Металлы и металлоиды в донных отложениях водоемов восточной части Москвы

Изучен химический состав (содержание As, Ba, Be, Bi, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ga, Hf, Li, Mn, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, Sb, Sn, Sr, Ta, Te, Th, Ti, Tl, U, V, W, Zn и Zr) и физико-химические свойства донных отложений Косинских озер и искусственных прудов Восточной Москвы: Большого Дворцового, Владимирского, Нижнего Ивановского, Северного Выхинского, Новогиреевского, Суздальского, Восточного и Западного Терлецких и Ольхового. Распространены отложения со средним содержанием органического вещества 3,6%, нейтральной реакцией (рН 7,2) и легким гранулометрическим составом. Относительно фоновых дерново-подзолистых почв Подмосковной Мещеры аккумулируются (число – превышение фона, раз) Pb6,2, Sb6,1,W6,0, Zn4,6, Cd3,5, Te3,2, Fe2,9, As2,8, Rb2,5, Li2,5, Zr2,5. Наиболее загрязнены донные отложения Владимирского и Северного Выхинского прудов, первый из которых расположен в рекреационной зоне, окруженной промзоной «Прожектор» и шоссе Энтузиастов, второй – рядом с развилкой Косинского шоссе и МКАД. Приоритетные поллютанты – Sb, W, Pb, Zn, Cd, Te и As. В донных отложениях Владимирского, Северного Выхинского, Новогиреевского прудов и Черного озера превышены нормативы для почв Pb до 18 раз, Zn – 9,8, As – 9, Cd – 4,4, Cu – 3,3, Ni – 2, Sb – до 1,6 раз. Менее опасные уровни поллютантов характерны для Святого озера и Ольхового пруда, где до 3 раз превышены ОДК As, Zn, Ni и Cd. В донных осадках по сравнению с другими минеральными компонентами городских ландшафтов (почвами, дорожной пылью и пылевой составляющей снега) накапливаются Sb и Pb, что указывает на их поступление с выбросами транспорта и дальнейшую миграцию в подчиненные позиции.

экогеохимия, городские ландшафты, загрязнение, аквальные системы, пруды

1. Большой атлас Москвы. М.: Феория, 2012. 1000 с.

2. Волкова В.Г., Давыдова Н.Д. Техногенез и трансформация ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1987. 188 с.

3. Глазовская М.А. Методологические основы оценки эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997. 102 с.

4. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 15 с.

5. ГН 2.1.7.2511-09. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 10 с.

6. Григорьев Н.А. Распределение химических элементов в верхней части континентальной коры. Екатеринбург: УрО РАН, 2009. 382 с.

7. Доклад о состоянии окружающей среды в городе Москве / Под ред. А.О. Кульбачевского. М.: ДПиООС, НИиПИ ИГСП, 2016. 269 с.

8. Доклад о состоянии окружающей среды в городе Москве / Под ред. А.О. Кульбачевского. М.: ДПиООС, НИиПИ ИГСП, 2017. 363 с.

9. Иванов А.Ю. Экогеохимия донных отложений малых водоемов юга Томской области. Автореф. дис. ... канд. геол.-минерал. наук. Томск, 2018. 22 с.

10. Касимов Н.С., Власов Д.В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2015. № 2. С. 7–17.

11. Касимов Н.С., Власов Д.В., Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М. Геохимия ландшафтов Восточной Москвы. М.: АПР, 2016. 276 с.

12. Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Власов Д.В. Факторы накопления тяжелых металлов и металлоидов на геохимических барьерах в городских почвах // Почвоведение. 2015. № 5. С. 536– 553.

13. Опекунов А.Ю. Экологическая седиментология. СПб.: Издво СПбГУ, 2012. 224 с.

14. Янин Е.П. Техногенные речные илы (условия формирования, вещественный состав, геохимические особенности). М.: НП «АРСО», 2018. 415 с.

15. Andersson M., Eggen O.A. Urban contamination sources reflected in inorganic pollution in urban lake deposits, Bergen, Norway // Environmental Science: Prospects & Impacts. 2015. Vol. 17. Iss. 4. P. 854–867.

16. Charlesworth S.M., Lees J.A. The distribution of heavy metals in deposited urban dusts, Coventry, England // Environmental Geochemistry and Health. 1999. Vol. 21. P. 97–115.

17. Demetriades A., Birke M. Urban geochemical mapping manual: sampling, sample preparation, laboratory analysis, quality control check, statistical processing and map plotting. Brussels: EuroGeoSurveys, 2015. 162 p.

18. Friese K., Schmidt G., de Lena J.C., Nalini H.A.Jr., Zachmann D.W. Anthropogenic influence on the degradation of an urban lake – The Pampulha reservoir in Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil // Limnologica. 2010. Vol. 40. P. 114–125.

19. Frost P.C., Song K., Buttle J.M., Marsalek J., McDonald A., Xenopoulos M.A. Urban biogeochemistry of trace elements: what can the sediments of stormwater ponds tell us? // Urban Ecosystems. 2015. Vol. 18. Iss. 3. P. 763–775.

20. Gietl J.K., Lawrence R., Thorpe A.J., Harrison R.M. Identification of break wear particles and derivation of a quantitative tracer for brake dust at a major road // Atmospheric Environment. 2010. Vol. 44. P. 141–146.

21. Goldfarb R.J., Berger B.R., George M.W., Seal II R.R. Tellurium, chap. R // Critical mineral resources of the United States – Economic and environmental geology and prospects for future supply: U.S. Geological Survey Professional Paper 1802 / Ed. by K.J. Schulz, J.H. DeYoung Jr., R.R. Seal II, D.C. Bradley. U.S. Geological Survey, 2017. P. R1–R27.

22. Hu Z., Gao S. Upper crustal abundances of trace elements: A revision and update // Chem. Geol. 2008. Vol. 253. Iss. 3–4. P. 205– 221.

23. Hu X., Wang C., Zou L. Characteristics of heavy metals and Pb isotopic signatures in sediment cores collected from typical urban shallow lakes in Nanjing, China // Journal of Environmental Management. 2011. Vol. 92. P. 742–748.

24. Iijima A., Sato K., Yano K., Tago H., Kato M., Kimura H., Furuta N. Particle size and composition distribution analysis of automotive brake abrasion dusts for the evaluation of antimony sources of airborne particulate matter // Atmospheric Environment. 2007. Vol. 41. P. 4908–4919.

25. Ioannides K., Stamoulis K., Papachristodoulou C., Tziamou E., Markantonaki C., Tsodoulos I. Distribution of heavy metals in sediment cores of Lake Pamvotis (Greece): a pollution and potential risk assessment // Environmental Monitoring and Assessment. 2015. Vol. 187. Article N 4209. 16 p.

26. Jumbe A.S., Nandini N. Heavy metals analysis and sediment quality values in urban lakes // American Journal of Environmental Sciences. 2009. Vol. 5(6). P. 678–687.

27. Laxen D.P.H., Harrison R.M. The highway as a source of water pollution: an appraisal with the heavy metal lead // Water Research. 1977. Vol. 11. P. 1–11.

28. Li L.Y., Hall K., Yuan Y., Mattu G., McCallum D., Chen M. Mobility and bioavailability of trace metals in the water-sediment system of the highly urbanized Brunette watershed // Water, Air and Soil Pollution. 2009. Vol. 197. P. 249–266.

29. Limbeck A., Puls C. Particulate emissions from on-road vehicles // Urban airborne particulate matter: origin, chemistry, fate and health impacts / Ed. by F. Zereini, C.L.S. Wiseman. Heidelberg: Springer-Verlag Berlin, 2011. P. 63–79.

30. MacDonald D.D., Ingersoll C.G., Berger T.A. Development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems // Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2000. Vol. 39. P. 20–31.

31. Mapping the chemical environment of urban areas / Ed. by C.C. Johnson, A. Demetriades, J. Locutura, R.T. Ottesen. Oxford: John Wiley & Sons, 2011. 640 p.

32. Mayer T., Rochfort Q., Borgmann U., Snodgrass W. Geochemistry and toxicity of sediment porewater in a salt-impacted urban stormwater detention pond // Environmental Pollution. 2008. Vol. 156. P. 143–151.

33. Quiroz W., Cortes M., Astudillo F., Bravo M., Cereceda F., Vidal V., Lobos M.G. Antimony speciation in road dust and urban particulate matter in Valparaiso, Chile: analytical and environmental considerations // Microchemical Journal. 2013. Vol. 110. P. 266–272.

34. Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust // Treatise on geochemistry. Vol. 3. The Crust. Elsevier Sci., 2003. P. 1–64.

35. Tamim U., Khan R., Jolly Y.N., Fatema K., Das S., Naher K., Islam M.A., Islam S.M.A., Hossain S.M. Elemental distribution of metals in urban river sediments near an industrial effluent source // Chemosphere. 2016. Vol. 155. P. 509–518.

36. Yang J., Meng X.-Z., Duan Y-P., Liu L.-Z., Chen L., Cheng H. Spatial distributions and sources of heavy metals in sediment from public park in Shanghai, the Yangtze river delta // Applied Geochemistry. 2014. Vol. 44. P. 54–60.

37. Zhang G., Bai J., Xiao R., Zhao Q., Jia J., Cui B., Liu X. Heavy metal fractions and ecological risk assessment in sediments from urban, rural and reclamation-affected rivers of the Pearl River Estuary, China // Chemosphere. 2017. Vol. 184. P. 278–288.