Содержание тяжелых металлов в почвах парковых территорий (на примере г. Ульяновска)

Почвы урбанизированных территорий постоянно подвергаются антропогенному влиянию. Вследствие чего начинается процесс деградации почвы. Нарушается ее нормальное функционирование, что несет за собой огромные последствия, так как почва выполняет большой спектр экологических функций. В результате мощного действия техногенного пресса почвы накапливают большое количество загрязняющих веществ, среди которых такие как токсичные тяжелые металлы.

При оценке экологического состояния городских территорий вопросы изменения комплекса показателей биологической активности почв, их самовосстанавливающая способность и загрязненность тяжелыми металлами могут служить признаками, которые указывают на негативные изменения на начальных стадиях деградации.

В последние годы во многих крупных городах и промышленных центрах проводились биогеохимические и биоиндикационные исследования. На территории г. Ульяновска были выполнены исследования по изучению геохимического состояния естественных и техногенных ландшафтов, трансформации почвенного и растительного покрова в условиях городской среды и техногенного загрязнения (Васин Д. В., 2007; Горбачев В. Н., 2008; Коровина Е. В., Сатаров Г. А., 2009; Ермолаева С.В, Лаврушина Е. Е., Кургаева А.В, 2013; Аванесян Н. М., 2014; и др.) [1–5]. Настоящая работа является продолжением комплексных исследований по изучению закономерностей аккумуляции тяжелых металлов в почвенном покрове парковых зон г. Ульяновска.

В основу работы были положены общепринятые в геохимии и почвоведении методы (ГОСТ 17.4.2.01–81, ГОСТ 17.4.3.01–83, ГОСТ 17.4.3.04–85, ГОСТ 17.4.3.05–86 и др.) [6–9]. Определение концентрации тяжелых металлов в образцах почвы поводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре. Оценка результатов проводилась по «Перечню ПДК и ОДК химических веществ в почве» (№ 6229–91, 1991). Статистический анализ полученных данных проводили с использованием общепринятых методов и пакета прикладных программ MS Excel for Windows (2013).

В своих исследованиях особое внимание уделено загрязнению почв парковых территорий тяжелымиметаллами, так как они имеют такие свойства, как накопление и миграция. Вследствие чего нормальное развитие и существование растений на территории парков города подвергается угрозе, так как подвижная форма тяжелых металлов наиболее доступна для зеленых насаждений [4, с. 158]. Во всех отобранных почвенных образцах методом атомно-адсорбционной спектроскопии были определены концентрации Zn, Pb, Cu, Ni, Cd.

Объектом исследований послужили почвы парковых территорий г. Ульяновска. Почвенный образцы отбирали в парках, расположенных в центре города: парк Дружбы народов, Владимирский парк, сквер Н. М. Карамзина.

Органическое вещество почв и в первую очередь гумусовые кислоты способны связывать соли тяжелых металлов в стабильные комплексные соединения и тем самым переводят их в недоступную для растений форму [5, с. 12]. Содержание гумуса в почвах парков варьировало от 4,8 % до 2,6 % и характеризовалось как среднее и низкое.

По содержанию гумуса в почвах парки образуют следующий ряд (в порядке убывания): Парк Дружбы народов ˃Владимирский парк ˃сквер Н. М. Карамзина

Результаты определения тяжелых металлов в почвах парков представлены в таблице 1.

Содержание тяжелых металлов впочвенном покрове парков

При анализе проб почв сквера Н. М. Карамзина установлено содержание Pb 40 мг/кг, в парке Дружбы народов — 7,8 мг/кг, во Владимирском парке — 5,40 мг/кг. Общесанитарная предельно допустимая концентрация (ПДК) Pb составляет 30 мг/кг. Результаты исследований показывают превышение фонового показателя по Pb в сквере Н. М. Карамзина, однако, показатель ОДК по Pb составляет 130 мк/кг почвы, и данный показатель превышен не был.

Наличие Cd было обнаружено по всех почвенных пробах парковых почв, содержание которого не превышает ПДК (1,0 мг/кг).

Содержание Cu также находится в допустимых пределах концентраций. ПДК Zn составляет 100 мг/кг почвы, превышение данного показателя выявлено в сквере Н. М. Карамзина 128, 44 мг/кг, в парке Дружбы народов и во Владимирском парке содержание Zn находится в пределах нормы. Показатель ОДК по Zn составляет 220 мг/кг почвы, и на исследуемых территориях этот показатель превышен не был.

Наибольшее содержание Ni обнаружено в почве сквера Н. М. Карамзина и составляет 19,34 мг/кг, но данная концентрация не превышает предельно допустимых норм.

По содержанию тяжелых металлов парки города образуют следующий ряд (по увеличению концентрации): Владимирский парк <парк Дружбы народов <сквер Н. М. Карамзина

Таким образом, можно сделать вывод, что превышение пределов концентраций некоторых тяжелых металлов выявлено в сквере Н. Н. Карамзина, что вполне типично для почвенного покрова населенных пунктов. Это связано с его расположением — парк находится в центре города рядом с автодорогой, где транспортный поток является непрерывным источником загрязнения. Незначительные превышения установленного норматива по Zn и по Pb объясняются низким содержанием гумуса и среднекислой реакцией среды, что не влияет на снижение концентрации тяжелых металлов в почве. Территорию исследуемых парков можно отнести к территориям умеренного риска, которым требуется постоянный экологический мониторинг.

Литература:

1. Аванесян Н. М. Влияние промышленных предприятий и транспорта на содержание тяжелых металлов в почвах Правобережья г. Ульяновска. Автореф. дис.... канд. биол. наук. — Ульяновск, 2014. — 20 с.
2. Горбачев В. Н. Содержание тяжелых металлов в почвах г. Ульяновска / В. Н. Горбачев, Н. М. Аванесян // Безопасность жизнедеятельности. — 2008. -№ 3. — С. 30–33.
3. Ермолаева С. В., Лаврушина Е. Е., Кургаева А. В. Оценка загрязнения почв территорий Ульяновской области тяжелыми металлами// Известия Самарского научного центра Российской академии наук, том 15 № 3 (3), 2013.–С.978–980
4. Коровина Е. В., Сатаров Г. А. Оценка состояния почвенного покрова урбоэкосистемы //Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского, Тамбов 2009. — С. 157–161
5. Примак О. В. Пути миграции тяжелых металлов почвах парковой зоны г. Оренбурга Автореф. дис.... канд. биол. наук. — Уфа, 2013. — 20 с.

6. ГОСТ 17.4.2.01–81 Охрана природы (ССОП). Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния (с Изменением N 1)

8. ГОСТ 17.4.3.04–85 Охрана природы (ССОП). Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения

9. ГОСТ 17.4.3.05–86 Охрана природы (ССОП). Почвы. Требования к сточным водам и их осадкам для орошения и удобрения.