Почвоведение, 2023, № 11, стр. 1472-1488

Тяжелые металлы в городских почвах Приволжского федерального округа: сопряженный анализ официальных данных

Т. А. Парамонова ab*, Г. М. Черногаева ac, Н. Н. Лукьянова d, М. С. Парамонов e

a Институт глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля
107258 Москва, ул. Глебовская, 20Б, Россия

b Факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

c Институт географии РАН
119017 Москва, Старомонетный пер., 29, стр. 4, Россия

d Научно-производственное объединение “Тайфун”
249038 Обнинск, ул. Победы, 4, Россия

e Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

* E-mail: tparamonova@soil.msu.ru

Поступила в редакцию 28.02.2023
После доработки 30.06.2023
Принята к публикации 01.07.2023

Аннотация

На основании сопряженного анализа официальных данных Росгидромета по содержанию приоритетных тяжелых металлов (Cd, Pb, Zn, Cu, Ni) в почвах 23 городов Приволжского Федерального округа, а также данных Росстата по социально-экономическим показателям муниципальных образований оценены эколого-геохимические характеристики городских почв (Urbic Technosols). С помощью многомерных статистических анализов (кластерного и факторного) были выявлены возможные связи параметров загрязнения почв с урбанистическими особенностями населенных пунктов. Для почв большинства городов региона со среднестатистическими социально-экономическими показателями установлены допустимые уровни накопления Cd, Pb, Zn и Cu, которые по средним значениям концентраций близки к кларкам городских почв России. В малых и средних городах Республики Башкортостан фиксируются превышения ОДК Ni в урбопочвах, что отражает наличие в восточной части Приволжского Федерального округа региональной геохимической аномалии природного и антропогенного характера, однако взаимосвязей никелевого загрязнения с социально-экономическими показателями населенных пунктов не выявляется. Умеренно-опасный уровень комплексного загрязнения урбопочв с доминирующим накоплением Cd и существенно меньшими коэффициентами концентрации других тяжелых металлов (города Белебей, Давлеканово, Дзержинск) не обнаруживает корреляций с демографическими показателями населенных пунктов. При более сложном профиле загрязнения урбопочв (Cd–Zn в Пензе или Cu–Cd–Zn в Медногорске) отмечаются меньшие значения общего коэффициента рождаемости и большие – коэффициента смертности населения (по сравнению со среднерегиональными показателями). На примере городов Приволжского Федерального округа показаны разнонаправленность градиентов увеличения концентраций в почвах Cd, Pb, Zn, Cu, а также суммарного показателя загрязнения почв Zc с индексами естественного прироста населения при отсутствии на ординационной диаграмме заметной связи эколого-геохимических характеристик почв с возрастом города, численностью и плотностью населения, плотностью уличной автодорожной сети.

Ключевые слова: загрязнение почв, урбопочвы (Urbic Technosols), эколого-геохимическая оценка, кластерный анализ, метод главных компонент

Список литературы

  1. Алексеенко В.А., Алексеенко А.В. Химические элементы в геохимических системах. Кларки почв селитебных ландшафтов: монография. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета, 2013. 380 с.

  2. База данных показателей муниципальных образований. Росстат, 2022. http://www.gks.ru/dbscripts/munst/ (дата обращения 14.02.2022).

  3. Водяницкий Ю.Н. Загрязнение почв тяжелыми металлами и металлоидами и их экологическая опасность (аналитический обзор) // Почвоведение. 2013. № 7. С. 872–881. https://doi.org/10.1134/S1064229313050153

  4. Водяницкий Ю.Н. Формулы оценки суммарного загрязнения почв тяжелыми металлами и металлоидами // Почвоведение. 2010. № 10. С. 1276–1280. https://doi.org/10.1134/S106422931010011X

  5. Волчков А.Г., Никешин Ю.В., Конкина О.М., Ходина М.А., Чеботарева О.С. Состояние и перспективы развития минерально-сырьевой базы цветных, черных и редких металлов Приволжского Федерального округа // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2018. № 3. С. 36–47.

  6. Города России: https://города-россия.рф/alphabet.php (дата обращения 22.08.2022)

  7. Дмитрак Ю.В., Цидаев Б.С., Дзапаров В.Х., Харебов Г.Х. Минерально-сырьевая база цветной металлургии в России // Вектор ГеоНаук. 2019. Т. 2. № 1. С. 9–18.

  8. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. Министерство сельского хозяйства РФ. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. 2019. https://egrpr.esoil.ru/ (дата обращения 27.08.2022)

  9. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2021 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2022. 131 с.

  10. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2020 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2021. 128 с.

  11. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2019 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2020. 129 с.

  12. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2018 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2019. 121 с.

  13. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2017 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2018. 96 с.

  14. Касимов Н.С. Экогеохимия ландшафтов. М.: ИП Филимонов М.В. 2013. 208 с.

  15. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2021 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2022. 340 с.

  16. Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2021 год / Ред. Г.М. Черногаева. М.: Росгидромет, 2022. 220 с.

  17. Регионы России. Основные социально-экономические показатели городов. Статистический сборник. М.: Росстат, 2020. 458 с.

  18. Регионы России. Социально-экономические показатели. 2021. Статистический сборник. М.: Росстат, 2021. 1114 с. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.308

  19. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. М.: Недра М, 1990. 335 с.

  20. Семенков И.Н., Королева Т.В. Нормативы содержания химических элементов в почвах функциональных зон городов (обзор) // Почвоведение. 2022. № 1. С. 96–105. https://doi.org/10.1134/S1064229322010100

  21. Чернова О.В., Безуглова О.С. Опыт использования данных фоновых концентраций тяжелых металлов при региональном мониторинге загрязнения почв // Почвоведение. 2019. № 8. С. 1015–1026. https://doi.org/10.1134/S1064229319080040

  22. Численность населения Российской Федерации по муниципальным образованиям. М., 2021. https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13282?print=1 (дата обращения 05.08.2022).

  23. Экономико-географическая характеристика Приволжского федерального округа. Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2014. 71 с.

  24. Jiang Y., Chao S., Jianwei L, Yang Y. Source apportionment and health risk assessment of heavy metals in soil for a township in Jiangsu Province, China // Chemosphere. 2017. V. 168. P. 1658–1668. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.11.088

  25. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. Boca Raton: Crc. Press, 2010. 548 p.

  26. Kosheleva N.E., Vlasov D.V., Korlyakov I.D., Kasimov N.S. Contamination of urban soils with heavy metals in Moscow as affected by building development // Sci. Total Environ. 2018. V. 636. P. 854–863. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.308

Дополнительные материалы отсутствуют.