Регистрация / Вход
Прислать материал

Экологическая оценка запасов тяжелых металлов в почвах урбоэкотопов города Курска

Сведения об участнике
ФИО
Вытовтова Татьяна Александровна
Вуз
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Экология
Тема
Экологическая оценка запасов тяжелых металлов в почвах урбоэкотопов города Курска
Резюме
В работе изложены данные полнопрофильного распределения массовых концентраций Pb, Cd в урбаноземах, функционирующих под травянистыми и древесными фитоценозами. Приведены запасы Pb, Cd в метровой толще почв. Отмечено, что почвы под травянистыми фитоценозами запасают больше металлов, чем почвы лесопарковых сообществ. Произведена оценка качества почв г. Курска с применением традиционных и современных методических подходов.
Ключевые слова
кадмий, свинец, запасы тяжелых металлов, поверхностный горизонт, урбаноземы, качество почв, ресурсный подход.
Цели и задачи
Цель исследования: изучить профильное распределение запасов тяжелых металлов.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
• определить биогеохимические особенности кадмия и свинца в экосистемах;
• определить источники поступления кадмия и свинца в экосистемы;
• рассчитать запасы кадмия и свинца в метровой толще;
• рассмотреть депонирующую способность почвенного покрова различных урбоэкосистем по отношению к кадмию и свинцу;
• определить горизонты почвенного профиля, обладающие наибольшей аккумулирующей способностью.
Введение

В законодательстве РФ, касающемся охраны природы, принято оценивать загрязнение почв с применением ПДК и ОДК в виде долей от массы абсолютно-сухого почвогрунта. Сложившийся подход был перенесен из наук занимающихся оценкой состояния сопредельных сред. Для почв такой подход проблематичен.

Когда осуществляется оценка загрязнения почв нужно учитывать структурно-функциональную организацию почвы, ее гетерогенность и другие факторы. Такой подход был предложен Смагиным и называется «ресурсный». При расчете запасов веществ используют данные об их профильном распределении и о варьировании плотности сложения почвы в пределах условно-нормативной толщи, т.е. учитывается поликомпонентность и пространственная неоднородность почвы.

 

Методы и материалы

В качестве объекта исследования были выбраны городские почвы. Отбор проб проводился методом конверта в следующих точках: парк «Боева дача», микрорайон Волокно, СНТ «Химик», Горелый лес, ул. Пучковка, ул. 2-я Рабочая. В качестве контроля использовали почвы косимого участка Стрелецкой степи Центрального черноземного биосферного заповедника им. В.В. Алехина, а также участок заповедника находящийся под лиственным лесом.

Ацетатно-аммонийным буфером (рН=4.8) извлекались подвижные формы тяжелых металлов. Лабораторные исследования образцов почвы были проведены в аккредитованной НИЛ «Мониторинга объектов окружающей среды» Курского государственного университета. Пробоподготовка и анализ проб выполнены в соответствии с методиками МУ 31–04/04. Отбор проб почвы проводили согласно  [ГОСТ 28168–89, 2008]. Статистическая обработка данных производилась средствами пакета STATGRAPHICS Plus for Windows 2.1.

Описание и обсуждение результатов


 

При изучении профильного распределения свинца в почвах,  функционирующих под древесно-кустарниковыми насаждениями и травянистами насаждениями на участках парк «Боева дача», микрорайон Волокно, Горелый лес, СНТ «Химик», ул. 2-я Рабочая, ул. Пучковка наблюдается превышение фонового значения по области, кроме лесного и косимого участков ЦЧЗ им. проф. Алехина. На участке ул. Пучковка содержание свинца превышает ПДК в 1,5 раза на глубине (0-20см), что связано с интенсивным автомобильным движением. Наибольшие концентрации свинца зафиксированы в гумусово-аккумулятивном горизонте.

При изучении профильного распределения кадмия в почвах,  функционирующих под древесно-кустарниковыми насаждениями на участках парк «Боева дача», микрорайон Волокно, Горелый лес наблюдается превышение фонового значения по Курской области, кроме лесного участка ЦЧЗ им. проф. Алехина.  Превышение ПДК подвижных форм кадмия на участке парк «Боева дача» и на лесном участке ЦЧЗ им. проф. Алехина не обнаружено. На участке, функционирующем под лесопарковым массивом в микрорайоне Волокно, наблюдается превышение ПДК по кадмию по всему профилю. На участке Горелый лес выявлено превышение ПДК на глубине (0-20 см) в 1,1 раз, на глубине (20-40 см) в 1,9 раз. Кадмий накапливается в аккумулятивно-гумусовом и иллювиальном горизонтах.

В ходе анализа данных  по содержанию кадмия в почвах под травянистым фитоценозом на участках СНТ «Химик», ул. 2-я Рабочая, ул. Пучковка, косимом участке ЦЧЗ им. проф. Алехина наблюдается превышение фонового значения по области.  На участке СНТ «Химик» зафиксировано превышение ПДК по кадмию на глубине (0-20 см) в 6 раз, на глубине (20-40 см) в 1,5 раз, на глубине (40-60 см) в 1,9 раз. Содержание кадмия на косимом участке ЦЧЗ им. проф. Алехина превышает ПДК на глубине (20-40 см) в 1,5 раз. Кадмий накапливается в аккумулятивно-гумусовом горизонте.           

Из данных приведенных в таблице 1 видим, что ни в одном из участков не обнаружено превышения расчетного норматива ПДК г/м2 по свинцу. Это говорит о том, что исследуемые участки почв согласно ресурсному подходу Смагина не загрязнены свинцом (Таб. 1).

Таблица 1

Запасы свинца и кадмия в почвах г. Курска, отличающихся по гранулометрическому составу и типу продуцируемого сообщества (мг/м2)

Глубина отбора проб

Лесные биоценозы

Луговые биоценозы

Легкие почвы

Тяжелые почвы

Легкие почвы

Тяжелые почвы

Парк «Боева Дача»

Горелый лес

Микрорайон Волокно

ЦЧЗ им. проф.В.В. Алехина (лес)

Ул. 2-я Рабочая

Ул. Пучковка

СНТ «Химик»

ЦЧЗ им. проф.В.В. Алехина (косимый участок)

Свинец

0-100

347

549,8

1423,4

246

2436,6

2441

578,2

773,4

ПДК мг/м2

5520

Кадмий

0-100

71,8

493,8

2275,6

162,8

94,4

204

1262,2

318,4

ПДК мг/м2

460

                   

Запасы кадмия превышают расчетный норматив в почвах следующих участков: лесопарк Волокно в 4,9 раза, СНТ Химик в 2,7 раза, Горелый лес в 1,1 раза. В остальных участках ресурсного загрязнения почвенного профиля не обнаружено.

Используемые источники
ГН 2.1.7.2041–06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве :[гигиенические нормативы утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онишенко 19 января 2006 г.]–М., 2006. –4с.;
ГН 2.1.7.2042-06. Ориентировочно-допустимые концентрации(ОДК) химических веществ в почве :[гигиенические нормативы утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онишенко 19 января 2006 г.]–М., 2006.;
Смагин А.В., Шоба С.А., Макаров О.А. Экологическая оценка почвенных ресурсов и технологии их воспроизводства (на примере г. Москвы). М.: Изд-во МГУ, 2008. 360с..
Information about the project
Surname Name
Vytovtova Tatiana
Project title
PROFILE DISTRIBUTION OF MASS CONCENTRATIONS AND STOCKS OF LEAD AND CADMIUM IN TURBOPOWER KURSK
Summary of the project
The paper presents data of the full distribution of the mass concentrations of Pb, Cd in urbanozem operating under herbaceous and woody plant communities. Given the reserves of Pb, Cd in m thickness of soil. It is noted that the soil under herbaceous plant communities store more metals than soil in forested communities. The assessment of soil quality of Kursk with the use of traditional and modern methodological approaches.
Keywords
cadmium, lead, heavy metals reserves, surface horizon, urbanozem, soil quality, resource-based approach.