09 марта 2016г.
В основу работы положены материалы эколого-геохимических исследований, проведенных в 2012–2014 годах на территории рекреационных, промышленных и селитебных урболандшафтов, а также сохранившихся фрагментов природных ландшафтов. Изучалось распределение в верхнем почвенном горизонте следующих химических элементов: свинца, кадмия, цинка, меди, никеля, мышьяка, ртути. Для оценки динамики распределения элементов использовались данные эколого-геохимических исследований, проведенных в 1994 г. в северо-западной части Ростова-на-Дону [3].
Распределение цинка отличается высокой контрастностью: в почвах различных ландшафтных зон его содержание варьирует от 15 до 1000 мг/кг (Табл.1). Среднее содержание, изменяющееся от 126 мг/кг (природные ландшафты) до 328,8 мг/кг (промышленные), повсеместно превосходит естественный педогеохимический фон (Табл.2). Загрязнение почвенного покрова цинком выявлено во всех ландшафтах, кроме природных. Наиболее высокие концентрации зафиксированы на промплощадке ОАО «Эмпилс», где содержание элемента достигает 1000 мг/кг или 4,5 ОДК. «Эмпилс» – это ведущий российский производитель декоративных лакокрасочных покрытий и оксида цинка (цинковых белил). Предприятие существует на двух площадках, одна из которых, расположенная в центре города, выпускает цинковые белила с 1923 г. В.В. Приваленко, изучавший эколого- геохимическую ситуацию в Ростове-на-Дону в 1980–1990-х гг., отмечал, что это лакокрасочное производство находится в эпицентре загрязнения почвенного покрова цинком [6]. В наше время завод по-прежнему остаѐтся наиболее мощным источником загрязнения почвы. Именно в его окрестностях зафиксированы максимальные концентрации Zn– 2462 мг/кг [4].
Наши исследования проводились на второй площадке, где содержания цинка достигают 1000 мг/кг; в восьми из пятнадцати почвенных проб зафиксированы концентрации, превышающие ОДК (220 мг/кг для нейтральных суглинистых и глинистых почв). Пространственное распределение элемента весьма неоднородно: в 100 м от центральной площадки с наибольшим уровнем загрязнения на периферии предприятия содержание падает до 50–80 мг/кг.
За последние 20 лет концентрации цинка в городских почвах снизились. Максимальные концентрации элемента упали на порядок: в 1994 г. они достигали 10000 мг/кг, сейчас – 1000 мг/кг (Табл.1). Заметно снизились и средние концентрации, особенно резко – почти в 4 раза – в почвах селитебных ландшафтов. Превышения ОДК Zn выявлены в 22% общего
числа проб, отобранных на территории селитебных, рекреационных и промышленных ландшафтов.
Концентрации свинца изменяются
от 10 до 400 мг/кг, причем минимальные концентрации характерны для природных ландшафтов, максимальные – для промышленных. Только в почвах природных ландшафтов содержания
Pb ниже естественного педогеохимического фона, в остальных
они превышают фон в 1,8–2,8 раза. Максимальные содержания
приурочены к территории ОАО «Эмпилс» и достигают
150 и 400 мг/кг. Несмотря
на общий высокий уровень содержаний элемента, загрязнение свинцом
обнаружено лишь в 3% от всех почвенных проб. Концентрации свинца снизились
по сравнению с 1994 г. в почвах всех ландшафтов, наиболее резко – для промышленных зон: средние
содержания почти в 2 раза, максимальные
– в
7,5.
Распределение таких высокоопасных элементов, как ртуть, кадмий и мышьяк
в 1980–1990-х гг. оценивалось эпизодически. Содержания кадмия изменялись в интервале 0,03–0,006 мг/кг, максимальные концентрации, выявленные на участке между улицами Мечникова
и Черепахина, составляли
0,25–0,35 мг/кг [7]. Проведенные нами исследования показали, что содержание металла
изменяется в широком
диапазоне – от 0,07 до 2,2 мг/кг.
В почвах всех ландшафтов, за исключением природных, средние
содержания элемента выше естественного фона, увеличиваясь от природных (0,16)
до промышленных (0,87
мг/кг).
На промплощадке ОАО «Эмпилс» выявлено
единственное превышение ОДК Cd (в 1,1 раза).
Высокие содержания цинка, свинца
и кадмия связаны
со спецификой производства. Характерной особенностью лакокрасочного производства является использование широкого
спектра сырьевых материалов, в том числе пигментов, сиккативов и других компонентов, содержащих тяжелые металлы.
Наиболее часто используемыми являются свинцовый сурик, свинцовый
и цинковый кроны,
цинковые белила,
кадмиевая желтая и др. [5].
Почвы промышленных ландшафтов отличаются минимальными содержаниями ртути (среднее
0,01 при разбросе от 0,006
до 0,031 мг/кг); селитебных
– максимальными (0,21 и
0,06–0,38 мг/кг). Концентрации
мышьяка также значительно ниже естественного фона, самыми высокими
значениями выделяются селитебные ландшафты – до 20 мг/кг, что в 2 раза выше ОДК.
Содержания меди в почвах
различных городских ландшафтов, в целом, сопоставимы с региональным фоном. Исключение составляют территории парков, где медь превосходит фон в 2,6 раза. Возможно, это связано с применением медьсодержащих пестицидов (бордосской жидкости)
при выращивании парковых
культур. Только в парковых почвах обнаружены концентрации меди до 300 мг/кг, что в 2,3 раза выше ОДК. Содержания никеля слабо варьируют от 22 до 80 мг/кг.
Поскольку последняя величина
совпадает с ОДК, можно признать отсутствие загрязнения никелем.
Таким образом,
почвы разных функциональных зон различны
по уровню содержания химических
элементов. При сопоставлении средних концентрации металлов
и мышьяка с естественным педогеохимическим фоном выявляются следующие геохимические ассоциации: природные ландшафты: Zn1,5 – Cu1,1 – Ni1,1;селитебные: Zn2,4 – Pb2,1 – As1,9 – Hg1,6 – Cd1,2;рекреационные:
Cu2,6–Zn2,3 – Pb1,8 – Cd1,7–Ni1,2;промышленные: Cd4 – Zn3.9 – Pb2,8 – Cu1,2.
Если ранжировать ландшафты по количеству элементов, превышающих фон, то выстроится следующий ряд: природные < промышленные <селитебные <рекреационные. По величине коэффициента концентрации ландшафты ранжируются в последовательности: природные
<селитебные <рекреационные < промышленные.
Городские почвы, в целом, слабо загрязнены тяжелыми металлами
и мышьяком. Наиболее широко распространено цинковое загрязнение (присутствует в 22% от изученных
проб), затем медное (7%), свинцовое (3%), мышьяковое (2%) и кадмиевое (1%). С течением
времени происходит деконцентрирование элементов в городских почвах и уменьшение уровня загрязнения.
Список литературы
1.
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.
2.
ГН 2.1.7.2511–09.
Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы.– М.: Федеральный центр гигиены
и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. – 11 с.
3.
Закруткин В.Е.,
Скрипка Г.И., Шишкина
Д.Ю. Эколого-геохимическая оценка ландшафтов Ростова-на- Дону в
зоне влияния РТЭЦ-3 // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естеств. науки. – 1996. – № 3.– С. 55–63.
4. Капралова О.А., Колесников С.И. Влияние
загрязнения тяжелыми металлами на эколого-биологические свойства
почв г.Ростова-на-Дону // Научная мысль Кавказа. – 2012. – №1. – С. 69–72.
5. Козыренко М.И. Эколого-геохимическая оценка трансформации почв в зоне воздействия лакокрасочного производства. – Автореф.
канд. дисс. – Минск. – 2013. – 22 с.
6. Приваленко В.В., Безуглова
О.С. Экологические проблемы антропогенных
ландшафтов
Ростовской области. Т.1. Экология
города Ростова-на-Дону. – Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. – 290 с.
7. Эколого-геохимические исследования городов
Нижнего Дона. Ростов-на-Дону /В.В. Приваленко, В.М. Остроухова, Ю.А. Домбровский, В.Л. Шустова.
– Ростов-на-Дону: Облкомприроды, 1993. – 268 с.
