Эконовости О компании Издания и
проекты
Авторам Реклама Подписка Контакты Архив Полезные
ссылки
       
 
№2, 2020: Раздел 1. Биология

<< Содержание номера
<< Архив


[RUS] / [ENG]
Раздел 1. Биология
С.В. Горелова, А.В. Горбунов, С.М. Ляпунов, О.И. Окина, М.В. Фронтасьева, С.А. Козлов Оценка воздействия крупной промышленной агломерации на загрязнение воздушной среды и почвы токсичными элементами (на примере г. Тулы)
Страницы: 6-20
DOI: 10.24411/1816-1863-2020-12006
АННОТАЦИЯ:
Цель работы - определение уровня воздействия промышленных предприятий г. Тулы на загрязнение атмосферного воздуха и почв тяжелыми металлами. Исследование элементного состава образцов почв и атмосферных аэрозолей города Тулы проводилось с помощью комплекса физико-химических методов: рентгеноспектрального (РФА), атомно-абсорбционного (ААС) и нейтронно-активационного (ИНАА) анализа. Исследовано распределение Fe, Mn, Cu, Zn, Ni, Pd, Cd в атмосферных аэрозолях и Al, P, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Zr, Mo, Ba, Pb, Th в почвах. Результаты: выявлено высокое содержание Fe и Cu в большинстве точек пробоотбора атмосферного воздуха; определены территории, характеризующиеся почвенными геохимическими аномалиями, которые составляют 37 % городских почв; построены GIS-карты загрязнения почв тяжелыми металлами 1-2 классов опасности, которые позволили оценить ореолы рассеяния токсичных элементов и вклад разных промышленных источников в загрязнение городской среды. Выводы: выявлены зоны с высокой концентрацией Fe и Cu в атмосферных аэрозолях; определены районы города с высоким суммарным загрязнением почвы тяжелыми металлами. При расчете градации почв по суммарному показателю Zc выявлены умеренно опасные (31 %) и опасные (6 %) участки городского ландшафта.


УДК 504.3.054 : 504.5 : 631.4

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ КРУПНОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ АГЛОМЕРАЦИИ НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ И ПОЧВЫ ТОКСИЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
(НА ПРИМЕРЕ Г. ТУЛЫ)

Горелова С.В., к.б.н., доцент, Тульский государственный университет, Естественнонаучный институт,
[email protected], Тула, Россия 
Горбунов А.В., к.г.-м.н., с.н.с., Геологический институт РАН, [email protected], Москва, Россия
Ляпунов С.М., к.г.-м.н., зав. лабораторией химико-аналитических исследований, Геологический институт РАН,
[email protected], Москва, Россия
Окина О.И., к.т.н., с.н.с., Геологический институт РАН,
[email protected]
Фронтасьева М.В., к.ф.-м.н., советник директора по прикладным исследованиям и инновациям,
Объединенный институт ядерных исследований,
[email protected],  Дубна, Россия,
Козлов С.А., начальник структурного подразделения  МБУ ДО "Центр детского юношеского туризма и патриотического воспитания",
[email protected], Тула, Россия
АННОТАЦИЯ:
Цель работы - определение уровня воздействия промышленных предприятий г. Тулы на загрязнение атмосферного воздуха и почв тяжелыми металлами. Исследование элементного состава образцов почв и атмосферных аэрозолей города Тулы проводилось с помощью комплекса физико-химических методов: рентгеноспектрального (РФА), атомно-абсорбционного (ААС) и нейтронно-активационного (ИНАА) анализа. Исследовано распределение Fe, Mn, Cu, Zn, Ni, Pd, Cd в атмосферных аэрозолях и Al, P, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Zr, Mo, Ba, Pb, Th в почвах.  Результаты: выявлено высокое содержание Fe и Сu в большинстве точек пробоотбора атмосферного воздуха; определены территории, характеризующиеся почвенными геохимическими аномалиями, которые составляют 37 % городских почв;  построены GIS-карты загрязнения почв тяжелыми металлами 1-2 классов опасности, которые позволили оценить ореолы рассеяния токсичных элементов и вклад разных промышленных источников в загрязнение городской среды. Выводы: выявлены зоны с высокой концентрацией Fe и Cu в атмосферных аэрозолях; определены районы города с высоким суммарным загрязнением почвы тяжелыми металлами. При расчете градации почв по суммарному показателю Zc выявлены умеренно опасные (31 %) и опасные (6 %) участки городского ландшафта.

Objective was to determine the level of impact of industrial enterprises in Tula on air and soil pollution with heavy metals.  The elemental composition of samples of atmospheric aerosols and soils of the city of Tula was studied using x-ray spectral (RFA), atomic absorption (AAS) and neutron activation (INAA) methods. The distribution of Fe, Mn, Cu, Zn, Ni, Pd, Cd in atmospheric aerosols and Al, P, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Zr, Mo, Ba, Pb, Th in soils was studied.  Results: a high concentration of Fe and Сu was found in most air sampling points; territories were characterized by soil geochemical anomalies, which make up 37 % of urban soils; GIS maps of soil contamination with heavy metals of hazard classes 1-2 were constructed what allowed us to estimate the scattering area of toxic elements and the contribution of various industrial sources to urban pollution. Conclusions: zones with high concentrations of Fe and Cu in atmospheric aerosols were identified. The calculating the soil gradation for the total index ZC was identified as moderately dangerous (31 %) and dangerous (6 %) zones of the urban landscape.

Ключевые слова: экологический мониторинг, городские экосистемы, воздушное загрязнение, загрязнение почв, физико-химические методы анализа, тяжелые металлы.
Keywords: environmental monitoring, urban ecosystems, air pollution, soil pollution, physicochemical methods of analysis, heavy metals.


Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научных проектов 13-05-97508; 19-29-05257 «Техногенное загрязнение почв токсичными элементами и возможные методы его устранения»

The reported study was funded by RFBR according to the research projects № 13-05-97508; 19-29-05257 «Technogenic soil pollution with toxic elements and possible methods for its elimination»

Библиографический список
1. Доклад об экологической ситуации в Тульской области за 2018 год. Министерство природных ресурсов и экологии Тульской области. – Тулаю - 2018. – 127 c., https://www.tularegion.ru/tula/ekologiya/ecolog.pdf
2. Информационный бюллетень «Качество питьевой воды и ее влияние на здоровье населения Тульской области» (по итогам 2007 г.). - Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Тульской области. -  2008. – 21 с.
3. Горбунов А.В., Ляпунов С.М., Окина О.И., Серегина И.Ф. Роль питьевой воды в обеспечении организма человека микроэлементами // Экология человека. -  2012ю - №2. - С. 3 - 8.
4. Соколов Э.М., Самарцев И.Т., Еганов В.М., Коряков А.Е., Туляков С.П. Экологическая обстановка и здоровье населения Тульской области, учебное пособие. -  Тула: ТулГУ. - 2000. – 329 с.
5. Горелова С.В., Козлов С.А., Толкунова Е.Ю., Ляпунов С.М., Горбунов А.В., Окина О.И., Фронтасьева М.В. Изучение состояния атмосферного воздуха в промышленных районах города Тулы // Биология – наука ХХI века: 19-я Международная Пущинская школа конференция молодых ученых,  сборник тезисов. -  Пущино. -  2015. –  418 с.
6. Gorelova S. V., Frontasyeva, M. V.; Yurukova, L.; Coskun, M.; Pantelica, A.; Saitanis, C. J.; Tomasevic, M.; Anicic, M. Revitalization of urban ecosystems through vascular plants: preliminary results from the BSEC-PDF project // Agrochimica. – 2011. - 55 (2). – С. 65 – 84.
7. ГОСТ Р 53123-2008 Качество почвы. Отбор проб // Электронный ресурс. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  дата доступа: 08.06.2020.
8. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб // Электронный ресурс. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  дата доступа: 08.06.2020.
9. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы // Электронный ресурс. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  дата доступа: 08.06.2020.
10. Беклемишев М.К., Иванов В.М., Мугинова С.В., Осипова Е.А., Проскурнин М.А., Шаповалова Е.Н. Объекты окружающей среды и их аналитический контроль. Методы анализа объектов окружающей среды: учебное пособие / Под ред. Шеховцовой Т.Н. - Краснодар: «Арт-Офис». - 2007. - 380 с.
11. Сборник методик по определению тяжелых металлов в почвах, тепличных грунтах и продукции растениеводства. - Москва: Изд. Минсельхозпрод РФ. - 1998. - С. 27 - 82.
12. Методы определения токсичных элементов. // Государственные стандарты. Сырье и продукты пищевые. ИПК изд. стандартов. - 2002. - С. 50 -70.
13. НСАМ 510-ЯФ Определение микроэлементов в горных породах, рудах, почвах, донных отложениях, золах растений, и в твердых биологических материалах растительного и животного происхождения нейтронно-активационным методом. - М. -  2011 – 38 с.
14. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов: справочник:/ под ред. Э.К. Буренкова. – М.: Экология. - 1995.  - Кн. 4 – 416 с.
15. ГН 2.1.6.1338-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест // Электронный ресурс. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  дата доступа: 08.06.2020.
16. Горелова С.В., Гарифзянов А.Р., Ляпунов С.М., Горбунов А.В., Окина О.И., Фронтасьева М.В. Оценка возможности использования древесных растений для биоиндикации и биомониторинга выбросов предприятий металлургической промышленности // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. -  №1 (12). - 2010.– С. 155 – 163.
17. ГН 2.1.7. 2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве // Электронный ресурс. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  дата доступа: 08.06.2020.
18. ГН 2.1.7.020-94. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах (дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК № 6229-91) // Электронный ресурс. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  дата доступа: 08.06.2020.
19. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: гигиенические нормативы. – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. - 2006. – 15 с.
20. Kabata-Pendias, A., Pendias, H. Trace elements in soil and plants, 3rd edition. - CRC Press. – 2001.-  432 с.
21. Тульская область. Медико-экологический атлас. / Под ред. Шишкиной Л.И. -  Тула: Тульский полиграфист. - 2000. – 156 с.
22. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды.  - М.: Недра. -1990. – 335 с.

ASSESSMENT OF AN INDUSTRIAL AGGLOMERATION IMPACT ON SOIL AND AIR POLLUTION WITH TOXIC ELEMENTS (ON THE EXAMPLE OF THE TULA CITY)

S. V. Gorelova, PhD (Biology), assoc. professor, Natural Science Institute, Tula State University, [email protected], Tula, Russia
A. V. Gorbunov, PhD (Geol.-Mineral. Sciences), senior scientist, Geological Institute of the Russian Academy of Sciences (GIN RAS), [email protected], Moscow, Russia
S. M. Lyapunov, PhD (Geol.-Mineral. Sciences), Head of Laboratory of Chemical Analysis of the Geological Institute of the
Russian Academy of Sciences (GIN RAS),
[email protected] Moscow, Russia
O. I. Okina, PhD (Engineering), senior scientist, Geological Institute
of the Russian Academy of Sciences (GIN RAS),
[email protected], Moscow, Russia
M. V. Frontasyeva, PhD (Physics and Math. Sciences), advisor of the director of Applied Research and Innovation, Frank Laboratory of Neutron Physics (LNP), Joint Institute for Nuclear Research (JINR),
[email protected], Dubna, Russia
S. A. Kozlov, head of the structural department, Center for
children and youth tourism and patriotic education,
[email protected], Tula, Russia

References

1. Doklad ob e`kologicheskoj situacii v Tul`skoj oblasti za 2018 god. Ministerstvo prirodny`x resursov i e`kologii Tul`skoj oblasti [Report on the environmental situation in the Tula region for 2018. Ministry of natural resources and ecology of the Tula region]. – Tula. -  2018. – 127 p.,  https://www.tularegion.ru/tula/ekologiya/ecolog.pdf (In Russian).
2. Informacionny`j byulleten` «Kachestvo pit`evoj vody` i ee vliyanie na zdorov`e naseleniya Tul`skoj oblasti» (po itogam 2007 g.). Upravlenie Federal`noj sluzhby` po nadzoru v sfere zashhity` prav potrebitelej i blagopoluchiya cheloveka po Tul`skoj oblasti [Information Bulletin "quality of drinking water and its impact on the health of the population of the Tula region" (based on the results of 2007).  -Department of the Federal service for supervision of consumer protection and human welfare in the Tula region. -  2008. – 21 p. (in Russian).
3. Gorbunov A.V., Lyapunov S.M., Okina O.I., Seregina I.F. Rol` pit`evoj vody` v obespechenii organizma cheloveka mikroe`lementami [Role of the drinking water in providing human organism with microelements] // E`kologiya cheloveka [Human ecology]. -  2012. - №2. - P. 3 - 8 (In Russian).
4. Sokolov E`.M., Samarcev I.T., Eganov V.M., Koryakov A.E., Tulyakov S.P. E`kologicheskaya obstanovka i zdorov`e naseleniya Tul`skoj oblasti, uchebnoe posobie [Ecological situation and health of the population of the Tula region, textbook]. -  Tula: TulGU. -  2000. – 329 p. (in Russian).
5. Gorelova S.V., Kozlov S.A., Tolkunova E.Yu., Lyapunov S.M., Gorbunov A.V., Okina O.I., Frontas`eva M.V. Izuchenie sostoyaniya atmosfernogo vozduxa v promy`shlenny`x rajonax goroda Tuly` [Atmospheric air research in industrial districts in Tula] // Biologiya – nauka XXI veka: 19-ya Mezhdunarodnaya Pushhinskaya shkola konferenciya molody`x ucheny`x, sbornik tezisov [Biology-science of the XXI century: 19th international Pushchino school conference of young scientists, book of abstracts]. -  Pushhino. -  2015. –  418 p. (in Russian).
6. Gorelova S. V., Frontasyeva M. V., Yurukova L., Coskun M., Pantelica A., Saitanis C. J., Tomasevic M., Anicic M. Revitalization of urban ecosystems through vascular plants: preliminary results from the BSEC-PDF project // Agrochimica. -  2011. -  55 (2): 65-84 (in Russian).
7. GOST R 53123-2008 Kachestvo pochvy`. Otbor prob[Quality of soil. Sampling.] (In Russian) // Electronic resource. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  access data: 08.06.2020 (in Russian).
8. GOST 28168-89. Pochvy`. Otbor prob [Soil.Sampling]  // Electronic resource. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  access data: 08.06.2020 (in Russian).
9. RD 52.04.186-89. Rukovodstvo po kontrolyu zagryazneniya atmosfery`[ Guidelines for monitoring atmospheric pollution.] // Electronic resource. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  access data: 08.06.2020 (in Russian).
10. Beklemishev M.K., Ivanov V.M., Muginova S.V., Osipova E.A., Proskurnin M.A., Shapovalova E.N. Ob``ekty` okruzhayushhej sredy` i ix analiticheskij kontrol`. Metody` analiza ob``ektov okruzhayushhej sredy`:, uchebnoe posobie [The objects of the environment and their analytical control. Methods for analyzing environmental objects, textbook] / Pod red. Shexovczovoj T.N.  - Krasnodar: «Art-Ofis». -  2007. - 380 p. (in Russian).
11. Sbornik metodik po opredeleniyu tyazhely`x metallov v pochvax, teplichny`x gruntax i produkcii rastenievodstva [Collection of methods for determining heavy metals in soils, greenhouse soils and crop production]. - Moskva: Izd. Minsel`xozprod RF. - 1998. - P. 27-82 (in Russian).
12. Metody` opredeleniya toksichny`x e`lementov. // Gosudarstvenny`e standarty`. Sy`r`e i produkty` pishhevy`e. IPK izd. standartov [State standard. Raw materials and food products]. - 2002. - P. 50 – 70 (in Russian).
13. NSAM 510-YaF Opredelenie mikroe`lementov v gorny`x porodax, rudax, pochvax, donny`x otlozheniyax, zolax rastenij, i v tverdy`x biologicheskix materialax rastitel`nogo i zhivotnogo proisxozhdeniya nejtronno-aktivacionny`m metodom [Determination of trace elements in rocks, ores, soils, bottom sediments, plant ash, and solid biological materials of plant and animal origin by neutron activation method]. - M. -  2011 – 38 p. (in Russian).
14. Ivanov V.V. E`kologicheskaya geoximiya e`lementov: spravochnik [Ecological Geochemistry of elements: reference] / Pod red. E`.K. Burenkova. – M.: E`kologiya. - 1995. - Kn. 4  – 416 p. (in Russian).
15. GN 2.1.6.1338-03. Predel`no dopustimy`e koncentracii (PDK) zagryaznyayushhix veshhestv v atmosfernom vozduxe naselenny`x mest [Maximum permissible concentrations (MPC) of pollutants in the atmospheric air of populated areas] // Electronic resource. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  access data: 08.06.2020 (in Russian).
16. Gorelova S.V., Garifzyanov A.R., Lyapunov S.M., Gorbunov A.V., Okina O.I., Frontaseva M.V. Otsenka vozmozhnosti ispolzovaniya drevesnykh rasteniy dlya bioindikatsii i biomonitoringa vybrosov predpriyatiy metallurgicheskoy promyshlennosti [Evaluation of the possibility of using tree plants for bioidentification and biomonitoring of industrial pollutions of metallurgic industry] // Problemy biogeokhimii i geokhimicheskoy ekologii. - 2010. -  №1 (12). - P. 155 - 163 (in Russian).
17. GN 2.1.7. 2041-06. Predel`no dopustimy`e koncentracii (PDK) ximicheskix veshhestv v pochve. [ Maximum permissible concentrations (MPC) of chemicals in the soil] // Electronic resource. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  access data: 08.06.2020 (in Russian).
18. GN 2.1.7.020-94. Orientirovochno dopustimy`e koncentracii (ODK) tyazhely`x metallov i my`sh`yaka v pochvax. (dopolnenie №1 k perechnyu PDK i ODK № 6229-91)[Approximate permissible concentrations (UEC) of heavy metals and arsenic in soils. (Supplement #1 to the list of MPC and UEC # 6229-91) // Electronic resource. – URL: http://docs.cntd.ru/document/,  access data: 08.06.2020 (in Russian).
19. Predel`no - dopustimy`e koncentracii (PDK) ximicheskix veshhestv v pochve: gigienicheskie normativy` [Maximum permissible concentrations (MPC) of chemical substances in the soil: Hygienic standards] – M.: Federal`ny`j centr gigieny` i e`pidemiologii Rospotrebnadzora.  - 2006. – 15 p. (in Russian)
20. Kabata-Pendias, A., Pendias, H. Trace elements in soil and plants, 3rd edition. - CRC Press. – 2001. - 432 p.
21. Tul`skaya oblast`. Mediko-e`kologicheskij atlas [Ecological atlas of Tula region] / Pod red. Shishkinoj L.I. - Tula: Tul`skij poligrafist. - 2000. – 156 p. (in Russian).
22. Saet Yu.E., Revich B.A., Yanin E.P. Geoximiya okruzhayushhej sredy`. M.: Nedra [Geochemistry of the environment]. - M.: Nedra. - 1990. – 335 p. (in Russian).




Прикреплённые файлы:




<< Содержание номера
<< Архив

Дата последнего обновления: 12:29:36/20.11.21
   
     
       
 
ИАА "Информ-Экология"


   
     
 
       
 
Министерство природных ресурсов Российской Федерации


   
     
 
       
 
Счётчик


   
     
 
© Designed&Powered by 77mo.ru. 2007. All rights Reserved.