Биогеохимическая оценка загрязнения тяжелыми металлами почвенно- растительного покрова Канонерского острова

   Авторами проведена оценка загрязнения тяжелыми металлами (Cd, Cu, Ni, Pb и Zn) почвенно-растительного покрова Канонерского острова г. Санкт-Петербурга. В ходе рекогносцировки определено, что Западный скоростной диаметр (ЗСД) – значимый источник загрязнения, а территория острова поделена на четыре зоны в соответствии с их функциональным назначением и ветровым режимом: рекреационную, переходную, наветренную и подветренную относительно магистральной дороги. Основными загрязнителями почвенного покрова установлены Pb и Zn с концентрациями, варьирующимися в пределах 5–376 и 16–1131 мг/кг – для подвижных форм, 46–1179 и 64–2903 мг/кг – для валового содержания соответственно. Наибольшая кратность превышения ПДК по подвижным формам металлов установлена для Pb (63 в переходной зоне) и Zn (50 с наветренной стороны ЗСД). Коэффициент суммарного загрязнения почв тяжелыми металлами составил от 2 до 104 по подвижным формам и от 5 до 55 по валовому содержанию. Максимальные значения установлены в переходной и наветренной зонах, поэтому почвы данных территорий попадают под категорию умеренно загрязненных. Наибольшей подвижностью среди рассмотренных тяжелых металлов на острове обладает Pb (29 % – средняя доля его подвижных форм), наименьшей – Ni (4 %). При этом их накопление растениями растет в ряду Pb < Cd < < Ni < Cu < Zn. Самые высокие значения зафиксированы по Zn и Cu в листьях древесных растений с подветренной стороны ЗСД. По общей оценке состояния почвенно-растительного покрова Канонерского острова выявлена умеренная степень загрязнения почв с локализацией с наветренной стороны ЗСД и частично в переходной зоне.

1. Алексеенко В.А., Алексеенко А.В. Химические элементы в геохимических системах. Кларки почв селитебных ландшафтов. Ростов н/Д: Изд-во Южного федерального университета, 2013. 388 с.

2. Алексеенко В.А., Швыдкая Н.В., Бек Д. и др. Аккумуляция химических элементов почвенно-растительным покровом Северо-Кавказской геохимической провинции // Записки Горного института. 2021. № 247. С. 1–13. DOI: 10.31897/PMI.2021.1.15.

3. Ветчинникова Л.В., Кузнецова Т.Ю., Титов А.Ф. Особенности накопления тяжелых металлов в листьях древесных растений на урбанизированных территориях в условиях севера // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2013. № 3. С. 68–73.

4. Водяницкий Ю.Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2008. 85 с.

5. Голубева Е.А., Ершова А.А. Загрязнение побережья Невской губы Финского залива морским мусором и микропластиком в 2022 г. Морские исследования и образование (MARESEDU)-2022 (Тверь, 2022 г.). Тверь: Изд-во ПолиПРЕСС, 2022. С. 328–331.

6. Дроздов В.В., Лисовский А.Я. Шумовое загрязнение среды при судоходстве и экологическая безопасность экосистем // Безопасность жизнедеятельности. 2021. № 7. С. 41–49.

7. Дьячкова О.Н. Влияние загрязнения почвы на экологическую безопасность городской среды Санкт-Петербурга // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2020. № 1. С. 67–71. DOI: 10.31857/S0869780920010044.

8. Егорова С.А. Роль почвы в формировании здоровья городского населения // Вестник современных исследований. 2018. № 8.3(23). С. 39–41.

9. Касимов Н.С., Власов Д.В. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах российских городов (по данным ежегодных докладов Росгидромета) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2018. № 3. С. 14–22.

10. Качор О.Л., Сарапулова Г.И., Богданов А.В. Исследование возможности иммобилизации подвижных форм мышьяка в техногенных субстратах. Записки горного института. 2019. № 239. 596–602. DOI: 10.31897/PMI.2019.5.596.

11. Коршунов Г.И., Еремеева А.М., Серегин А.С. Обоснование снижения требуемого расхода воздуха при проветривании горных выработок угольных шахт с работающими дизельными двигателями // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 3. С. 47–59. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_3_0_47.

12. Масленников П.В., Дедков В.П., Куркина М.В. и др. Аккумуляция металлов в растениях урбоэкосистем // Вестник Балтийского федерального ун-та им. И. Канта. Серия: Естественные и медицинские науки. 2015. № 7. С. 57–69.

13. Медведева М.В., Титова Т.С., Бахмет О.Н. и др. Исследование влияния аэротехногенного загрязнения на накопление тяжелых металлов в системе растение почва // Экология и промышленность России. 2019. № 23. С. 52–57. DOI: 10.18412/1816-0395-2019-6-52-57.

14. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами / под ред. Н.Г. Зырина, С.Г. Малахова. М.: Гидрометеоиздат, 1981. 63 с.

15. Мосягина Д.Д., Мысин А.В. Систематический обзор и анализ данных по содержанию свинца в почвах городских агломераций // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, посвященная 300-летию РАН. Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2022. С. 218–223.

16. Норова Л.П., Николаева Т.Н. Комплексная оценка эколого-геологических условий в селитебных и промышленных районах г. Санкт-Петербурга // Инженерно-экологические изыскания – нормативно-правовая база, современные методы и оборудование : материалы Общероссийской научно-практической конференции. М.: Геомаркетинг, 2020. С. 62–70.

17. Опекунова М.Г., Никулина А.Р., Смешко И.В. и др. Сравнительный анализ эффективности методов биоиндикации при мониторинговых исследованиях состояния окружающей среды в Санкт-Петербурге // Вестник Санкт-Петербургского ун-та. Науки о Земле. 2023. № 68(2). С. 1–37. DOI: 10.21638/spbu07.2023.207.

18. Пашкевич М.А., Бек Д., Матвеева В.А. и др. Биогеохимическая оценка состояния почвенно-растительного покрова в промышленных, селитебных и рекреационных зонах Санкт-Петербурга // Записки Горного института. 2020. № 241. С. 125–130. DOI: 10.31897/pmi.2020.1.125.

19. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999. 768 с.

20. Поляк Ю.М., Сухаревич В.И. Почвенные ферменты и загрязнение почв: биодеградация, биоремедиация, биоиндикация // Агрохимия. 2020. № 3. С. 83–93.

21. Пуховская Т.Ю. Накопление тяжелых металлов дикорастущими растениями и оценка возможности их использования в фиторемедиации загрязненных почв. Актуальные проблемы природопользования и природообустройства. Пенза: Изд-во ПГАУ, 2020. С. 122–125.

22. Сарапулова Г.И. Геохимический подход в оценке воздействия техногенных объектов на почвы // Записки Горного института. 2020. № 243. С. 388–392. DOI: 10.31897/PMI.2020.3.388.

23. Смирнов Ю.Д., Матвеева В.А., Яковлев Н.М. и др. Анализ и оценка современных технологий очистки сточных вод на гальваническом производстве // Горный журнал. 2023. № 9. С. 55–60. DOI: 10.17580/gzh.2023.09.08.

24. Хомич В.С., Савченко С.В., Рыжиков В.А. и др. Проблемы обращения с городскими почвами, загрязненными нефтепродуктами и тяжелыми металлами // Природопользование. 2019. № 1. С. 76–90.

25. Швец Н.И., Сидорова К.А. Уровень загрязнения почв и овощных культур в условиях городской и сельской среды // Астраханский вестник экологического образования. 2018. № 6. С. 51–56.

26. Шилин М.Б., Сычев В.И., Михеев В.Л. и др. Результаты исследований техносферы Невской губы в РГГМУ // Гидрометеорология и экология. 2020. № 60. С. 351–370. DOI: 10.33933/2074-2762-2020-60-351-370.

27. Alekseenko V.A., Alekseenko A.V., Bech D. et al. Element accumulation patterns of native plant species under the natural geochemical stress, Plants, 2020, no. 10, p. 1–18, DOI: 10.3390/plants10010033.

28. Cheremisina O., Litvinova T., Sergeev V. et al. Application of the Organic Waste-Based Sorbent for the Purification of Aqueous Solutions, Water, 2021, no. 13(21), p. 3101, DOI: 10.3390/w13213101.

29. Dzhevaga N.V., Borisova D.D. Analysis of Air Monitoring System in Megacity on the Example of St. Petersburg, Journal of Ecological Engineering, 2021, no. 22(4), p. 175–185, DOI: 10.12911/22998993/134076.

30. Malyshkov G.B., Nikolaichuk L.A., Sinkov L.S. Legislative regulation of waste management system development in the Russian federation, International Journal of Engineering Research and Technology, 2019, no. 5, p. 631–635.

31. Petrova T.A., Rudzish E. Utilization of sewage sludge as an ameliorant for reclamation of technogenically disturbed lands, Journal of Mining Institute, 2021, no. 251, p. 767–776, DOI: 10.31897/PMI.2021.5.16.

32. Smirnov Yu.D., Suchkov D.V., Danilov A.S. et al. Artificial soils for restoration of disturbed land productivity, Eurasian mining, 2021, no. 2, p. 92–96, DOI: 10.17580/em.2021.02.19.

33. ГН 2.1.7.2041. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/901966754?marker=6500IL (дата обращения 08. 06. 2024).

34. ГОСТ 17.4.4.02-2017. Межгосударственный стандарт. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. URL: https://fsvps.gov.ru/files/gost-17-4-4-02-2017-mezhgosudarstvennyj-standart/ (дата обращения 08. 06. 2024).

35. ГОСТ 28268-89. Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200023556 (дата обращения 08. 06. 2024).

36. Отчет о результатах деятельности Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности в 2020 году. 2021. 11 с. URL: https://www.gov.spb.ru/gov/otrasl/ecology/struktura-razmesheniya-svedenij-o-kontrolnoj-nadzornoj-deyatelnosti/kontrolno-nadzornaya-deyatelnost/check_result/arhiv/ (дата обращения 11. 09. 2024).

37. РД 52.18.289-90. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом. URL: http://legacy-ipk.meteorf.ru/images/stories/literatura/rd/52.18.289_90.pdf (дата обращения 08. 06. 2024).

38. СанПиН 2.1.7.1287-03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. URL: https://docs.cntd.ru/document/901859456?marker=6520IM (дата обращения 08. 06. 2024).

39. Характеристики уровня загрязнения атмосферного воздуха в субъектах РФ. Открытые данные Министерства природных ресурсов и экологии РФ. URL: https://www.mnr.gov.ru/opendata/7710256289-property (дата обращения 08. 06. 2024).