Научная статья на тему 'СПЕЦИФИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ УРБАНОЗЕМОВ ГОРОДА УХТА (РЕСПУБЛИКА КОМИ, ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕВЕРО-ВОСТОК РОССИИ)'

СПЕЦИФИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ УРБАНОЗЕМОВ ГОРОДА УХТА (РЕСПУБЛИКА КОМИ, ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕВЕРО-ВОСТОК РОССИИ) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
145
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ / ГОРОДСКИЕ ПОЧВЫ / СВОЙСТВА ПОЧВ / СОДЕРЖАНИЕ ВАЛОВЫХ И ПОДВИЖНЫХ ФОРМ ТЯЖЕЛЫХ М ЕТАЛЛОВ / СУММАРНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ / ПОДВИЖНОСТЬ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ / ENVIRONMENTAL MONITORING / URBAN SOILS / SOIL PROPERTIES / CONTENT OF GROSS AND MOBILE FORMS OF HEAVY METALS / TOTAL INDICATOR OF SOIL POLLUTION WITH HEAVY METALS / MOBILITY OF HEAVY METALS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Кряжева Е.Ю., Лаптева Е.М., Шахтарова О.В., Осадчая Г.Г.

Исследованы почвы разных функциональных зон одного из промышленных городов Республики Коми - города Ухта. Методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой определено содержание тяжелых металлов (ТМ) в верхних горизонтах (0-10 и 10-20 см) урбаноземов. Показано, что в зависимости от используемых нормативов почвы города характеризуются разным уровнем загрязнения приоритетными ТМ (Zn, Cd, Cu, Ni, Mn, Pb). Расчет суммарного показателя Zc свидетельствует о низком уровне загрязнения почв города Ухта тяжелыми металлами. Из всех точек наблюдений (27) только четыре соответствуют категории умеренноопасного загрязнения (по две точки в промышленной и рекреационной зонах). Установлена повышенная подвижность ТМ в почвах города, особенно в промышленной зоне. Превышения содержания подвижных форм ТМ относительно санитарно-гигиенических нормативов выявлены для Mn в почвах рекреационной и для Pb в почвах промышленной зон.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Кряжева Е.Ю., Лаптева Е.М., Шахтарова О.В., Осадчая Г.Г.

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

SPECIFICITY OF HEAVY METAL URBAN SOILS POLLUTION OF THE UKHTA CITY (THE KOMI REPUBLIC, EUROPEAN NORTHEAST OF RUSSIA)

The soils of different functional areas of the one of the industrial cities in the Komi Republic - the city of Ukhta are studied. The content of gross and mobile forms of heavy metals (Zn, Cd, Cu, Ni, Mn, Pb) in the upper horizons (0-10 and 10-20 cm depth) of the studied soils is determined by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). It is shown that, depending on the standards used, the soils of the city are characterized by different levels of priority heavy metals pollution. Calculation of a total indicator of soil pollution with heavy metals showed that the soils of the city of Ukhta fit into a category of non-hazardous contaminants. There are only 4 sites (points) of all the studied 27 sites (by 2 sites on each the industrial and recreational areas) fit into a category of moderately hazardous contaminants. The increased mobility of heavy metals in the urban soils, especially in the industrial area, is determined. The excesses in the content of mobile forms over setting health-based exposure limits are revealed for Mn in soils of recreational and for Pb in soils of industrial areas.

Текст научной работы на тему «СПЕЦИФИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ УРБАНОЗЕМОВ ГОРОДА УХТА (РЕСПУБЛИКА КОМИ, ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕВЕРО-ВОСТОК РОССИИ)»

О ^

m О ш

УДК 631.4

DOI: 10.24412/1816-1863-2020-13066

СПЕЦИФИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ УРБАНОЗЕМОВ ГОРОДА УХТА (РЕСПУБЛИКА КОМИ, ЕВРОПЕЙСКИЙ СЕВЕРО-ВОСТОК РОССИИ)

Е. Ю. Кряжева, старший преподаватель, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ухтинский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО УГТУ), eremina_83@mail.ru, Ухта, Россия Е. М. Лаптева, кандидат биологических наук, доцент, врио заведующего отделом почвоведения, Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук — обособленное подразделение ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук» (ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАЛ), lapteva@ib.komisc.ru, Сыктывкар, Россия О. В. Шахтарова, младший научный сотрудник, Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук — обособленное подразделение ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук» (ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАЛ), olga.shakhtarova@mail,ru, Сыктывкар, Россия Г. Г. Осадчая, профессор, доктор географических наук, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ухтинский государственный технический университет (ФГБОУ ВО УГТУ), galgriosa@yandex.ru, Ухта, Россия

66

Исследованы почвы разных функциональных зон одного из промышленных г ородов Республики Коми — города Ухта. Методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой определено содержание тяжелых металлов (ТМ) в верхних горизонтах (0—10 и 10—20 см) урбаноземов. Показано, что в зависимости от используемых нормативов почвы города характеризуются разным уровнем загрязнения приоритетными ТМ (Zn, Cd, Cu, Ni, Mn, Pb). Расчет суммарного показателя Zc свидетельствует о низком уровне загрязнения почв города Ухта тяжелыми металлами. Из всех точек наблюдений (27) только четыре соответствуют категории умеренно-опасного загрязнения (по две точки в промышленной и рекреационной зонах). Установлена повышенная подвижность ТМ в почвах города, особенно в промышленной зоне. Превышения содержания подвижных форм ТМ относительно санитарно-гигиенических нормативов выявлены для Mn в почвах рекреационной и для Pb в почвах промышленной зон.

The soils of different functional areas of the one of the industrial cities in the Komi Republic — the city of Ukhta are studied. The content of gross and mobile forms of heavy metals (Zn, Cd, Cu, Ni, Mn, Pb) in the upper horizons (0—10 and 10—20 cm depth) of the studied soils is determined by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). It is shown that, depending on the standards used, the soils of the city are characterized by different levels of priority heavy metals pollution. Calculation of a total indicator of soil pollution with heavy metals showed that the soils of the city of Ukhta fit into a category of non-hazardous contaminants. There are only 4 sites (points) of all the studied 27 sites

(by 2 sites on each the industrial and recreational areas) fit into a category of moderately hazardous

contaminants. The increased mobility of heavy metals in the urban soils, especially in the industrial area, е

is determined. The excesses in the content of mobile forms over setting health-based exposure limits are О

revealed for Mn in soils of recreational and for Pb in soils of industrial areas. к

О

Ключевые слова: экологический мониторинг, городские почвы, свойства почв, содержание ва- Q

ловых и подвижных форм тяжелых м еталлов, суммарный показатель загрязнения почв тяжелыми и

металлами, подвижность тяжелых металлов. я

Keywords: environmental monitoring, urban soils, soil properties, content of gross and mobile forms of heavy metals, total indicator of soil pollution with heavy metals, mobility of heavy metals.

Почвы урбанизированных территорий аккумулируют значительные количества поллютантов техногенной природы, к числу которых традиционно относятся приоритетные неорганические загрязнители — тяжелые металлы [1]. Учитывая значительную концентрацию населения в городах, что особенно характерно для развитых стран, проблема оценки степени загрязнения городских почв тяжелыми металлами актуальна как в России [2, 3 и др.], так и за рубежом [4, 5 и др.]. В Республике Коми первоочередное внимание исследователи обращали на выявление в почвах закономерностей распределения и изменения фоновых концентраций ТМ [6], в связи с высокой востребованностью этих данных для установления региональных нормативов содержания в почвах поллю-тантов [7]. Почвы городов республики, большая часть которых имеет промышленную специализацию (в основном топливно-энергетического направления), и где сосредоточена основная часть населения республики (более 78 %), исследованы единично [8]. Мониторинг состояния почв в городах республики периодически проводится [9], однако этих данных для оценки реальной экологической ситуации не достаточно. Эти исследования особенно важны для промышленных городов Севера, поскольку скорость самоочищения почв в условиях северных регионов лимитирована их низкой буферностью и низкой биологической активностью. Одним из таких промышленных городов Республики Коми является город Ухта — исторический центр нефтяной отрасли. Основу его экономики составляют предприятия транспортировки и переработки нефти и газа, самое крупное из них — Ухтинский нефтеперерабатывающий завод (НПЗ). Известно, что предприятия такого профиля являются источниками не только углеводородов, которые преобладают в списке

загрязняющих веществ атмосферы города [9], но и тяжелых металлов [10].

Цель данной работы — оценка степени загрязнения почв города Ухта тяжелыми металлами.

Объекты и методы

Для выявления специфики и закономерностей загрязнения почв города Ухты тяжелыми металлами был проведен отбор проб почв в августе 2017 г. в точках, соответствующих разным функциональным зонам города — промышленной (9 точек наблюдений), транспортной (10) и рекреационной (8). Почвы отбирали в соответствии с рекомендациями [11] методом конверта с глубины 0—10 и 10—20 см, в рекреационной зоне — с учетом генетических горизонтов. Анализировали смешанные образцы, составленные из пяти индивидуальных.

Количественный химический анализ образцов проведен в экоаналитической лаборатории Института биологии Коми НЦ УрО РАН. Содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов определяли методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой на приборах Spectro Cyros CCD и Spectro Arcos в соответствии с [12, 13]. Актуальную кислотность определяли потен -циометрически, содержание углерода органического — методом И. В. Тюрина с фотометрическим окончанием, в соответствии с общепринятыми методами.

Оценку степени загрязнения почв ТМ проводили путем сравнения полученных значений с санитарно-гигиеническими нормативами ПДК и ОДК [14, 15], фоновыми концентрациями [7], а также с альтернативными фону — кларковыми содержаниями ТМ в верхней части земной коры [16] и в почвах городов [17]. Степень превышения полученных данных по отдельным металлам относительно нормати-

67

О ^

m О ш

вов и фона выражали в виде коэффициентов концентрации (Кк):

68

Кк;

i норм.(фон.)

с

i ф а кт

с

i норм.(фон.)

(1)

где Кк1 норм.(фон.) — коэффициент концентрации i-го элемента в почве относительно норматива (фона); Q факт — фактическое содержание i-го элемента в почве; Ci норм.(фон.) — нормативное (фоновое) содержание i-го элемента в почве.

Для оценки комплексного загрязнения почв тяжелыми металлами рассчитывали суммарный показатель загрязнения (Zс) [18] по формуле:

Zc = п• [(Кк1ф0Н • Кт1)-(Кк2фон • Кт2) х х(Кк„ фон ' Ктп)]1/n - (n - 1), (2)

где Кк1_п фон — коэффициент концентрации i-го (от 1 до п) элемента относительно фона; Кт1_п — коэффициент токсичности i-го (от 1 до п) элемента с учетом его класса опасности (для Zn, Cd, Ni, Pb — 1,5; Cu —1; Mn —0,5).

Суммарное загрязнение почв ТМ определяли, используя следующую градацию его уровней: Zc < 16 — не опасное; 16 < Zc < 32 — умеренно опасное; 32 < Zc < 128 — опасное; Zc > 128 — чрезвычайно опасное [18].

Статистический анализ полученных данных выполняли в программном пакете Microsoft Excel.

Результаты и обсуждение

Специфической особенностью почв города Ухта является преимущественное распространение в его границах маломощных почвоподобных образований — реплантоземов песчано-супесчаного состава, сформированных на насыпных щеб-нисто-гравийных грунтах с включением значительного количества обломков доломита и карбонатов. Мощность реплан-тоземов в промышленной зоне не более 10 см, в транспортной — до 10—20 см. Высокое содержание в них карбонатов кальция и магния обусловило преимущественно нейтральную и слабощелочную реакцию среды (7,00—7,97 ед. рН), что определяет существенно иные условия миграции и стабилизации ТМ по сравнению с кислыми почвами природных экосистем Се-

вера. Для почв рекреационной зоны, где представлены в разной степени антропогенно-измененные естественные почвы (подзолы и пойменные почвы), характерны более низкие значения рН, соответствующие природным аналогам, — кислые (подзолы), слабокислые или близкие к нейтральным (пойменные почвы). Содержание органического углерода в репланто-земах транспортной и промышленной зон варьирует в широких пределах и определяется количеством и качеством внесенного на поверхность почв торфа, в почвах рекреационной зоны соответствует специфике содержания и распределения Сорг в аналогичных типах природных почв.

Анализ валового содержания ТМ в почвах Ухты и их подвижных форм (таблица) свидетельствует о том, что они, за исключением Мп и Сё, преимущественно сконцентрированы в верхнем (0—10 см) слое (таблица). Среднее содержание ТМ в почвах Ухты1 в целом ниже соответствующих показателей, установленных для городов с численностью населения менее 100 тыс. чел. [17]. Возможно, более низкие значения в почвах Ухты среднего содержания ТМ (N1 — в 1,2, 2п и Мп — 1,4, Сё — 1,7, Си — 1,9 раза) обусловлены относительной молодостью города (официально статус города Ухта получила в 1943 г.).

Содержание ТМ в почвах Ухты варьирует в широких пределах, в зависимости от химического элемента коэффициент вариации (V) составляет от 45 до 100 и более %. В верхних горизонтах городских почв наиболее неоднородно содержание РЬ (V = 84,4 %), 2п (65,4 %) и Мп (61,0 %), в нижних — Сё (107,8 %), Мп (97,9 %) и Си (88,8 %). Зонирование территории Ухты на концентрацию в почвах N1, Си, 2п оказывает незначительное влияние (рис. 1). В то же время для почв промышленной зоны отмечена явная тенденция к накоплению в них РЬ, что характерно для пространственного распределения этого элемента в почвах городских экосистем [19, 20]. Накопление Мп и Сё в почвах рекреационной зоны может быть обусловлено спецификой поведения этих

1 По численности населения Ухты относится к категории малых городов (на 01.01.2020 зарегистрировано 93 716 чел.).

Таблица

Содержание тяжелых металлов в почвах города Ухта (мг/кг)

Верхний слой почв (0—10 см) Нижний слой почв (10—20 см) пдк/ одк* Кларк Кларк город. Фон, мг/кг [7]

Me Форма X + А min—шах V, % X + А min—шах К % (ОДК**), мг/кг [14, 15] в.ч.з.к., мг/кг [16] почв, мг/кг [17]

вал. 65,71 ± 17,04 13,7-200 65,4 40,33 ± 15,15 18,8-106 62,0 55 (220) 75 158 32

Zu

подв. 15,81 ± 6,16 1-58 98,1 7,29 ± 4,04 1-25 91,6 23 — — —

вал. 0,30 ± 0,05 0,13-0,70 44,6 0,35 ± 0,23 0,11-1,55 107,8 0,5 (2) 0,09 0,9 0,2

Cd

подв. — — — — — — — — — —

вал. 14,63 ± 2,91 4,2-32,6 50,1 9,31 ± 5 0,1-33 88,8 33 (132) 27 39 4

Си

подв. 0,82 ± 0,26 0,4-2,5 80,2 0,61 ± 0,35 0,4-2,5 93,4 3 — — —

вал. 15,36 ± 3,04 4,9-36 49,9 13,99 ± 3,19 6-24 37,7 20 (80) 50 33 7

Ni

подв. 0,79 ± 0,20 0,4-2,3 64,8 0,76 ± 0,26 0,4-1,7 57,2 4 — — —

вал. 322,07 ± 78,14 140-1000 61,0 395,14 ± 234,22 44,87-1500 97,9 1500 770 729 135

Mn

подв. 118,54 ± 27,4 41-410 58,2 97,08 ± 37,59 15-200 64,0 100 — — —

вал. 12,48 ± 4,18 2,9-55 84,3 6,82 ± 2,01 2,94-14 48,7 32 (130) 17 54,5 6

Pb

подв. 3,31 ± 1,98 0,5-24 150,6 0,95 ± 0,33 0,5-2,2 57, 6 — — —

Примечание. X — среднее арифметическое; +Д — доверительный интервал для р = 0,95; min — минимальное значение; шах — максимальное значение; V — коэффициент вариации; Кларк в.ч.з.к. — кларк верхней части земной коры; прочерк — данные отсутствуют.

ф KH-ioucoieoej

ю

О ^

т О ш

30

25

а 20

§ 15 Ч

I

I Ю §

о

пз

РЬ

тз

РЗ

т

пз

тз

РЗ

пз

Си

тз

РЗ

800

% 600

б и

2

I 400

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

200 ........

ПЗ

Мп

ТЗ

РЗ

150

120

90

60

30

гп

пз

тз

РЗ

0,6

0,4

0,2

ПЗ

с«/

тз

РЗ

Рис. 1. Валовое содержание тяжелых металлов в верхнем (0—10 см) слое почв промышленной

(ПЗ), транспортной (ТЗ) и рекреационной (РЗ) зон города Ухты. Планками погрешности показаны границы доверительного интервала для р = 0,95

70

элементов и особенностями их биогеохимии. В частности, слабая подвижность Мп в кислой среде [18] соотносится с его накоплением в почвах рекреационной зоны, для которых характерна кислая и слабокислая реакция. Более высокое в них содержание Сё связано, по всей видимости, со спецификой природного геохимического фона данной территории, характеризующейся повышенным (до 0,8 мг/кг в почвах заболоченных ландшафтов) содержанием Сё [6].

Содержание подвижных форм ТМ в почвах Ухты отличается еще более высокой вариабельностью, чем их валовое содержание, с сохранением аналогичных тенденций в распределении элементов между функциональными зонами города (таблица). По степени подвижности (доля подвижных форм от валового содержания) рассмотренные ТМ образуют в почвах разных функциональных зон города следующие ряды:

1) промышленная зона:

Мп 42,36 > РЬ 38,45 > 2п 24,25 >

> Си 7,6 > N1 6,94 (0—10 см);

2) транспортная зона:

Мп 38,87 > 2п 24,42 > РЬ 19,51 >

> Си 7,08 > N1 5,39 (0—10 см);

Мп 40,35 > 2п 19,84 > РЬ 17,38 >

> Си 6,28 > N1 5,62 (10—20 см);

2) рекреационная зона:

Мп 37,55 > 2п 21,71 > РЬ 17,33 >

> N1 4,43 > Си 4,11 (0—10 см);

Мп 24,53 > 2п 20,29 > РЬ 17,07 >

> N1 6,88 > Си 5,69 (10—20 см).

Как видно, наибольшую подвижность приоритетные токсиканты урбосреды проявляют в почвах промышленной зоны, наименьшую — рекреационной. При этом в зависимости от функциональной зоны ряды ТМ несколько меняют свой порядок: в

промышленной зоне на первое место по подвижности выходят Мп и РЬ, в транспортной и рекреационной — Мп и 2п. Замыкают ряды элементов в промышленной и транспортной зонах N1, в рекреационной — Си. Поступление N1 в почвы городов обычно связано со сжиганием топлива [18], Си — с выбросами автотранспорта [20]. Высокая доля в почвах подвижных форм ТМ, особенно в условиях нейтральной и слабощелочной реакции среды (промышленная и транспортная зоны), может свидетельствовать о существовании постоянного источника поступления этих элементов в виде атмосферных (аэротехногенных) загрязнений [2].

Использование для оценки степени загрязнения почв Ухты таких показателей, как ПДК/ОДК, фоновые концентрации, кларки ТМ в земной коре (таблица), показало следующее. При сравнении полученных нами данных с гигиеническими нормативами (ПДК и ОДК для песчаных почв) [14, 15] в почвах Ухты отмечено превышение ОДК по валовому содержанию ТМ только для 2п (в слое 0—10 см рекреационной зоны — 1,36 ОДК, промышленной — 1,51 ОДК), по содержанию подвижных форм ТМ — для Мп (в слое 0—10 см рекреационной зоны — 1,71 ПДК, 10—20 см — 1,03 ПДК) и РЬ (в промышленной зоне — 1,3 ПДК). Для всех остальных элементов рассчитанные значения коэффициентов концентрации ниже 1.

Кларки верхней части земной коры [16] превышены во всех зонах для Сё (в среднем по городу — в 3,6 раза, максимально — в 5,3 раза в одной из точек наблюдения в зоне рекреации), в промышленной зоне — для 2п и РЬ (соответственно в 1,1 и 1,2 раза). Превышения д анного показателя отмечены в единичных точках и для других функциональных зон: для 2п — в двух точках транспортной зоны (в 1,08—1,17 раза) и в четырех точках рекреационной (в 1,33—1,73 раза), РЬ — в двух точках рекреационной зоны (в 1,1 раза), Си — в единичных точках промышленной и рекреационной зон (в 1,03 и 1,2 раза соответственно), Мп — в единичной точке рекреационной зоны (в 1,9 раза в нижнем горизонте).

При использовании для сравнительно -го анализа фоновых значений [7] в почвах всех функциональных зон города уста-

N

¡Р 20

16

а 12 §

I 8

□ О—10 см □ 10—20 см

ТЗ

РЗ

ПЗ

Рис. 2. Показатель суммарного загрязнения почв Дс тяжелыми металлами, рассчитанный для разных по глубине слоев почв в разных функциональных зонах города Ухты: ТЗ — транспортам; РЗ — рекреационная, ПЗ — промышленная зона. Планками погрешности показаны границы доверительного интервала для р = 0,95

новлено превышение валового содержания всех исследованных ТМ. При этом наибольшие коэффициенты концентрации отмечены для Си (в почвах всех зон — от 2,3 до 3,9), Мп (в почвах рекреационной зоны — до 3,7), РЬ (в почвах промышленной зоны — 3,38).

Таким образом, в почвах Ухты приоритетными загрязнителями в целом являются те же ТМ, что и в большинстве других промышленных городов [1, 2, 19, 20]. В первую очередь, это 2п (валовое содержание и подвижные формы), РЬ (подвижные формы), Си (валовое содержание).

На основе полученных данных нами был рассчитан с учетом токсичности металла суммарный показатель загрязнения 2с [18]. Его средние значения для верхнего (0—10 см) и нижнего (10—20 см) слоев городских почв составляют соответственно 9,4 и 5,7, что соответствует низкому уровню полиэлементного загрязнения (2с < 16). В почвах разных функциональных зон города величина 2с в среднем также не выходит за рамки этой категории (рис. 2), однако в отдельных точках отбора этот показатель может достигать величин, соответствующих умеренно-опасному загрязнению (16 < 2с < 32). Две из них находятся в промышленной зоне (2с равен 17,4 и 19,1), две — в рекреационной (23,2 и 17,0). Следует отметить, что минимальный показатель 2с (0,4) отмечен в одной из точек наблюдений, которая приурочена

а>

о ^

о

О -1

71

к промышленной зоне города, но распо-х ложена на удалении от транспортных мао гистралей и промышленных объектов. о Максимальный показатель величины 2е (23,2) выявлен в точке наблюдения, ко-^ торая находится в зеленой зоне города. Формально она относится к рекреационной зоне, но располагается на пониженном участке сквера в долине р. Чибью вблизи проезжей части и промзоны, что может объяснять высокое содержание в почвах ТМ.

Заключение

Впервые проведено исследование степени и характера загрязнения тяжелыми металлами почв одного из промышленных городов Республики Коми — города Ухта. Их специфической особенностью является формирование на насыпных щебнистых грунтах с высокой долей карбонатов кальция и магния, что определяет нейтральную и слабощелочную реакцию среды реплантоземов в транспортной и промышленной зонах города. В рекреационной (парковой) зоне почвы сохраняют свойства, характерные для природных почв региона. Для почв Ухты характерна аккумуляция тех же приоритетных загряз-

нителей, что и в других промышленных городах России, однако их содержание в среднем ниже соответствующих показателей, установленных для городов с населением менее 100 тыс. чел. Общей закономерностью является тенденция к накоплению в почвах промышленной зоны Ухты свинца, рекреационной — марганца и кадмия, последнее определяется, в первую очередь, спецификой регионального биогеохимического фона. Расчет суммарного показателя загрязнения 2е свидетельствует об относительно благополучной экологической ситуации в Ухте — в среднем величина 2е < 16, что соответствует низкому уровню полиэлементного загрязнения почв. В единичных точках наблюдения, выделенных в пределах промышленной и рекреационной зон города, этот параметр находится на уровне умеренно-опасного загрязнения (2е составляет 17,0—23,2), что требует продолжения проведения на этих участках экологического мониторинга и, возможно, решения вопросов санации почв.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН.

Библиографический список

72

1. Касимов Н. С., Власов Д. В. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах российских городов (по данным ежегодных докладов Росгидромета) // Вестник Московского университета. Серия 5. География, 2018. - № 3. - С. 14-22.

2. Plyaskina O. V., Ladonin D. V. Heavy metal pollution of urban soils // Eurasian Soil Science, 2009. — Vol. 42. — No. 7. — P. 816—824.

3. Савич В. И., Федорин Ю. В., Химина Е. Г., Тощева Г. П., Шевченко А. В., Щербаков А. Ю. Почвы мегаполисов, их экологическая оценка, использование и создание (на примере Москвы). — М.: Агробизнесцентр, 2007. — 660 с.

4. Bityukova L., Shogenova A., Birke M. Urban geochemistry: a study of elements distribution in the top-soils // Environmental Geochemistry and Health, 2000. — Vol. 22. — No. 2. — P. 173—193.

5. Wei B., Yang L. A Review of Heavy Metal Contaminations in Urban Soils, Urban Road Dusts and Agricultural Soils from China // Microchem. J, 2010. — Vol. 94(2). — P. 99—107.

6. Добровольский Г. В., Таскаев А. И., Забоева И. В. Атлас почв Республики Коми / под ред. Г. В. Добровольского — Сыктывкар, 2010. — 356 с.

7. Приказ Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми от 25.11.2009 № 529 «Об установлении нормативов фонового содержания химических элементов и углеводородов в почвах республики Коми». — Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/ 446141787 (дата просмотра 10.04.2020).

8. Dymov A. A., Kaverin D. A., Gabov D. N. Properties of Soils and Soil-Like Bodies in the Vorkuta Area // Eurasian Soil Science, 2013. — Vol. 46. — No. 2. — P. 217—224.

9. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Республики Коми в 2018 году». Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми, ГБУ РК «Территориальный фонд информации Республики Коми». [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.agiks.ru/data/gosdoklad/gd2018/ (дата просмотра 16.04.2020).

10. Wang Y-F., Chao H-R., Wang L-C. et al. Characteristics of heavy metals emitted from heavy oil fueled power plant in Northern Taiwan // Aerosol Air Qual. Res., 2010. — Vol. 10. — P. 111—118.

11. Федорец Н. Г., Медведева М. В. Методика исследования почв урбанизированных территорий. — Петрозаводск, 2009. — 84 с. е

12. ПНД Ф 16.1:2.3:3.50—08 (ФР.1.31.2008.05186). Количественный химический анализ почв. Мето- О дика выполнения измерений массовых долей подвижных форм металлов в почвах, отходах, ком- к постах, кеках, осадках сточных вод атомно-эмиссионным методом с атомизацией в индуктивно- л связанной аргоновой плазме. — Введ. 25.07.2008. Режим доступа: http://files.stroyinf.ru/Data2/1/ г 4293758/4293758192 (дата просмотра 05.04.2020). Я

13. ПНД Ф 16.1.2.3:3.11—98 (ФР.1.31.2006.02149). Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений содержания металлов в твердых объектах методом спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. — Введ. 25.06.1998. — Режим доступа: http://files.stroyinf.ru/ Index2/1/4293777/4293777593 (дата просмотра 05.04.2020).

14. ГН 2.1.7.2511—09. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. — Введ. 18.05.2009. — Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/902163355 (дата просмотра 10.04.2020).

15. ГН 2.1.7.2041—06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. — Введ. 01.04.2006. — Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901966754 (дата просмотра 10.04.2020).

16. Касимов Н. С., Власов Д. В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохи-мии // Вестник Московского университета. Серия 5. География, 2015. — № 2. — С. 7—17.

17. Алексеенко В. А., Алексеенко А. В. Химические элементы в городских почвах. — М.: Логос, 2014. — 312 с.

18. Водяницкий Ю. Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. — М.: ГНУ Почвенный институт им. В. В. Докучаева РАСХН, 2008. — 86 с.

19. Nikiforova E. M., Kosheleva N. E. Dynamics of contamination of urban soils with lead in the Eastern District of Moscow // Eurasian Soil Science, 2007. — Vol. 40. — No. 8. — P. 880—892.

20. Nevedrov N. P., Protsenko E. P., Glebova I. V. The relationship between bulk and mobile forms of heavy metals in soils of Kursk // Eurasian Soil Science, 2018. — Vol. 51. — No. 1. — P. 112—119.

SPECIFICITY OF HEAVY METAL URBAN SOILS POLLUTION OF THE UKHTA CITY (THE KOMI REPUBLIC, EUROPEAN NORTHEAST OF RUSSIA)

E. Yu. Kryazheva, senior lecturer, Ukhta state technical University (USTU), eremina_83@mail.ru, Ukhta, Russia

E. M. Lapteva, PhD (Biology), professor, head of soil science department,

Institute of Biology of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy Science

(IB FRC Komi SC UB RAS), lapteva@ib.komisc.ru, Syktyvkar, Russia

O. V. Shakhtarova, junior researcher, Institute of Biology of Komi Science Centre

of the Ural Branch of the Russian Academy Science (IB FRC Komi SC UB RAS),

olga.shakhtarova@mail.ru, Syktyvkar, Russia

G. G. Osadchaya, Professor, Doctor of Geographical Sciences, Ukhta state technical University (USTU), galgriosa@yandex.ru, Ukhta, Russia

References

1. Kasimov N. S., Vlasov D. V. Tyazhelye metally i metalloidy vpochvah rossijskih gorodov (po dannym ezhe-godnyh dokladov Rosgidrometa) [Heavy metals and metalloids in the soils of Russian cities (according to the annual reports of Roshydromet)]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya, 2018. — No 3. — P. 14—22 [in Russian].

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

2. Plyaskina O. V., Ladonin D. V. Heavy metal pollution of urban soils. Eurasian Soil Science. — 2009. — Vol. 42. — No. 7. — P. 816—824.

3. Savich V. I., Fedorin Yu. V., Himina E. G., Toshcheva G. P., Shevchenko A. V., Shcherbakov A. Yu. Pochvy megapolisov, ih ekologicheskaya ocenka, ispol'zovanie i sozdanie (na primere g. Moskvy) [Soils of megacities, their environmental assessment, use and creation (for example, Moscow)]. — Moscow: Agro-biznescentr. — 2007. — 660 p. [in Russian].

4. Bityukova L., Shogenova A., Birke M. Urban geochemistry: a study of elements distribution in the top-soils // Environmental Geochemistry and Health. — 2000. — Vol. 22. — No. 2. — P. 173—193.

5. Wei B., Yang L. A Review of Heavy Metal Contaminations in Urban Soils, Urban Road Dusts and Agricultural Soils from China // Microchem. J. — 2010. — Vol. 94(2). — P. 99—107.

6. Dobrovol'skij G. V., Taskaev A. I., Zaboeva I. V. Atlas pochv Respubliki Komi [Atlas of Soils of the Komi Republic] / Pod red. Dobrovol'skogo G. V. — Syktyvkar. — 2010. — 356 p. [in Russian].

73

O

7. Order of the Ministry of Natural Resources and Environmental Protection of the Komi Republic dated November 25, 2009 No. 529 "On establishing standards for the background content of chemical elements and hydrocarbons in the soils of the Komi Republic". Available at: http://docs.cntd.ru/document/ 446141787 (date of access 10.04.2020). 5 8. Dymov A. A., Kaverin D. A., Gabov D. N. Properties of Soils and Soil-Like Bodies in the Vorkuta

O Area // Eurasian Soil Science. — 2013. — Vol. 46. — No. 2. — P. 217—224.

i ^ 9. State report "On the state of the environment of the Komi Republic in 2018». Ministry of Natural Re-

sources and Environmental Protection of the Republic of Komi, state budgetary institution "Territorial Information Fund of the Republic of Komi". Available at: http://www.agiks.ru/data/gosdoklad/gd2018/ (date of access 16.04.2020).

10. Wang Y-F., Chao H-R., Wang L-C. et al. Characteristics of heavy metals emitted from heavy oil fueled power plant in Northern Taiwan // Aerosol Air Qual. Res. — 2010. — Vol. 10. — P. 111—118.

11. Fedorec N. G., Medvedeva M. V. Metodika issledovaniya pochv urbanizirovannyh territorij [Methods of soil research in urban areas]. — Petrozavodsk. — 2009. — 84 p. [in Russian].

12. PND F 16.1:2.3:3.50—08 Quantitative chemical analysis of soils. The methodology for measuring the mass fractions of mobile forms of metals in soils, waste, composts, cakes, sewage sludge by atomic-emission method with atomization in inductively coupled argon plasma. Enter 25-07-2008. Available at: http:// files.stroyinf.ru/Data2/1/4293758/4293758192 (date of access 05.04.2020).

13. PND F 16.1:2.3:3.11—98 Quantitative chemical analysis of soils. Method for measuring the content of metals in solid objects by inductively coupled plasma spectrometry. Enter 25-06-1998. Available at: http:// files.stroyinf.ru/Index2/1/4293777/4293777593 (date of access 05.04.2020).

14. GN 2.1.7.2511—09. Roughly allowable concentrations (ODK) of chemicals in the soil. Enter 18-05-2009. Available at: http://docs.cntd.ru/document/902163355 (date of access 10.04.2020).

15. GN 2.1.7.2041—06. Maximum allowable concentration (PDK) of chemicals in the soil. Enter 01-04-2006. Available at: http://docs.cntd.ru/document/901966754 (date of access 10.04.2020).

16. Kasimov N. S., Vlasov D. V. Klarki himicheskih elementov kak etalony sravneniya v ekogeohimii [Clarks of chemical elements as reference standards in environmental geochemistry] // Vestnik Moskovskogo uni-versiteta. Seriya 5. Geografiya. — 2015. — No 2. — P. 7—17 [in Russian].

17. Alekseenko V. A., Alekseenko A. V. Himicheskie elementy v gorodskih pochvah [Chemical elements in urban soils]. — Moscow: Logos. — 2014. — 312 p. [in Russian].

18. Vodyanickij Yu. N. Tyazhelye metally i metalloidy v pochvah [Heavy metals and metalloids in soils]. — Moscow: GNU Pochvennyj institut im. V. V. Dokuchaeva RASKHN. — 2008. — 86 p. [in Russian].

19. Nikiforova E. M., Kosheleva N. E. Dynamics of contamination of urban soils with lead in the Eastern District of Moscow // Eurasian Soil Science. — 2007. — Vol. 40. — No. 8. — P. 880—892.

20. Nevedrov N. P., Protsenko E. P., Glebova I. V. The relationship between bulk and mobile forms of heavy metals in soils of Kursk // Eurasian Soil Science. — 2018. — Vol. 51. — No. 1. — P. 112—119.

74

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.