CC BY
19
УДК 502.3:546.815/.819
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ СВИНЦОМ ПОЧВ И ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ Г. КЕМЕРОВО
© 2005 г. О.А. Неверова
It is established that in Kemerovo city soil, plants and trees are contaminated with lead. Lead accumulation is discovered in nearby highway soils, and also in leaves and fruit (Field-ash), planted in city squares and by the reads, where a maximum permissible concentration is two times higher.
В современных условиях городов сформировалась качественно новая санитарно-экологическая ситуация, которая определяется высокой концентрацией антропогенных факторов, отрицательно влияющих на объекты окружающей среды. Не исключением в этом отношении является и г. Кемерово.
Оценка вклада отдельных отраслей народного хозяйства в валовые выбросы вредных веществ по г. Кемерово в 2003 г. показала, что 50,1 % приходится на долю автотранспорта, 31,8 % - теплоэнергетики и 18 % - промпредприятий [1]. Основным компонентом выхлопных газов автотранспорта является свинец, который признан экологами одним из опасных токсикантов.
Свинец оседает в больших количествах в составе пыли вдоль дорог и магистралей. При миграции свинца одним из первых объектов поражения становится почва. Тяжелые металлы (в том числе и свинец) прочно сорбируются и взаимодействуют с почвенным гумусом, образуя труднорастворимые соединения, и накапливается в почве.
Загрязнение почвы тяжелыми металлами вызывает их накопление в грунтовых водах, растениях и продуктах питания человека. В растения свинец может поступать как из почвы, через корневую систему, так и непосредственно из атмосферного воздуха. Часть свинца, механически загрязняющего поверхность листа, может удаляться с осадками, другая - поступать внутрь листьев, путем образования с органическими молекулами комплексных соединений и миграции их в таком виде через клеточные мембраны [2].
Вредное действие свинца может передаваться по пищевым цепочкам в системе почва - растения - животные - человек.
Овощи и зерновые, выращенные в условиях повышенного содержания тяжелых металлов, имеют пониженную пищевую ценность, так как в них меньше белков, углеводов, витамина С [3].
По данным А.П. Нечаева с соавторами [4], в организме человека усваивается в среднем 10 % поступившего свинца, у детей - 30-40 %. Из крови свинец поступает в мягкие ткани и кости, где депонируется в виде трифосфата. Основными мишенями при воздействии свинца являются кроветворная, нервная, пищеварительная системы, почки.
Целью данной работы была оценка степени загрязнения свинцом некоторых древесных пород г. Кемерово и сопряженных с ними почв.
Объекты и методы исследований
Исследования проведены в июле 2001-2003 гг. Объектом исследований являлись рябина сибирская (Sorbus sibirica Hedl), произрастающая в скверах и примагистральных посадках всех районов города, и сопряженные с ней почвы. Контрольная - условно-чистая - зона (фон) находилась в 30 км от городской черты южного направления. В лесу для сравнения служили отдельные деревья на опушке. Возраст исследуемых деревьев составлял 30-50 лет. Определение свинца проводили в листьях и плодах, которые используются человеком в пищевых и лекарственных целях. Для анализов отбирались листья без видимых признаков повреждений из средней части кроны дерева с южной стороны в июле. Плоды собирали в сентябре после полного созревания.
Глубина взятия почвенных образцов - 0-25 см. В каждом районе города (отдельно в скверах и примаги-стральных участках) почвенные образцы отбирались из 5-10 точек, и готовилась смешанная проба. Большинство исследуемых почв города относятся к разряду искусственных насыпных и характеризуются слабо кислой реакцией среды, высоким содержанием гумуса, достаточной обеспеченностью элементами минерального питания (с вариациями по районам города и типам насаждения).
Определение содержания свинца в растениях и его подвижных форм в почвах выполнено Государственным центром агрохимической службы «Кемеровский» атомно-абсорбционным методом на приборе АА8-30.
Для оценки загрязнения среды свинцом рассчитывали коэффициенты обогащения (Коб.) данным элементом образцов рябины и почв. Коб растений (почв) определяли как отношение среднего содержания элемента в растениях (почвах) в городе к среднему его содержанию в растениях (почвах) фонового участка.
Математическая обработка представленного материала проведена с помощью статистического пакета Statistica 5,5 для IBM - совместимых компьютеров.
Результаты и их обсуждение
Результаты исследований показали, что в условиях города почвы аккумулируют свинец. В скверах предел колебаний Коб почв свинцом по районам составляет 1,19-3,15. Более интенсивно аккумулируют свинец почвы, расположенные вдоль магистралей (г = 0,67,
1 = 4,71, р < 0,05, где г - коэффициент корреляции; 1 - коэффициент достоверности; р-уровень значимости) (табл. 1).
Максимальные величины Коб характерны для примагист-ральных почв Ленинского, Кировского и Рудничного районов, менее обогащены свинцом придорожные почвы Центрального и Рудничного районов города. В среднем по городу Коб почв скверов составляет 1,74, а вдоль магистралей - 12,57 (табл. 2), что превышает ПДК в 2 раза (ПДК для почв по свинцу составляет 6).
В городской среде выявлено увеличение среднего содержания свинца в листьях и плодах рябины как в примагистральных посадках, так и в скверах (рисунок, табл. 3). Однако в примагистральных посадках аккумуляция свинца наблюдается в большей степени (г = 0,51, 1 = = 2,95 при р< 0,05). В среднем по городу Коб листьев рябины составляет 2,25 и 2,92 в скверах и примагистральных посадках соответственно.
Установлено, что накопление в ягодах рябины свинца в городе превышает ПДК в более чем
2 раза (ПДК свинца в ягодах - 0,4 мг/кг) (рисунок).
Сравнительная оценка показала, что в плодах рябина накапливает в среднем по городу чуть выше свинца, чем в листьях. По усреднен-
ным данным по городу Коб ягод рябины свинцом составляет 2,9, листьев - 2,6 (табл. 3).
Из изложенного выше следует, что плоды рябины нельзя собирать в пределах городской черты даже в скверах для пищевых и лекарственных целей.
Таблица 1
Средние содержания свинца в почвах различных районов г. Кемерово, мг/кг
Место Район Средняя
взятия проб Загород- Ленин- Централь- Завод- Киров- Руднич- по городу
ная зона ский ный ский ский ный
Скверы 0,54 1,7* 0,87* 0,64 0,66 0,84* 0,94*
Вдоль 11,28* 1,41* 7,44* 12,28* 1,56* 6,79*
магистралей
отличия от загородной зоны достоверны при р<0,05. Коэффициенты обогащения (Коб ) свинцом почв г. Кемерово
Таблица 2
Место Район Средняя
взятия проб Ленин- Централь- Завод- Киров- Руднич- по городу
ский ный ский ский ный
Скверы 3,15 1,6 1,19 1,2 1,56 1,74
Вдоль 20,9 2,6 13,8 22,7 2,9 12,57
магистралей
Таблица 3
Коэффициенты обогащения (Коб) свинцом листьев плодов рябины сибирской в г. Кемерово
К об
Район Скверы Примагистральные
посадки
Плоды Листья Плоды Листья
Ленинский 3,0 2,3 3,31 2,9
Центральный 3,1 2,1 3,5 3,2
Заводский 2,22 3,43 2,26 3,3
Кировский 3,4 1,7 - -
Рудничный 2,62 1,7 2,83 2,27
Средняя по городу 2,87 2,25 2,9 2,92
I Магистрали
Среднее содержание свинца в листьях и плодах рябины сибирской в г. Кемерово: 1, 2, 3, 4, 5 - Ленинский, Центральный, Заводский, Кировский, Рудничный районы
Таким образом, результатами исследований установлено, что в г. Кемерово наблюдается загрязнение объектов окружающей среды - почв и древесной растительности свинцом, который по пищевым цепям может поступать в организм человека и негативно влиять на его здоровье.
Литература
Зайцев В.И. и др. Здоровье населения и окружающая
среда города Кемерово. Кемерово, 2003.
Фролов А.К. Окружающая среда крупного города и
жизнь растений в нем. СПб., 1998.
Румянцев Г.И. и др. Гигиена. М., 2000.
Нечаев А.П. и др. Пищевая химия. СПб., 2001.
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
4 февраля 2005 г
