CC BY
17
УДК 631.458 (470.319)
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ НА ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ВЕРХОВЕЦ И.А.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения и прикладной биологии ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева», e-mail: iverkhovets@mail.ru.
ТИХОЙКИНА ИМ.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры товароведения, экспертизы товаров и туризма ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет экономики и торговли», e-mail: tihojkina@yandex.ru.
ТУЧКОВА Л.Е.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры почвоведения и прикладной биологии ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева», e-mail: lutuchka@yandex.ru.
ТИХОЙКИН Д.В.,
магистрант ФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева», e-mail: tihojkina@ya.ru.
Реферат. Рост объемов твердых коммунальных отходов в регионе и количества несанкционированных свалок на землях сельскохозяйственного назначения приводит к росту экологической напряженности. Целью исследования было оценить влияние твердых коммунальных отходов на почвенный покров Орловской области. Определение подвижных форм марганца, меди, свинца, никеля и цинка проведено согласно М-МВИ-80-2008. В результате проведенного анализа пахотного горизонта почв, загрязненных твердыми коммунальными отходами, выявлено накопление подвижных форм марганца, меди, свинца, никеля и цинка. Превышение предельно-допустимой концентрации этими элементами в отдельных пробах достигает значений в 2,7; 14,3; 27,3; 1,7; 5,2 раза соответственно. Величина показателя суммарного загрязнения достигает значения в 258 ед. в почвах Нижне-Залегощенского сельского поселения, в среднем составляет 79,6 ед. Для загрязненного земельного участка Новосинецкого сельского поселения показатель суммарного загрязнения в среднем составляет 23,3 ед., а в отдельных точках опробования - 61,6 ед. Это доказывает формирование техногенных химических аномалий из-за складирования твердых коммунальных отходов и последующим перераспределением поступающих из них тяжелых металлов в почве. Произошедшая деградация почв позволяет говорить о формировании хемоземов по серым лесным почвам. Порча плодородного горизонта требует существенных экономических и трудовых затрат на восстановление уровня плодородия. Ущерб, причиненный почвам, составил для земель Новосинецкого сельского поселения Болховского района Орловской области с кадастровым номером 57:01:0060401:323 5958000 рублей, для земель Нижне-Залегощенского сельского поселения Залегощенского района Орловской области с кадастровыми номерами 57:14:0030302:234, 57:14:0030302:235 в границах земельного участка с кадастровым номером 57:14:0030302:185 367680000 рублей.
Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, тяжелые металлы, ущерб, плодородие почв, нарушение почвенного покрова.
EVALUATION OF THE INFLUENCE OF SOLID MUNICIPAL WASTE ON THE SOIL COVER OF THE ORLOV REGION
VERKHOVETS I.A.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Soil Science and Applied Biology of the Oryol State University named after I.S. Turgenev, e-mail: iverkhovets@mail.ru.
TIKHOYKINA I.M.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor at the Department of Merchandising, Expertise of Goods and Tourism, Orel State University of Economics and Trade, e-mail: tihojkina@yandex.ru.
TUCHKOVA L.E.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Soil Science and Applied Biology of the Oryol State University named after I.S. Turgenev, e-mail: lutuchka@yandex.ru.
TIKHOYNIN D.V.,
Master student of the Oryol State University named after I.S. Turgenev, e-mail: tihojkina@ya.ru.
Essay. The growth of solid municipal waste in the region and the number of unauthorized landfills on agricultural land leads to increased environmental tensions. The aim of the study was to evaluate the effect of municipal solid waste on the soil cover of the Oryol region. The determination of mobile forms of manganese, copper, lead, nickel and zinc was carried out according to M-MVI-80-2008. An analysis of the arable horizon of soils contaminated with solid municipal waste revealed the accumulation of mobile forms of manganese, copper, plumbum, nickel and zinc. Exceeding the maximum permissible concentration of these elements in individual samples reaches values of 2.7, 14.3, 27.3, 1.7, 5.2 times, respectively. The value of the total pollution indicator reaches a value of 258 units. in the soils of the Lower Zalegoschensky rural settlement, an average of 79.6 units. For the contaminated land plot of the Novosinetsk rural settlement, the average pollution indicator is 23.3 units, and at individual sampling points - 61.6 units. This proves the formation of technogenic chemical anomalies due to the storage of municipal solid waste and the subsequent redistribution of heavy metals coming from them in the soil. Soil degradation allows us to talk about the formation of chemozems in gray forest soils. Damage to the fertile horizon requires substantial economic and labor costs to restore fertility. The damage caused to the soils amounted to the lands of the Novosinetsky rural settlement in the Bolkhovsky district of the Oryol region with cadastral number 57: 01: 0060401: 323 5958000 rubles, for the lands of the Nizhne-Zalegoshchensky rural settlement with the cadastral numbers 57: 14: 0030302: 234, 57: 14: 0030302: 235 within the boundaries of the land plot with cadastral number 57: 14: 0030302: 185 367680000 rubles.
Key words: municipal solid waste, heavy metals, damage, soil fertility, soil cover disturbance.
Введение. В настоящее время одним из самых распространенных нарушений связанных с загрязнением почвенного покрова стало захламление земель твердыми коммунальными отходами (ТКО). По данным Росприрод-надзора с 2005 года образование в стране ТКО в год увеличилось на 88046 тыс. м3 [1]. В Орловской области образование ТКО выросло с 2010 года в 3,03 раза [2]. За 2018 год в области образовалось 3476661,885 т промышленных и бытовых отходов из которых 27% утилизировано, 5% захоронено, 11,5% обезврежено, но по сравнению с предыдущем годом наличие отходов к декабрю выросло в 1,5 раза и составило 430097,234 т [3].
Опасность роста ТКО связана не только с увеличением площади захламленной территории, увеличением количества несанкционированных свалок, но и с причинением вреда почвенному покрову - превышение предельно-допустимых концентраций подвижных
форм тяжелых металлов и потере почвенного плодородия [4, 5, 6].
Цель исследований: оценить влияние твердых коммунальных отходов на почвенный покров Орловской области.
Материал и методика исследования. На землях сельскохозяйственного назначения, находящихся в Новосинецком сельском поселении Болховского района Орловской области с кадастровым номером 57:01:0060401:323 и в Нижне-Залегощенском сельском поселении Залегощенского района Орловской области с кадастровыми номерами 57:14:0030302:234, 57:14:0030302:235 в границах земельного участка с кадастровым номером 57:14:0030302:185, расположены несанкционированные свалки твердых коммунальных отходов. Площадь загрязненных земель соответственно 0,4965 га и 6,109 га. ФГБУ «Орловский референтный центр Россельхознадзо-ра» было отобрано на первом участке шесть образцов, один контрольный; на втором - два-
дцать один образец и контрольный. Образцы отбирались из пахотного горизонта почв.
Были проведены анализы почв на содержание подвижных форм меди, никеля, цинка, марганца и свинца стандартными методами экологического мониторинга согласно следующим нормативным документам:
- Марганец (подвижная форма) - М-МВИ-80-2008 - Методика выполнения измерения массовой доли элементов в пробах почв, грунтов, донных отложений методами атомно-абсорбционной спектрометрии;
- Медь (подвижная форма) - М-МВИ-80-2008 - Методика выполнения измерения массовой доли элементов в пробах почв, грунтов, донных отложений методами атомно-абсорбционной спектрометрии;
- Свинец (подвижная форма) - М-МВИ-80-2008 - Методика выполнения измерения массовой доли элементов в пробах почв, грунтов, донных отложений методами атомно-абсорбционной спектрометрии;
- Никель (подвижная форма) - М-МВИ-80-2008 - Методика выполнения измерения массовой доли элементов в пробах почв, грунтов, донных отложений методами атомно-абсорбционной спектрометрии;
- Цинк (подвижная форма) - М-МВИ-80-2008 - Методика выполнения измерения массовой доли элементов в пробах почв, грунтов, донных отложений методами атомно-абсорбционной спектрометрии;
- Оценка загрязненности почв проведена по МУ 2.1.7.730-99 Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест;
- Расчет ущерба по Методике исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды (с изменениями на 11 июля 2018 года) утвержденное министерством природных ресурсов и экологии Российской Федерации приказом № 238 от 8 июля 2010 года.
Результаты исследования. Почвенный покров на изучаемых участках представлен серыми лесными почвами. В результате размещения на почвах твердых коммунальных отходов произошло изменение кислотности -увеличение рНкс1 на 1,5 - 2 ед. В результате подщелачивания почвы вместо слабо кислой реакции среды имеют нейтральную.
Определение количества подвижных форм таких металлов как марганец, медь, свинец, никель и цинк показало влияние отходов на пахотный горизонт почв. Так в пахотном горизонте почв Новосинецкого сельского посе-
ления содержание подвижных форм цинка (рисунок 1) по сравнению с не загрязненной почвой выросло в 3,8 - 59,8 раза, количество этого элемента превышает предельно-допустимую концентрацию (ПДК) в трех пробах в 1,2-5,2 раза (таблица 1). Содержание подвижных форм свинца в пробах №3 и №6 увеличилось в 3 и 11,8 раза, и в образце №6 превышает ПДК. Количество подвижного никеля и меди по сравнению с ненарушенной почвой не изменилось.
Земельный участок Нижне-
Залегощенского сельского поселения испытывает более существенное негативное антропогенное воздействие. Содержание подвижных форм марганца, меди, никеля, свинца и цинка в пахотном горизонте существенно превышают фоновые значения и предельно допустимые уровни их концентрации (рисунок 2). Так, для подвижных форм марганца превышение ПДК составило 1,1 - 2,65 раза (таблица 1); превышение ПДК по количеству подвижных форм цинка колеблется от 1,1 до 5,15 раза; меди - 1,32-14,26 раза; никеля - 1,01-1,72 раза. Содержание подвижных форм свинца также превышает ПДК, особенно в образцах №5, 8 и 18 превышение достигает уровня в 27,3, 8,1 и 4,3 раза соответственно.
Оценка уровня загрязнения почв по сравнению с фоновыми значениями, являющаяся индикатором неблагоприятного состояния окружающей среды, показывает значительное накопление подвижных форм загрязняющих веществ (таблица 1). Для почв земельного участка Нижне-Залегощенского сельского поселения величина коэффициента концентрации достигает следующих величин: Кс^ 77,5 ед., Ксмп 22,7 ед., Кс^ 48,1 ед., Кс№ 4,2 ед., КсРь 222 ед. Для почв земельного участка Но-восинецкого сельского поселения величина этого показателя не столь велика, так Кс^ составляет 59,8 ед., КсСи 1,6 ед., КсРЬ 12 ед.
Показатель суммарного накопления загрязняющих элементов (таблица 1) свидетельствует об опасной сложившейся ситуации. Величина достигает значения в 258 ед. в почвах Нижне-Залегощенского сельского поселения, в среднем составляет 79,6 ед.
Для загрязненного земельного участка Но-восинецкого сельского поселения в образце №3 составляет 61,6 ед., в среднем - 23,3 ед. Это доказывает формирование техногенных химических аномалий из-за складирования ТКО и последующим перераспределением поступающих из них тяжелых металлов в почве.
Рисунок 1 - Химико-токсикологическая характеристика почв Земельного участока Новосинецкого сельского поселения, где ПДК — , контроль---
Рисунок 2 - Химико-токсикологическая характеристика почв Земельного участока Нижне-Залегощенского сельского поселения, где ПДК — , контроль---
Таблица 1 - Оценка уровня концентрации и степени загрязненности почв (числитель
рассчитан по отношению к фону, знаменатель - к ПДК)
Показатель Проба
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Земельный участок Нижне-Залегощенского сельского поселения
Коэффициент концентрации гп 15 0,1 17,1 1,1 16,1 1,1 16,9 1,1 и 1,1 16,5 1,1 47,8 3,2 24,4 1,6 35,2 2,3 52,3 3,5 57,8 3,8 75,5 5 30,3 2 17,1 1,1 16,5 1,1 16,1 1,1 28,5 1,9 30,5 2 24,2 1,6 24,6 1,6 77,5 5,2
Мп 15 0,2 16,8 2 9,8 1,1 11,6 1,4 и 2 15 1,8 9,8 1,1 10,8 1,3 16,8 2 12,5 1,5 11,6 1,4 10,5 1,2 22,7 2,7 20,5 2,4 9,8 1,1 16,6 1,9 8,8 1,02 12,3 1,4 8,8 1,03 15 1,8 22,3 2,6
Си 06 0,2 4,4 1,3 4,5 1,3 4,4 1,3 5,3 1,6 6,7 2 6,9 2,1 5,3 1,6 48,1 14,3 8,6 2,5 10,8 3,2 9,4 2,8 13,8 4,1 14,4 4,3 8,6 2,5 11,2 3,3 39,2 11,6 11,2 3,3 25,1 7,4 14,6 4,3 10,7 3,2
N1 01 0,1 2,5 1,01 0,4 0,16 2,2 0,86 0,4 0,2 2,5 1 4,2 1,69 2,9 1,2 2,8 1,1 3,3 1,3 3,2 1,26 4,1 1,6 4,2 1,69 3,6 1,43 4,2 1,69 3,3 1,3 2,9 1,16 4,1 1,6 4,3 1,7 4,1 1,6 2,9 1,2
РЬ 03 0,04 8,1 1 8,4 1,03 9,1 1,12 222 27,3 8,1 1 9,3 1,14 65,6 8,1 8,4 1,03 27,8 3,42 8,9 1,09 16,6 2,05 9,1 1,12 16,6 2,05 9,3 1,14 18,6 2,3 9,8 1,21 35 4,32 16,3 2,01 15,9 1,96 9,1 1,12
21 45 2,43 35,7 1,58 40,2 1,9 258 30 44,8 2,84 74 5,2 105 9,7 107 16,7 100 8,2 88,2 6,7 112 8,7 76,1 7,6 68,1 7,3 44,3 3,6 61,8 5,94 85,1 12,9 с* 1 ОО1 00 74,7 9,8 70,2 7,3 118 9,2
Земельный участок Новосинецкого сельского поселения
Коэффициент концентрации гп 3,8 0,3 16,9 1,47 59,8 5,2 7,2 0,62 14 1,22
Си 1 0,07 1 0,07 1 0,07 1 0,07 1,6 0,1
N1 0,15 0,9 0,17 0,9 0,18 0,6 0,13 0,8 0,15
РЬ 15 0,13 1,3 0,11 2,9 0,24 1,2 0,1 12 1,01
43 17,2 1,47 61,6 5,2 7,3 26 1,23
На первом участке сложившаяся неблагоприятна обстановка привела к существенной деградации почвенного покрова, которая позволяет говорить о формировании хемоземов по серым лесным почвам.
Ущерб, причиненный почвам, оценен по «Методике исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды (с изменениями на 11 июля 2018 года) утвержденное Министерством природных ресурсов и экологии Российской Федерации приказом № 238 от 8 июля 2010
года» и составил для земель Новосинецкого сельского поселения Болховского района Орловской области с кадастровым номером 57:01:0060401:323 5958000 рублей, для земель Нижне-Залегощенского сельского поселения Залегощенского района Орловской области с кадастровыми номерами 57:14:0030302:234, 57:14:0030302:235 в границах земельного участка с кадастровым номером 57:14:0030302:185 367680000 рублей.
Выводы. Проведенное исследование почв земель сельскохозяйственного назначения,
захламленных ТКО, показало накопление в пахотном горизонте подвижных форм тяжелых металлов и превышение их содержания как по сравнению с фоновой незагрязненной почвой, так и с ПДК в почвах марганца, меди,
свинца, никеля и цинка. Произошедшая порча плодородного горизонта требует существенных экономических и трудовых затрат на восстановление уровня плодородия.
Список использованных источников
1. Охрана окружающей среды в России. 2018: Стат. сб./ Росстат. - M., 2018. - 125 с.
2. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2017 году» [Электронный ресурс] URL: https://gosdoklad-ecology.ru/2017/ pokazateli/otkhody-proizvodstva-i-potrebleniya/obrazovanie-otkhodov/cfo/ (Дата обращения: 01.10.2019)
3. Доклад об экологической ситуации в Орловской области в 2018 году // Правительство Орловской области, Департамент надзорной и контрольной деятельности Орловской области и др. - Орел, 2019. - 160 с.
4. Джамалова Г.А. Физико-химические изменения состава почвогрунтов полигонов твердых коммунальных отходов // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - 2013. - №18 (44). - С. 83-85.
5. Степанова Л.П., Циканавичуте В.Э., Халимон С.Ю. Агроэкологическая оценка деградаци-онных изменений земель сельскохозяйственного назначения под влиянием интенсивных антропогенных воздействий // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2018. - №1 (361). -С. 8-10.
6. Тучкова Л.Е., Верховец И.А., Тихойкина И.М., Чувашева Е.С. Эколого-геохимическая оценка загрязнённых отходами почв Покровского района Орловской области // В кн.: Экологические проблемы промышленных городов - сборник научных трудов по материалам 9-й Международной научно-практической конференции. Под ред. Е.И. Тихомировой. - 2019. - С. 105108.
List of used sources
1. Environmental protection in Russia. 2018: Stat. sat./ Rosstat. - M., 2018. - 125 p.
2. State report "Оп the state and environmental protection of the Russian Federation in 2017" [Electronic resource]. URL: https://gosdoklad-ecology.ru/2017/pokazateli/otkhody-proizvodstva-i-potrebleniya/obrazovanie-otkhodov/cfo/ (accessed 01.10.2019)
3. Report on the environmental situation in the Orel region in 2018// The Government of the Orel region, the Department of supervision and control of the Orel region, etc. - Orel, 2019. - 160 p.
4. Jamalova G. A. Physico-chemical changes in soil composition of solid municipal waste landfills// proceedings of the St. Petersburg state technological Institute (technical University). 2013. No. 18 (44). Pp. 83-85.
5. Stepanova L. P., Tsikanavichute V. E., Halimon S. Yu. Agroecological assessment of degradation changes of agricultural lands under the influence of intensive anthropogenic impacts// international agricultural journal. 2018. No. 1 (361). - Pp. 8-10.
6. Tuchkov L.E., Verkhovets I.A., Tikhoykina I.M., Chuvasheva E.S. Ekologo-geochemical assessment of contaminated waste soils Pokrovsky district, Oryol region// In proceedings: ECOLOGICAL PROBLEMS of INDUSTRIAL CITIES - collection of scientific works on materials of the 9th International scientific-practical conference. Edited by E. I. Tikhomirova. 2019. - Pp. 105-108.
