых районов Подмосковья составили кадмий и свинец. Так, в почвах Павлово-По-садского, Одинцовского, Раменского и Каширского районов среднее содержание кадмия в снеговых водах было ниже ПДК в 1,7-3,3 раза. В Павлово-Посадском районе его средняя концентрация была самой высокой и составляла около 0,58 мкг/л, или 0,6 ПДК, а в 2009 г. она достигала уровня 0,89 мкг/л, или 0,9 ПДК. Почти 0,7 ПДК в
отдельные годы составляло содержание кадмия в снеговых водах почвы Одинцовского и Раменского районов.
Максимальным содержанием свинца, также как и кадмия, характеризовались пробы снега в Павлово-По-садском районе - 4,9 мкг/л (среднее), причем в 2009 г. оно повышалось до 8,8 мкг/л (0,9 ПДК). В Домодедовском и Воскресенском районах средняя концентрация свинца в снеговых водах была ниже ПДК в 2,3-3,1 раза и достигала в отдельные годы уровня 0,6-0,7 ПДК.
В табл. 3 приведены данные литературы по концентрациям тяжелых металлов и неметаллов в растворимой форме в снеговых водах на территории Подмосковья и фоновых районах мира.
Так, в начале этого века в снеговом покрове на почвах сельскохозяйственного использования северной и восточной частей Московской области содержание кадмия варьировало от <0,02 до 0,32, а свинца - от 0,4 до 3,6 мкг/л. Учитывая, что в конце 1970-х - начале 1980-х годов (период интенсивного промышленного производства в нашей стране) в почве южного Подмосковья средняя концентрация свинца в снеговой воде составляла 3,6 мкг/л, а кадмия - 0,41 мкг/л (см. табл. 3), то сложившаяся к настоящему времени ситуация в Одинцовском, Раменском, Каширском и, особенно, Пав-лово-Посадском районах свидетельствует об антропогенном загрязнении атмосферного воздуха кадмием, а в Домодедовском, Воскресенском и Павлово-Посадском районах - свинцом, что требует повышенного контроля за содержанием этих элементов в водоемах, питьевых водах (особенно в весенний сезон), а также в почве и сельскохозяйственной продукции.
Наименьшие средние содержания кадмия были обнаружены в снеговых водах в Орехово-Зуевском (0,02 мкг/л), Воскресенском, Луховицком, Сергиево-По-садском и Ступинском районах (0,03 мкг/л). Минимальным уровнем загрязнения снегового покрова свинцом характеризовалась почва в Истринском, Ступинском (0,2 мкг/л), Можайском (0,25 мкг/л), Луховицком, Талдомском, Клинском и Одинцовском районах (0,4 мкг/л).
Содержание цинка в снеге Одинцовского, Истринского, Луховицкого, Серпуховского и Ступинского районов было минимальным (среднее варьировало от 5 до 16 мкг/л, диапазон встречаемых концентраций составлял от 1 до 33 мкг/л) и находилось в пределах фоновых значений (<40 мкг/л).
В большинстве районов Подмосковья средняя (или в отдельные годы исследования) концентрация цинка в снеговой воде была несколько выше фоновой и приближалась к уровню, ранее определяемому для почв Подмосковья (см. табл. 3) - от 50 до 80 мкг/л.
Среди изученных районов выделяются Воскресенский и Павлово-Посадский районы, в которых среднее содержание цинка в снеговой воде достигало уровня, характерного для снегового покрова южной части Московской области в 1970-1980-х годах - 90 мкг/л (см. табл.3). В отдельные годы концентрация в снеговой воде растворенной формы цинка для них составляла 124-140 мкг/л, что свидетельствует о существенной антропогенной нагрузке по данному элементу в этих районах. За период проведения исследования относительно высокие значения содержания цинка были отмечены в снеговой воде из Егорьевского (90 мкг/л) и Сергиево-Посадского (102 мкг/л) районов.
Средняя концентрация меди в снеговых водах большинства районов Московской области была ниже или в пределах значений, характеризовавших почву севера и востока Подмосковья в начале XXI века (см. табл. 3) -
до 3,7 мкг/л. Некоторое превышение данного уровня было отмечено для Чеховского (4,1 мкг/л), Каширского (4,8 мкг/л), Подольского (7,0 мкг/л) и Клинского (7,7 мкг/л) районов. В отдельные годы исследования содержание металла в снеге перечисленных, а также в Пав-лово-Посадском, районах достигало от 6 до 12 мкг/л, хотя и оставалось ниже максимального фонового значения, характеризующего снеговой покров Приэльбрусья [18].
Наименьшие уровни загрязнения снегового покрова медью отмечались в Талдомском (0,1 мкг/л), Ступинском, Луховицком, Егорьевском (0,2 мкг/л), Орехово-Зуевском и Коломенском (0,3 мкг/л) районах.
Содержание (мкг/л) тяжелых металлов и элементов в растворимой
Концентрации никеля, хрома и стронция в снеговой воде на всех исследуемых участках Подмосковья была ниже или в пределах значений, приводимых в табл. 3 для севера и востока Подмосковья на начало XXI века.
Минимальное содержание никеля по сравнению с другими районами было обнаружено в снеговом покрове в Клинском, Коломенском, Талдомском, Сергиево-Посадском (0,3 мкг/л) и Ступинском (0,5 мкг/л) районах. Причем в отдельные годы его концентрация в снеговой воде в этих районах не превышала 0,1-0,2 мкг/л. Также ниже значений, характерных для снегового покрова севера и востока Подмосковья, было содержание нике-
Таблица 2
форме в снеговых водах на территории Московской области
Показатель гп Си РЬ Cd As* № Сг Sr Fe Мп F*, мг/л и*
ПДК в питьевой воде, СанПиН 2 1.4 1074-01 1000 1000 10 1 10 20 50 7000 300 100 1,5 30
Район
Одинцовский 13 1,5 0,40 0,33 0,34 1,1 1,2 13 20 10,2 0,043 0,3
9-22 1,1-2,2 0,1-0,6 0,03-0,68 0,8-1,2 0,6-1,5 6-19 6,5-32 7,6-13,8
Можайский 23 0,9 0,25 0,11 1,9 1,2 1,3 19 10 3,1 0,032 0,2
15-46 0,2-2,1 0,1-0,5 0,02-0,21 0,6-1,4 0,5-1,7 2,1-31 5,0-13 0,4-7,9
Раменский 54 1,8 1,4 0,39 0,54 2,9 2,6 6 59 2,8 0,084 < 0,05
23-83 1,0-2,7 0,7-2,1 0,04-0,65 1,5-3,8 1,2-3,5 3-11 21-89 0,5-4,4
П-Посадский 86 3,0 4,9 0,582 0,88 2,5 2,0 18 78 14,2 0,086 0,7
58-124 1,2-6,1 0,7-8,8 0,16-0,89 1,0-4,3 0,9-4,0 10-31 41-110 6,8-21
Истринский 21 1,2 0,2 0,10 0,11 0,9 1,7 5 37 3,4 0,026 0,5
17-33 0,3-2,4 0,1-0,3 0,03-0,18 0,5-1,1 0,9-2,4 1,2-9,8 10-58 0,3-5,2
Клинский 43 7,7 0,40 0,20 0,18 0,3 2,8 2,4 9 1,7 0,027 1,4
16-76 2,3-12 0,1-0,7 0,05-0,37 0,1-0,4 1,2- 4,0 1,0- 4,1 3,5-19 < 0,1- 3,2
Домодедовский 28 2,8 3,2 0,11 0,21 1,4 2,2 0,9 52 5,0 0,072 < 0,05
10-62 0,2-6,0 1,3-7,0 0,06-0,18 0,7-2,0 0,5-3,2 0,4-1,7 5,0-94 0,5-9,1
Каширский 33 4,8 0,9 0,30 0,26 1,6 1,8 1,8 12 5,2 0,065 0,75
7-79 0,5-11,0 0,1-1,6 0,07-0,50 1,0-2,0 0,6-2,1 1,0-3,1 3,0-21 0,5-14
Н-Фоминский 40 0,8 0,7 0,16 0,17 1,5 2,0 5,1 3,2 3,3 0,024 0,38
11-81 0,2-1,5 0,1-2,0 0,05-0,28 1,0-2,0 0,6-2,8 2,1-8,9 1,0-7,3 0,2-5,6
Подольский 47 7,0 0,9 0,08 0,24 1,3 0,7 1,8 11 3,6 0,063 0,2
21-72 3,0-9,4 0,5-1,5 0,02-0,12 0,7-1,8 < 0,5- 0,9 1,0-3,4 2,4-21 1,1-6,4
Чеховский 36 4,1 2,1 0,19 0,3 0,7 1,1 8,5 31 4,2 0,050 0,07
13-52 2,2-6,0 0,2-5,0 0,08-0,30 0,4-0,9 0,7-1,3 3,5-13 12-45 2,5-7,5
Воскресенский 94 2,9 4,3 0,03 0,21 1,0 1,0 11 4,1 0,6 0,024 < 0,05
55-140 1,0-4,8 1,1-6,3 < 0,01-0,04 0,5-1,4 0,5-1,8 7,0-18 1,0-6,8 0,2-1,1
Егорьевский 67 0,2 1,1 0,18 0,33 0,6 0,7 10 16 3,7 0,024 0,34
33-90 < 0,1-0,4 0,5-2,0 0,05-0,30 0,4-0,8 < 0,5-0,9 6,2-14,5 4,2-34 0,4-6,4
Коломенский 58 0,3 0,7 0,04 0,29 0,3 0,5 11 4,0 7,6 0,045 0,3
22-84 < 0,1-0,5 0,1-1,2 < 0,01- 0,07 0,1-0,4 <0,5-0,6 5,0-16,2 0,2-6,2 2,1-11,0
Луховицкий 11 0,2 0,4 0,03 0,24 0,8 1,1 10 26 2,3 0,049 0,23
7-16 0,1-0,4 0,1-0,9 0,01-0,05 0,4-1,0 0,6-1,8 4,2-18,8 7,0-42 0,2-6,1
О-Зуевский 46 0,3 0,8 0,02 0,20 0,6 2,0 28 1,3 2,2 0,024 0,14
18-74 0,1-0,5 0,2-1,5 0,01-0,02 0,3-0,9 1,1-3,0 20-41 0,5-2,0 0,2-4,0
С-Посадский 75 1,5 0,8 0,03 0,19 0,3 1,2 17 16 4,6 0,045 < 0,05
38-102 0,3-2,9 0,2-1,3 < 0,01-0,06 0,2-0,4 0,7-2,1 10-24 3,0-30 0,5-7,8
Серпуховский 16 1,1 1,2 0,04 0,17 0,9 0,5 13 18 3,8 0,031 0,1
10-28 0,2-2,7 0,2-4,0 0,02-0,07 0,5-1,2 < 0,5-0,7 133,0-25 5,0-27 0,6-8,8
Ступинский 5 0,2 0,2 0,03 0,16 0,5 0,5 5,4 2,6 2,2 0,049 < 0,05
1-12 0,1-0,2 0,15-0,3 0,02-0,04 0,1-0,9 < 0,5-0,6 2,0-11 < 0,2-6,6 <0,1-3,8
Талдомский 37 0,1 0,4 0,04 0,12 0,3 0,5 12 0,6 0,4 0,048 < 0,05
20- 68 0,1-0,2 0,1-0,9 0,01-0,08 0,1-0,5 < 0,5-0,6 10-13 < 0,2-1,3 <0,1-0,8
Примечание. В числителе - среднее значение за 3 сезона, * - данные за 2009 г.
в знаменателе - диапазон встречаемых концентраций за 3 года исследования.
Таблица 3
Содержание химических элементов (в растворимой форме) в снеговых водах Подмосковья и фоновых районах мира, в мкг/л
Почва Московской области Фоновые районы мира
Элемент Северная и восточная часть [16] Южная часть [17] Приэльбрусье и Полярный Урал [18] Северный Байкал [19] Гора Эверест [20, 21] Арктика [20]
Pb 0,4-3,6 3,6 - 0,013-0,14
Cd <0,02-0,32 0,41 - - -
As 0,02-0,36 - - 0,01 0,14 0,11
Zn 10-58 90 4-40 6-7 0,029-4,95 1,4
Cu 0,9-3,7 41 0,4-17 0,01-0,7 -
Ni 1,0-3,8 - - 0,08 -
Cr 1,5-3,0 - - 0,27 -
Sr 4,9-28 - - 5 -
Fe 4,9-33 170 5-26 13 15,3 93
Mn 3,8-6,8 39 < 10 - 2,94 3,3
F 80-110 - - - - -
Li < 0,3 - - - - -
ля в снеговой воде из Орехово-Зуевского, Егорьевского (0,6 мкг/л), Луховицкого (0,8 мкг/л) и Истринского (0,9 мкг/л) районов. Однако даже самая минимальная концентрация металла в снеге на территории Московской области была выше фонового уровня (0,08 мкг/л), характерного для севера озера Байкал.
Наименьшие содержания хрома в снеговой воде были характерны для Ступинского, Серпуховского, Коломенского, Талдомского (0,5 мкг/л), Егорьевского и Подольского (0,7 мкг/л) районов, что оказалось несколько выше фонового уровня (0,27 мкг/л). В данных районах в отдельные годы было зафиксировано некоторое снижение концентрации металла, определяемое пределом обнаружения метода (<0,5 мкг/л).
Превышение континентального фонового (север Байкала) содержания никеля и хрома в снеговой воде для всех районов Московской области может свидетельствовать о том, что в центральной части европейской территории России фоновые значения концентраций никеля и хрома в снеговом покрове могут иметь более высокий уровень.
Наименьшей концентрацией стронция в растворимой форме в снеговом покрове характеризовался снеговой покров в Клинском (2,4 мкг/л), Каширском, Подольском (1,8 мкг/л), Домодедовском (0,9 мкг/л) районах, что было значительно ниже фонового (север Байкала) уровня - 5 мкг/л.
Количество растворенного в снеговой воде марганца было ниже или в пределах фонового содержания (3,0-3,3 мкг/л - гора Эверест и Арктика) для половины исследованных районов Подмосковья: Талдомского (0,4 мкг/л), Воскресенского (0,6 мкг/л), Клинского (1,7мкг/л), Ступинского, Орехово-Зуевского (2,2 мкг/л), Луховицкого (2,3 мкг/л), Раменского (2,8 мкг/л), Можайского (3,1 мкг/л), Наро-Фоминского (3,3 мкг/л) и Истринского (3,4 мкг/л) районов.
В Подольском, Егорьевском, Серпуховском, Сергие-во-Посадском, Чеховском, Каширском и Домодедовском районах концентрация марганца на начало XXI в. не превышала верхней границы значений, определяемых для снегового покрова севера и востока Подмосковья -
6,8 мкг/л. В Коломенском, Одинцовском и Пав-лово-Посадском районах содержание элемента в снеговых водах было несколько выше этого уровня (от 7,6 до 14,2 мкг/л), но тем не менее оставалось существенно ниже концентрации, характерной для снегового покрова южной части Московской области в 1970-1980-х гг. (см. табл. 3) - 39 мкг/л.
Содержание железа в снеговых водах из различных фоновых районов мира значительно различается: от 5 до 93 мкг/л. В нашем случае невозможно ориентироваться на значения этого показателя для Арктики (93 мкг/л), поскольку он в несколько раз превышает концентрацию растворенного металла, ранее (начало XXI в.) определяемую в восточных и северных районах Подмосковья (4,9-33 мкг/л).
Близкие значения содержания растворенной формы железа в снеговом покрове на севере Байкале (13 мкг/л) и Эвересте (15,3 мкг/л) свидетельствуют о том, что, вероятно, это наиболее реальные фоновые концентрации металла. Не превышает данный уровень (<13 мкг/л) содержание железа в снеговых водах в половине исследованных районов Московской области: Талдомском, Орехово-Зуевском, Ступинском, Коломенском, Воскресенском, Наро-Фоминском, Клин-ском, Можайском, Подольском, Каширском.
В пределах значений, ранее характеризовавших концентрацию железа в снеговом покрове северной и восточной частей Подмосковья, находится содержание металла в талой воде в Егорьевском, Сергиево-Посад-ском (16 мкг/л), Серпуховском (18 мкг/л), Одинцовском (20 мкг/л), Луховицком (26 мкг/л) и Чеховском (31 мкг/л) районах.
Относительно повышенные количества растворенного железа обнаружены в снеговых водах в Истринском (37 мкг/л), Домодедовском (52 мкг/л), Раменском (59 мкг/л) и Павлово-Посадском (78 мкг/л) районах, но они были существенно ниже концентрации, характерной для снегового покрова южной части Московской области в 70-80 -х годах XX века - 170 мкг/л (см. табл.3).
Содержание лития в снеговой воде в большинстве исследуемых районов Московской области было в пределах значений, ранее (начало XXI в.) определявшихся в северной и восточной частях Подмосковья - <0,3 мкг/л. Выше данного уровня находится концентрация элемента в снеге из Егорьевского (0,34 мкг/л), Наро-Фоминского (0,38 мкг/л), Истринского (0,5 мкг/л), Павлово-Посад-ского (0,7мкг/л), Каширского (0,75 мкг/л) и Клинского (1,4 мкг/л) районов.
Содержание мышьяка и фтора в снеговых водах Московской области варьировало от 0,11 до 1,9 мкг/л и от 0,024 до 0,086 мг/л, соответственно, что было значительно ниже ПДК (в 5-100 раз) для питьевых вод.
Концентрация фтора в большинстве исследуемых объектов находилась в пределах фоновых значений для атмосферных осадков (0,03-0,07 мг/л) [22]. Незначительное превышение фонового уровня отмечалось в снеговой воде Раменского (0,084 мг/л) и Павлово-По-садского (0,089 мг/л) районов, расположенных в восточной части Подмосковья. По данным [16], снеговой покров восточной части Московской области в начале XXI века характеризовался близкими значениями концентраций фтора - от 0,08 до 0,11 мг/л, что может быть связано со спецификой и интенсивностью регионального аэротехногенного воздействия.
Содержание мышьяка в снеговых водах в Истринском и Талдомском районах в период исследования было в пределах фоновых значений (<0,14 мкг/л). Для большинства районов концентрация элемента была выше фоновой, но находилась в диапазоне значений, характеризующих снеговой покров северной и восточной частей Московской области в начале XXI в. [16]. Некоторое превышение данного уровня содержания мышьяка наблюдалось в Раменском (0,54 мкг/л), Павлово-По-садском (0,88 мкг/л) и, особенно, Можайском (1,9 мкг/л) районах. Это может быть связано с наличием в данных или соседних районах предприятий, в выбросах которых присутствует мышьяк. В перечисленных районах необходим контроль содержания этого элемента в воде, почве и сельскохозяйственной продукции.
Обобщая приводимые выше данные, можно сделать заключение о том, что снеговой покров в Ступинском, Луховицком, Талдомском и Серпуховском районах характеризуется наименьшими концентрациями всех исследуемых элементов. Это свидетельствует о минимальном уровне антропогенного загрязнения атмосферного воздуха (и минимальной аэротехногенной нагрузке на почву) в данных районах. Концентрация большинства элементов в снеге Ступинского, Луховицкого, Талдомского и Серпуховского районов находится в пределах фонового уровня. Превышение фоновых значений отмечено только для никеля и хрома. Однако превышение фонового содержания никеля и хрома характерно для снегового покрова на всей территории Московской области. Учитывая минимальную аэротехногенную нагрузку по всем исследуемым элементам в Ступинском, Луховицком, Талдомском и Серпуховском районах, можно рассматривать содержание никеля и хрома в снеговом покрове этих территорий как ориентировочный региональный фон. Для никеля эти значения находятся в пределах от 0,3 до 0,9 мкг/л, для хрома - от 0,5 до 1,1 мкг/л. Для уточнения регионального фонового содержания металлов в снеговом покрове необходимо проведение длительных исследований.
Специфика промышленного производства и предприятий энергетики в городах, а также неодинаковая автотранспортная нагрузка в разных районах области способствуют формированию локальных геохимических аномалий с различным элементным составом снегового покрова. Ниже приводятся элементы, содержание которых в снеге превышает не только фоновые уровни, но и значения, характеризовавшие почву севера и востока Подмосковья в начале XXI века.
Так, в первую очередь, выделяется почва в Павло-во-Посадском районе, для снегового покрова которой характерен состав, включающий большую группу элементов: цинка, свинца, кадмия, мышьяка, фтора, железа, марганца и лития. Причем, содержание свинца, кадмия, железа, марганца и фтора в снеге из Павлово-Посадско-го района максимально по сравнению с другими районами области.
Элементный состав в снеговом покрове Раменского района следующий: мышьяк, фтор, хром, никель, железо и кадмий. По сравнению с другими Раменский район характеризуется максимальным содержанием хрома и никеля в снеговой воде.
Для ряда других районов области химический состав элементов в снеговом покрове не столь обширен. Для Клинского района - это литий, медь и хром (концентрации лития и меди максимальны по сравнению с другими районами), для Одинцовского района - марга-
нец и кадмий, для Домодедовского - свинец и железо, для Каширского - кадмий и медь, для Воскресенского
- свинец и цинк (содержание цинка максимально), для Истринского - железо и литий.
Выводы. В Одинцовском, Раменском, Каширском и, особенно, Павлово-Посадском районах отмечается загрязнение снегового покрова кадмием, в Домодедовском, Воскресенском и Павлово-Посадском районах
- свинцом. Концентрация металлов в снеговой воде достигала уровня 0,6-0,9 ПДК, что требует повышенного контроля в данных районах области за содержанием этих элементов в водоемах, питьевых водах (особенно в весенний сезон), а также в почве и сельскохозяйственной продукции.
Снеговой покров в Ступинском, Луховицком, Талдомском и Серпуховском районах характеризуется наименьшими концентрациями всех исследуемых элементов, что свидетельствует о минимальном уровне загрязнения атмосферного воздуха и минимальной аэротехногенной нагрузке на почву. Для большинства металлов эти концентрации находятся в пределах фонового уровня.
Содержание никеля и хрома в снеговом покрове в Ступинском, Луховицком, Талдомском и Серпуховском районах можно рекомендовать в качестве ориентировочного регионального фона. Для никеля эти значения находятся в пределах от 0,3 до 0,9 мкг/л, для хрома - от 0,5 до 1,1 мкг/л.
Литература (п.п. 20-21 см. References)
1. Ревич Б.А., Авалиани С.Л., Тихонова Г.И. Экологическая эпидемиология. М.: Академия; 2004.
2. Скальная М.Г., Нотова С.В. Макро- и микроэлементы в питании современного человека: эколого-физиологические и социальные аспекты. М.: РОСМЭМ; 2004.
3. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Ленинград: Гидрометеоиздат; 1985.
4. Гурьев Т.А., Тутыгин Г.С. Тяжелые металлы в снежном покрове придорожной полосы . Автомобильные дороги. 1995; 1-2: 34-6.
5. Карпова Е.А. Оценка реального вклада основных антропогенных источников поступления тяжелых металлов в агроэкосисте-мы Московского региона. Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2006; 2 (2): 79-86.
6. Малышева А.Г., Растянников Е.Г. Определение летучих органических веществ в почве методом хромато-масс-спектрометрии. Гигиена и санитария. 1993; 5: 66-8.
7. Малышева А.Г. Проблемы химико-аналитического обеспечения социально-гигиенического мониторинга. Гигиена и санитария. 2004;5: 31-4.
8. Малышева А.Г., Рахманин Ю.А. Физико-химические исследования и методы контроля веществ в гигиене окружающей среды. СПб.: НПО «Профессионал»; 2012.
9. Малышева А.Г. Неучтенная опасность воздействия химических веществ на здоровье человека. Гигиена и санитария. 2003; 6: 34-6.
10. Боев В.М., Верещагин Н.Н., Дунаев В.Н. Определение атмосферных загрязнений по результатам исследования снегового покрова. Гигиена и санитария. 2003; 5: 69-71.
11. Степанова Н.В. Оценка загрязнения городской территории по содержанию тяжелых металлов в снежном покрове. Гигиена и санитария. 2003; 2: 18-21.
12. МР 5174-90. Методические рекомендации по оценке степени загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов металлами по их содержанию в снежном покрове и почве. М.; 1990.
13. ГОСТ Р 51309-99. Вода питьевая. Определение содержания элементов методами атомной спектрометрии. М.: Стандартинформ; 2006.
14. ГОСТ 4386-89. Вода Питьевая. Методы определения массовой концентрации фторидов. Межгосударственный стандарт. М.: ИПК. Издательство стандартов; 1989.
15. ГН 2.1.5.1315-03. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: Российский регистр
потенциально опасных химических и биологических веществ МЗ РФ; 2003.
16. Карпова Е.А., Сидоренкова Н.К. Оценка аэротехногенного потока микроэлементов на агроландшафты пригорода Москвы по результатам анализа снега. В кн.: Материалы VМеждународной Биогеохимической школы "Актуальные проблемы геохимической экологии". Казахстан, Семипалатинск; 2005: 124-6.
17. Учватов В.П. Геохимические потоки и геохимический баланс тяжелых металлов как показатель устойчивости ландшафта к антропогенным нагрузкам. В кн.: Глазовский Н.Ф., ред. Почвы, биогеохимические циклы и биосфера. Развитие идей Виктора Абрамовича Ковды. М.: Товарищество научных изданий КМК; 2004: 179-99.
18. Чижова Ю.Н. Изотопно-геохимические особенности снежного покрова и ледникового льда в разных гляциологических условиях Приэльбрусья, Полярного Урала и Хибин: Автореф. дисс. ... канд. геогр.наук. М.: МГУ; 2006.
19. Ветров В.А., Кузнецова А.И. Микроэлементы в природных средах региона озера Байкал. Новосибирск: Издательство СО РАН НИЦ ОИГГМ; 1997.
22. Янин Е.П. Фтор в окружающей среде (распространенность, поведение, техногенное загрязнение) . Экологическая экспертиза. 2007; 4: 2-98.
References
1. Revich B.A., Avaliani S.L., Tikhonova G.I. Environmental Epide-miology[ Ekologicheskaya epidemiologiya ]. Moscow: Akademiya; 2004. (in Russian)
2. Skal'naya M.G., Notova S.V. Macro-and Micrvnutrients in the Diet of Modern Man: Ecological and Physiological and Social Aspects ¡Makro- i miktvelementy v pitanii so-vremennogo cheloveka: ekologo-fiziologicheskie i sotsial'nye aspekty]. Moscow: ROSMEM; 2004. (in Russian)
3. Vasilenko V.N., Nazarov I.M., Fridman Sh.D. Monitoring of Snow-pack Pollution [Monitoring zagryazneniya snezhnogo pokrova]. Leningrad: Gidrometeoizdat; 1985. (in Russian)
4. Gur'ev T.A., Tutygin G.S. Metals in the snowpack of the roadside. Avtomobil'nye dorogi. 1995; 1-2: 34-6. (in Russian)
5. Karpova E.A. Assessment of the real contribution of the major anthropogenic sources of heavy metals in agroecosystems of Moscow region. Problemy biogeokhimii i geokhimicheskoy ekologii. 2006; 2 (2): 79-86. (in Russian)
6. Malysheva A.G., Rastyannikov E.G. Determination of volatile organic compounds in soil by gas chromatography-mass spectrometry. Gigiena i sanitariya. 1993; 5: 66-8. (in Russian)
7. Malysheva A.G. Problems of analytical software for environment and health monitoring. Gigiena isanitariya. 2004; 5: 31-4. (in Russian)
8. Malysheva A.G., Rakhmanin Yu.A. Physico-chemical Studies and Methods of Control of Substances in Environmental Health [Fiziko-khimi-cheskie issledovaniya i metody kontrolya veshchestv v gigiene okruzhay-
ushchey sredy]. St. Petersburg: NPO «Professional»; 2012. (in Russian)
9. Malysheva A.G. Unaccounted exposure to chemicals on human health. Gigiena i sanitariya. 2003; 6: 34-6. (in Russian)
10. Boev V.M., Vereshchagin N.N., Dunaev V.N. Determination of atmospheric pollution on the results of the study of snow cover. Gigiena i sanitariya. 2003; 5: 69-71. (in Russian)
11. Stepanova N.V. Pollution assessment of urban area on the heavy metal content of the snowpack. Gigiena i sanitariya. 2003; 2: 18-21. (in Russian)
12. MR 5174-90. Guidelines for assessing the degree of air pollution settlements metals on their content in the snow cover and soil. Moscow; 1990. (in Russian)
13. GOST R 51309-99. Drinking water. Determination of elements by atomic spectrometry. Moscow: Standartinform; 2006. (in Russian)
14. GOCT 4386-89. Drinking Water. Methods for determination of the mass concentration of fluoride . Interstate standard. Moscow: IPK. Izdatel'stvo standartov; 1989. (in Russian)
15. GN 2.1.5.1315-03. Maximum allowable concentrations of chemicals in water bodies of drinking and cultural and community water. Moscow: Rossiyskiy registr potentsial'no opasnykh khimicheskikh i bio-logicheskikh veshchestv MZ RF; 2003. (in Russian)
16. Karpova E.A., Sidorenkova N.K. Rating aerotechnogenic stream of trace elements on agricultural landscapes suburb of Moscow on the analysis of snow. In: Materials of the V International Biogeochemical School "Actual Problems of the Geochemical Environment" [Mate-rialy V Mezhdunarodnoy Biogeokhimicheskoy shkoly "Aktual'nye problemy geokhimicheskoy ekologii"]. Kazakhstan, Semipalatinsk; 2005: 124-6. (in Russian)
17. Uchvatov V.P. Geochemical flows and geochemical balance of heavy metals as an indicator of the stability of the terrain to anthropogenic stress. In: Glazovskiy N.F., ed. The Soils, Biogeochemical Cycles and the Biosphere. Development of Ideas of Victor Abramovich Kovda [Pochvy, biogeokhimicheskie tsikly i biosfera. Razvitie idey Viktora Abramovicha Kovdy]. Moscow: Tovarishchestvo nauchnykh izdaniy KMK; 2004: 179-99. (in Russian)
18. Chizhova Yu.N. Isotopic and Geochemical Characteristics of Snow and Glacier Ice in Different Glaciological Conditions of Elbrus, the Polar Urals andHibin: Diss. Moscow: MGU; 2006. (in Russian)
19. Vetrov V.A., Kuznetsova A.I. Microelements in Natural Environments in the Region of Lake Baikal [Mikroelementy v prirodnykh sredakh regiona ozera Baykal]. Novosibirsk: Izdatel'stvo SO RAN NITs OIGGM; 1997. (in Russian)
20. Zhang Q.G., Kang S.Ch., Cong Z.Y., Hou S.G., Lin Y.Q. Elemental composition in surface snow from the ultra-high elevation area of Mt. Qomolangma (Everest). Chin. Sci. Bull. 2008; 53(2): 289-94.
21. Duan J., Wang L., Ren J., Han J. Seasonal variations in heavy metals in Mt. Qomolangma Region snow. J. Geogr. Sci. 2009; 19(2): 249-56.
22. Yanin E.P. Fluoride in the environment (prevalence, behavior, industrial pollution). Ekologicheskaya ekspertiza. 2007; 4: 2-98. (in Russian)
Поступила 26.05.14
О БЕРЕЗИН И.И., СУЧКОВ В.В., 2015
УДК 614.77(1-21)
Березин И.И., Сучков В.В.
СОСТОЯНИЕ ПОЧВЫ НА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДОВ С РАЗВИТОЙ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ
ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, 443099, Самара
В течение 2013-2014 гг. проведено исследование почвы на территории г.о. Новокуйбышевск. Определены концентрации солей тяжелых металлов и нефтепродуктов на территории промышленной зоны г.о. Новокуй-бышевск и на территории города. Определение концентраций токсикантов антропогенного происхождения проведено в Новокуйбышевской лаборатории по мониторингу загрязнения окружающей среды. Сравнивали полученные значения с ПДК или при отсутствии ПДК с ОДКхимических веществ в почве, фоновыми значениями концентраций по Волжскому району Самарской области, а также с ранее проведенными исследованиями почвы г.о. Новокуйбышевск в 2005 г. В результате исследований выявлено, что в 2014 г. по сравнению с 2005 годом снизились концентрации солей тяжелых металлов в почве как на территории промышленной зоны г.о. Новокуйбышевск, так в городской черте. Получены достоверные различия по содержанию в почве кадмия, меди, свинца, никеля и цинка в 2005 г. и 2013-2014 гг. В отличие от солей тяжелых металлов содержание в почве нефтепродуктов за прошедшие 9 лет имеет тенденцию к увеличению. Максимальная концентрация нефтепродуктов выявлена на территории промышленной зоны ТЭЦ-1. Число проб с экстремально высоким загрязнением выросло с 4% до 8%, с высоким загрязнением — с 10% до 12%. Также наблюдалось увеличение количества проб с уровнем 2-20 фоновых значений с 56% до 66%. При этом увеличение концентраций не-
