Закономерности миграции и аккумуляции тяжелых металлов (ТМ) в почвах парковых зон городов РФ, а также оценка загрязнения парковых почв рассмотрены в ряде работ [1, 2]. Некоторые общие вопросы распределения ТМ в различных парках Ростова-на-Дону также отражены во многих публикациях [6, 8, 9]. Вместе с тем, детальная характеристика распределения химических элементов в почвах парковых ландшафтов до настоящего времени не получила должного освещения.

В основу работы положены материалы эколого-геохимических исследований, проведенных в 2013 г. в рамках учебной геоэкологической практики студентами направления «Экология и природопользование» под руководством сотрудников кафедры геоэкологии и прикладной геохимии ЮФУ. На территории десяти городских парков было отобрано 76 почвенных проб. В сеть опробования включались парки, относительно равномерно расположенные на территории города и характеризующиеся близкими размерами. Исключение составляет парк им. Н. Островского – самый большой в Ростове-на-Дону, занимающий площадь 63,1 га. Время основания парков варьирует от 1855 г. (парк им. 1 Мая) до 1983 г. (парк Дружба)

Изучалось распределение в верхнем почвенном горизонте следующих химических элементов: свинца, кадмия, цинка, меди, никеля, мышьяка, ртути, марганца и ванадия. Аналитические исследования выполнялись в региональном лабораторном центре ОАО «Южгеология» и испытательном лабораторном центре ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ростовской области».

Эколого-геохимическая оценка выполнялась на основе анализа коэффициента концентрации элементов и суммарного показателя загрязнения почв. Коэффициент концентрации (Kc) – отношение содержания химического элемента в оцениваемом объекте к его фоновому содержанию. Суммарный показатель загрязнения (СПЗ, Zc), позволяющий оценить уровень комплексного загрязнения, представляет собой аддитивную сумму превышений концентраций отдельных элементов над единичным (фоновым) уровнем:

Zc = Σ Kc – (n–1).

где Кс – коэффициент концентрации, n – число химических элементов, входящих в изучаемую ассоциацию.

При Zc, меньшем 16, категория загрязнения оценивается как допустимая, если Zc лежит в диапазоне 16–32 – умеренно опасная, в диапазоне 32–128 – опасная [3].

В качестве геохимического фона приняты средние концентрации химических элементов в почвах природных ландшафтов Ростовской области, полученные в ходе многолетних исследований сотрудников кафедры геоэкологии и прикладной геохимии ЮФУ и обобщенные в обзоре [7]. Оценка степени загрязнения почв проводилась на основе санитарно-гигиенических нормативов – предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических элементов [4, 5].

Высокой контрастностью отличается распределение цинка: в почвах различных ландшафтных зон его содержание варьирует от 15 до 800 мг/кг (Табл.1). Наиболее высокие средние концентрации отмечены в почвах парков, находящихся в центре города: им. В. Черевичкина, 1 Мая, В.В. Маяковского, а также в парке им. Н. Островского, удаленного от центра, но основанного еще в 1894 г. (Табл.2). Превышение содержаний Zn по отношению к ОДК зафиксировано в почвах шести парков. Самый высокий уровень загрязнения (3,6 ОДК) характерен для парка им. В. Черевичкина; наиболее обширной площадью загрязнения (шесть проб из восьми) отличается парк им 1 Мая. Вообще цинк – наиболее распространенный элемент-загрязнитель парковых почв, как, впрочем и других функциональных зон Ростова-на Дону – его концентрации превышают ОДК в 16 из 76 почвенных образцов.

    Таблица 1

Пределы колебаний химических элементов в почвах парков Ростова-на-Дону, мг/кг

Парки	Химические элементы
	Pb	Zn	Ni	Cu	Mn	V
им. М. Горького	15–60	15–300	40–60	50–80	700–1000	100–200
Пионерский	20–60	80–200	50–80	60–100	700–1000	100–150
им. 8 Марта	20–100	80–300	40–50	60–300	600–800	100–200
им. Н. Островского	20–150	100–600	30–50	60–150	600–1000	80–150
Дружба	10–40	80–150	30–60	50–150	600–1000	60–150
им. В. В.Маяковского	20–60	150–300	40–50	80–100	800–1000	100–150
им. В. Черевичкина	20–200	810–800	40–50	50–200	500–800	60–200
им. г. Плевен	15–40	80–150	50–100	50–100	700–800	100–150
им. 1 Мая	20–80	150–500	40–60	80–100	700–800	80–150
Аллея роз	15–60	80–500	40–50	50–100	600–800	60–150

  

Таблица 2

 Среднее содержание химических элементов в почвах парков, мг/кг

Парки	Химические элементы
	Pb	Zn	Cd	Hg	As	Ni	Cu	Mn	V
им. М. Горького	39,3	160,7	0,5	0,045	2,4	47,1	67,1	785,7	142,9
Пионерский	41,4	154,3	0,3	0,033	2,1	57,1	71,4	814,3	128,6
им. 8 Марта	40,0	143,0	0,3	0,026	3,0	45,0	102,0	750,0	150,0
им. Н. Островского	48,8	250,0	0,5	0,033	1,5	37,5	91,3	787,5	122,5
Дружба	21,7	106,7	0,5	0,014	1,2	47,8	81,1	788,9	110,0
им. В.В. Маяковского	40,0	210,0	0,3	0,035	1,3	46,0	92,0	840,0	130,0
им. В. Черевичкина	77,5	300,0	0,4	0,041	2,0	45,0	138,8	687,5	117,5
им. г. Плевен	30,0	122,5	0,2	0,021	1,3	62,5	73,8	750,0	112,5
им. 1 Мая	43,8	312,5	0,4	0,043	1,6	42,5	92,5	750,0	116,3
Аллея роз	39,2	188,3	0,3	0,021	1,0	45,0	75,0	666,7	106,7
Среднее по паркам	42,0	192,8	0,37	0,031	1,7	47,5	89,5	760,5	124,1
Региональный фон	24,0	84,3	0,22	0,13	4,76	41,0	34,8	725,0	96,0
ПДК (ОДК)	130	220	2,0	2,1	10	80	132	1500	150

Концентрации свинца изменяются от 10 до 200 мг/кг, причем тенденции пространственного распределения, выявленные для цинка, распространяются и на поведение свинца. Отличается лишь уровень и площадь загрязнения: максимальные концентрации превосходят санитарно-гигиенический норматив в 1,5 раза, загрязнение выявлено лишь в двух пробах.

Парковые почвы отличаются от почв прочих функциональных зон города высокими содержаниями меди. Максимальные её концентрации на территории парка им. 8 Марта достигают 300 мг/кг, что в 2,6 раза выше ОДК. Медное загрязнение выявлено в восьми почвенных пробах на территории четырех парков. Возможно, высокие концентрации меди обусловлены применением медьсодержащих пестицидов (бордосской жидкости) при выращивании парковых культур.

Содержания остальных тяжелых металлов, а также мышьяка, не достигают величин ПДК и ОДК, в то же время, концентрации некоторых элементов (Cd, Ni, V) заметно превосходят региональный фон.

Полученные данные позволяют ранжировать парки по величине Zc и  выявить уровень комплексного загрязнения: Дружба (3,3) – им. г. Плевен (3,7) – Аллея роз (4,5) – Пионерский (4,6) – им. М. Горького (4,6) – им. 8 Марта (4,8) – им. В.В. Маяковского (5,6) – им. Н. Островского (6,3) – им. 1 Мая (6,7) – им. В. Черевичкина (9,3). Вырисовывается четкая тенденция роста степени загрязнения по мере приближения к историческому центру. Очевидно, что накопление в почве тяжелых металлов определяется давностью освоения территории. Для всех парков категория загрязнения почв оценена как допустимая, и лишь в пределах парка им. В. Черевичкина установлена умеренно-опасная категория.

При сопоставлении средних концентраций металлов и мышьяка с естественным педогеохимическим фоном выявляется геохимическая ассоциация: Cu2,6Zn2,3Pb1,8Cd1,7V1,3Ni1,2. В целом, такой ряд характерен для почв всех урболандшафтов Ростова-на-Дону, но обычно первую позицию занимает цинк.

Почвы парков слабо загрязнены тяжелыми металлами. Наиболее широко распространено цинковое загрязнение (присутствует в 21% изученных проб), затем медное (10%) и свинцовое (3%).

 

Список литературы

1.     Аткина Л.И., Жукова М.В., Морозов А.М., Данилов Д.А. Загрязнение почв парка им. 50-летия ВЛКСМ г. Екатеринбурга тяжелыми металлами // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5. – С. 756.

2.     Ачкасов А.И., Варава К.В., Самаев С.Б., Башкаревич И.Л., Трефилова Н.Я. Интенсивность и тенденции химического загрязнения почв Москвы / Геоэкологические проблемы Новой Москвы: Сборник научных трудов / отв. ред. А.В. Кошкарев, Э.А. Лихачева, А.А. Тишком. – М.: Медиа-ПРЕСС, 2013. – С.65–69.

3.     Геохимия окружающей среды / Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. – М.: Недра, 1990. – 335 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. – 11 с.

6.     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.

7.     Коханистая Н.В., Шишкина Д.Ю. К вопросу о региональном геохимическом фоне / Актуальные проблемы наук о Земле. Сборник трудов научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием. – Ростов н/Д.: Изд-во ЮФУ, 2015. – С. 362–364.

8.     Рудь Д.А. Эколого-геохимическая обстановка рекреационных зон города Ростова-на-Дону на примере парковых зон // Труды XVIII Международного симпозиума студентов и молодых учёных имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр». – Томск: Изд-во ТПУ, 2014. – С. 749–751.

9.     Шишкина Д.Ю. Тяжелые металлы в почвах урболандшафтов г.Ростова-на-Дону // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. – 2015. – №2. – С. 101–105.