Особенности загрязнения тяжелыми металлами городских почв Юго-Восточного административного округа г. Москвы

Пляскина, Ольга Владиславовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Особенности загрязнения тяжелыми металлами городских почв Юго-Восточного административного округа г. Москвы
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Особенности загрязнения тяжелыми металлами городских почв Юго-Восточного административного округа г. Москвы"

На правах рукописи

Пляскина Ольга Владиславовна

ОСОБЕННОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЯЖЁЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ ГОРОДСКИХ ПОЧВ ЮГО-ВОСТОЧНОГО АДМИНИСТРАТИВНОГО ОКРУГА г. МОСКВЫ

Специальность 03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Москва 2007

003068569

Работа выполнена на кафедре химии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им М.В.Ломоносова

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Воробьёва Людмила Андреевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

Пинский Давид Лазаревич

кандидат биологических наук, Плеханова Ирина Овакимовна

Ведущая организация: Почвенный институт им. В.В.Докучаева

Защита состоится 2007 года в на заседании учёного

совета К 501.001.04 при Московском государственном университете им. М.В Ломоносова по адресу:

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ им. М.В Ломоносова.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации. Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью) на автореферат просьба присылать по адресу: 119992, ГСП-2, Москва, Воробьёвы горы, МГУ, факультет почвоведения, Учёный совет.

Автореферат разослан

-2007 года.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент

Актуальность работы

Загрязнение крупных городов тяжёлыми металлами (ТМ) является серьёзной проблемой Почва как один из основных компонентов биосферы аккумулирует в себе большое количество ТМ. Особенность загрязнения городских почв состоит в том, что в крупных городах па относительно небольшой площади сосредоточено значительное количество различных источников загрязнения (промышленные предприятия, транспорт, бытовые отходы) Это обусловливает интенсивность и неоднородность состава почвенных загрязнений.

При оценке загрязнения почвы ТМ необходимо принимать во внимание состав их соединений в почве. Характер взаимодействия ТМ с почвенными компонентами зависит от многих факторов и определяет возможность дальнейшей миграции ТМ в грунтовые воды, их доступность растениям, потенциальную угрозу живым организмам, в т. ч. человеку. К настоящему времени исследований фракционного состава соединений ТМ в почвах крупных промышленных городов мало, несмотря на отличительные особенности городских почв как объекта исследований.

Уличная пыль, являясь неотъемлемым компонентом городской экосистемы, может оказывать значительное влияние на её компоненты: являться вторичным источником загрязнения почв и атмосферы, а также наносить прямой вред здоровью человека, попадая в лёгкие при вдыхании, и растениям, оседая на листьях.

Цель работы - изучение фракционного состава соединений ТМ в почвах Юго-восточного административного округа г. Москвы (ЮВАО) и влияющих на него факторов

Были поставлены и выполнены следующие задачи:

1. Характеристика основных химических свойств почв и уличной пыли, влияющих на закрепление ТМ. 2. Характеристика существующего уровня загрязнения почв ЮВАО ТМ и его экологическая оценка. 3. Оценка современного атмосферного поступления ТМ в почву по результатам анализа снега 4. Изучение фракционного состава соединений ТМ в почвах и уличной пыли и закономерностей его формирования.

Научная новизна работы

Изучено содержание ТМ в уличной пыли ЮВАО, показано, что уличная пыль является важным объектом экологического мониторинга. По результатам анализа снегового покрова оценено современное атмосферное поступление ТМ со снегом и динамика накопления ТМ в верхнем слое почвы.

Изучен фракционный состав соединений металлов в городских почвах и уличной пыли и оценено влияние различных факторов (содержание ТМ, органического вещества, несиликатного железа) на формирование фракционного состава соединений ТМ в условн-

ях техногенного загрязнения. Сравнение результатов фракционирования ТМ с количеством ТМ, извлекаемых неселективными вытяжками, позволило оценить вклад различных групп соединений ТМ в их содержание в неселективных вытяжках.

Практическая значимость

Полученные результаты могут быть использованы при организации мониторинга состояния окружающей среды, разработке научно обоснованных норм содержания ТМ в почве, прогнозе поступления ТМ в почвы и изменения их подвижности под влиянием техногенной нагрузки.

Апробация работы

Результаты работы были доложены на IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004), на Международной конференции «Современные проблемы загрязнения почв» (Москва, 2004), Всероссийской конференции «VII Докучаевские молодежные чтения» «Человек и почва в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2004), на 8-ой Пущин-ской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2004), на 3-й и 4-й Международной конференции «Тяжёлые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде» (Семипалатинск, 2004, 2006), на 2-й и 3-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами» (Тула, 2004, 2006), на Международной научной конференции «Современные проблемы и тенденции развития почвоведения» (Черновцы, 2005), на V Международной биогеохимической школе «Актуальные проблемы геохимической экологии» (Семипалатинск, 2005), на Международной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем» (Иркутск, 2006), на заседаниях кафедры химии почв факультета почвоведения МГУ (2004, 2005).

Публикации

По теме диссертации опубликовало 14 печатных работ.

Структура н объём работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений и содержит 133 страницы текста. Список литературы включает 133 работы, из них 45 на иностранных языках.

Особая благодарность Ладонину Дмитрию Вадимовичу за научное руководство и помощь в работе.

Обзор литературы

В обзоре приведены данные по природным особенностям и современной экологической обстановке г. Москвы, в том числе и Юго-восточного административного округа Дан обзор отечественной и зарубежной литературы, касающейся соединений ТМ в почвах и методов их исследования, а также ТМ в таких специфических объектах как уличная пыль и снег.

Объекты н методы исследования

Юго-восточный административный округ (ЮВАО) - одна из самых экологически неблагоприятных территорий г. Москвьг его значительная часть занята промышленными зонами (завод «Серп и Молот», завод «Красный пролетарий», Люблинский литейно-механический и Московский шинный заводы. Московский нефтеперерабатывающий завод, Южный речной порт и др.), а географические и климатические особенности способствуют возникновению застойных явлений в атмосфере.

Почвенный покров исследованной территории представлен городскими почвами трёх типов (по классификации Строгановой и др., 1997).

1. Урбо-дерново-подзолистые, с горизонтом урбик мощностью менее 50 см, приуроченные к мало используемым и слабо преобразованным территориям некоторых пустырей и парков;

2 Урбаноземы, к этому типу относится большинство исследованных почв, этот тип объединяет почвы двух подтипов - собственно урбаноземы и индустризёмы, отличающиеся высоким содержанием ТМ;

3. Урботехнозёмы, подтип реплантоземы, встречаются на отдельных территориях, где были проведены мероприятия по улучшению состояния территорий и насыпаны привезённые грунты.

На территории округа из почв различного использования (пустыри рядом с промышленными зонами, газоны вдоль автомобильных и железных дорог, благоустроенные скверы, дворы жилых домов) отбирали смешанные образцы из слоя 0-10 см методом «конверта» с площади около 1 м2 (таблица 1).

Пробы уличной пыли отбирали рядом с местами отбора почвенных проб с поверхности краевых частей автомобильных дорог и тротуаров, куда пыль переносится под действием ветра и поверхностного стока Уличная пыль состоит из несвязанных частиц разного размера (от песка до мелкой пыли) почвенного происхождения, атмосферных выпадений от промышленных предприятий и автотранспорта, частиц от износа дорожного покрытия и деталей транспортных средств, строительного мусора и песка из противогололёдных

смесей. Пробы пыли просеивали через сито диаметром 0,1 мм, отделяя таким образом попавший туда песок, и анализировали тонкую фракцию, которая переносится ветром и может выступать в роли вторичного источника загрязнения почв и атмосферы. Отобрали по 36 образцов почвы и уличной пыли (рисунок 1).

Образцы снега были отобраны в местах отбора почвенных проб в конце зимы перед началом снеготаяния на всю глубину снежного покрова (Методические рекомендации..., 1999), при этом учитывали объём отобранного образца и площадь отбора Всего было отобрано 35 образцов.

Таблица 1.

Характеристика точек отбора проб

№ пробы территория тип почвы

1 парк, пойма р.Москвы реплантозём

2 пустырь урбанозём

3 парк урбо-дерново-подзолистая почва

4-7 газон урбанозём

8 газон во дворе урбанозём

9 пустырь индустризём

10 пустырь урбанозём

11 придорожная полоса урбанозём

12 газон урбанозём

13 лесопарк урбо-дерново-подзолистая почва

14 лес урбанозём

15 пустырь, стройка урбанозём

16-17 газон урбанозём

18 газон во дворе урбанозём

19-20 придорожная полоса урбанозём

21 пустырь индустризём

22 газон урбанозём

23 пустырь урбанозём

24 газон, сквер урбанозём

25 пустырь урбанозём

26-27 газон урбанозём

28 газон во дворе урбанозём

29-30 пустырь урбанозём

31-33 газон урбанозём

34 пустырь урбанозём

35 газон урбанозём

36 придорожная полоса урбанозём

В отобранных образцах почвы и уличной пыли определяли: Сорг по Тюрину (Орлов, Гришина, 1981), С0бщ на анализаторе Elementar Vario EL III, несиликатное железо по Там-му при ультрафиолетовом облучении (УФО), рН водной суспензии (Воробьёва, 1998), состав обменных катионов, ёмкость катионного обмена (ЕКО) по Бобко-Аскинази.

Также определяли количество ТМ. Извлекаемо« ' н. азотной кислотой, ацстатио-аммонпйпым буферным раствором с р!! 4,8 (ААН) (Методические рекомендации.... 1981 ). ((Валовое» содержание (неполное разложение азотной кислотой 9 микроволновой печи, методика ЕРА 305 ] ). Количественное определение металлов (Na, M g, К. C'a, V, Or. Mil, Ре, Со. Ni. Cu, Zn. As, Sr. A g, Cd, lia. lJb) проводили методом масс-спекпрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) па приборе Agileiit 1CP-MS 7500а.

Рисунок !.

Карта-схема отбора проб

При анализе фракционного состава соединений ТМ в почвах и уличной пыли использовали схему фракционирования McLaren, Crawford (McLaren, Crawford, 1973). Выде-

ляемые фракции и экстрагирующие растворы приведены в таблице 2.

Таблица 2

Фракции ТМ и условия их извлечения из почвы

№ Название Экстрагент Количество вытяжек

1 Переходящая в водную вытяжку Н20 (бидист.) 1

2 Обменная СаОТОзЪ 0,1 М 1

3 Слабо специфически сорбированная и связанная с карбонатами СНзСООН 3 % 1

4 Связанная с органическим веществом К4Р2О7 +NaOH 0.1М рНИ 1 (для пыли) 2 (для почвы)

5 Связанная с оксидами/гидроксидами железа (NH4)2(C204)+ С2Н2О4 0,2 М + 0,2 М, УФО 1

6 Остаточная 1:1 HN03 (ЕРА 3051) 1

Снег растапливали при комнатной температуре, талую воду фильтровали через бумажные фильтры и анализировали отдельно талую воду и осадок на фильтре. Разложение осадка (вместе с фильтром) проводили так же, как и разложение почвенных проб (методика ЕРА 3051). В талой воде определяли следующие показатели: рН, электропроводность, содержание хлорид-ионов, катионов натрия, магния, калия, кальция и ТМ. В осадке также определяли содержание щелочных, щелочно-земельных металлов и ТМ.

Основные физико-химические свойства исследованных проб

Исследованные почвы характеризуются лёгким гранулометрическим составом, содержание частиц крупнее 0,1 мм практически во всех пробах составляет больше 70 %.

Для почв характерна нейтральная и слабощелочная реакция среды (таблица 3), во многих почвах присутствуют карбонаты (почва вскипает при добавлении кислоты, в 1 н. азотнокислой вытяжке содержится значительное количество кальция). Это может быть связано с выпадением строительной пыли и золы, содержащих карбонаты кальция и магния. Содержание органического углерода в пробах сильно варьирует, в среднем, составляя 2-3%. Отношение С.Ы для исследованных нами почв, в среднем, равно 7-8, что говорит о преимущественно почвенном происхождении органического углерода. Содержание натрия в ППК составляет до 5% от суммы катионов.

Строгого соответствия между характером использования территории и свойствами почв выявить не удалось. Так, низкое содержание Сорг встречается как в сильно нарушенных почвах пустырей, так и в почвах некоторых благоустроенных газонов, и в парках с меньшей нарушенностыо почвенного покрова. В связи с этим, разделение почв на группы

в зависимости от характера использования территории мы не проводили, и в таблицах

приведены данные статистической обработки всей исследованной совокупности

Таблица 3

Некоторые химические свойства исследованных почв и уличной пыли

Ре (по Тамму), % рНц2о Сорг, %

почва пыль почва пыль почва пыль

Медиана 0,52 1,46 7.38 8,08 2,25 3,07

Среднее значение 0,61 1,45 7,37 8,07 3,05 3,24

Максимум 2,51 2,19 8,52 8,90 14,00 6,45

Минимум 0,13 0,72 6,29 7,25 0,25 1,31

Уличная пыль (фракция <0,1 мм) состоит преимущественно из частиц кварца и полевых шпатов (>90%) и более мелких частиц различного минералогического состава По сравнению с почвой она обогащена компонентами золы из атмосферных выпадений и карбонатами из строительной пыли, возможно, как раз этим обуславливаются и более высокие значения рН пыли, в среднем, порядка 8 Содержание Сорг в уличной пыли не так сильно варьирует, как в почве, и, в среднем, выше. Но, судя по отношению СоргЛМ (в отдельных точках около 20), это скорее всего связано с содержанием частиц непочвенного происхождения: сажи, выпадающей из атмосферы, частиц от износа шин и дорожного покрытия.

Тяжёлые металлы в почвах ЮВАО

По нашим данным, в почвах ЮВАО наиболее часто встречаются высокие концентрации цинка, свинца, меди, кадмия, реже - никеля, хрома, марганца. Кроме этих элементов, в работе приведены также данные по ванадию и кобальту, загрязнение исследованных почв которыми выражено в меньшей степени (таблица 4)

Содержание ТМ в почвах сильно варьирует от достаточно низких концентраций до очень высоких, в несколько раз превышающих ПДК. Однако такие крайне высокие концентрации не являются для исследованных почв характерными. На рисунке 2 показаны значения медианы, верхнего и нижнего квартиля а также максимальное и минимальное значения содержания ТМ в 1 н. азотнокислой вытяжке.

Видно, что 75% всех значений лежат в области сравнительно низких концентраций. Максимальное значение в несколько раз больше медианы, т.е. количество ТМ очень высоко только в отдельных точках. Например, для ванадия частотное распределение концентраций более равномерно, что говорит о низком уровне загрязнения почв этим элементом или о глобальном характере эгого загрязнения.

Среднее содержание ТМ в почвах ЮВАО, мг/кг

Элемент V Сг Мп Со N1 Си Сс1 РЬ

Валовое 17,9 79,3 270,3 4,3 18,7 58,9 207,5 2,0 37,0

1 н. ШОз 6,8 62,7 201,1 2,3 9,8 49,7 190,5 2,3 33,1

ААБ 0,12 1,34 29,83 0,14 2,41 5,17 71.03 1,31 5,44

Надо отметить, что, несмотря на небольшое количество точек опробования (36), полученные нами данные (средние, размах варьирования) сравнимы с данными, полученными по данной территории другими авторами аналогичными методами (1 н. кислотная вытяжка, атомно-абсорбционная спектрофотометр™) (Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды города Москвы в 2003 году, 2004, Никифорова, Лазукова, 1995; Ладонина, 1999).

Рисунок 2

ТМ в 1 н. азотнокислой вытяжке из почв, мг/кг

120 г

Доля ТМ, переходящих в азотнокислую вытяжку, по отношению к валовому содержанию (таблица 5) возрастает в ряду: кадмий > марганец > свинец, медь, цинк > хром, кобальт > никель > ванадий. При этом для марганца, меди, цинка, кадмия и свинца доля ки-слоторастворимых соединений составляет, в среднем, более 70%. а для остальных элементов - меньше или около 50%.

Информативным показателем степени загрязнения почв ТМ является доля подвижных соединений ТМ в почвах, оцененная по отношению количества ТМ, извлекаемых ААБ, к валовому содержанию ТМ По подвижности исследованные ТМ в почвах ЮВАО составляют следующий ряд: кадмий > цинк > свинец > марганец > никель > медь > кобальт, хром > ванадий (таблица 5)

Среднее количество ТМ, извлекаемых 1 и. азотной кислотой и ААБ, в процентах от валового содержания (почва)

Элемент V Сг Мп Со N1 Си Хп са РЬ

1 н. Н1Ч03 41 55,6 80,4 56 43 78.5 78,1 99 78,9

ААБ 0,7 3,9 12,8 3,7 10 6.8 28,7 77 14,5

Мы сравнили содержание ТМ в исследованных нами почвах с имеющимися ПДК подвижных форм, с ОДК ТМ для почв с различными физико-химическими свойствами (Ориентировочно допустимые..., 1995) и с градацией почв по уровню загрязнения, рассчитанной по суммарному показателю загрязнения (СПЗ).

По нашим результатам, превышение ПДК подвижных форм для кобальта и марганца не наблюдается ни в одной точке, для никеля и хрома - в двух, а для меди, свинца и цинка - более, чем в трети случаев. Повышение подвижности ТМ в почвах при повышении уровня загрязнения отмечено многими авторами (Лепнёва, 1987; Экогеохимия городских ландшафтов, 1995)

Если сравнивать полученные нами значения содержания ТМ в исследованных почвах с ОДК для почв лёгкого гранулометрического состава, то примерно в трети точек превышает норму содержание никеля, больше, чем в половине точек - содержание меди, кадмия и свинца, а количество цинка больше допустимой концентрации почти во всех точках. Однако, необходимо отметить, что значения ОДК для почв легкого гранулометрического состава очень низки и сравнимы для большинства элементов со средним содержанием в почвах умеренного пояса (Методические рекомендации..., 1999).

Если же воспользоваться значениями ОДК для суглинистых и глинистых почв с рН>5.5, то количество точек с концентрациями ТМ выше ОДК значительно сокращается, до 5-6 и меньше. Важно отметить, что точки, где превышено ОДК, не всегда совпадают с точками, где есть превышение ПДК подвижных форм ТМ.

При эколого-геохимической индикации загрязнения почв одним из наиболее распространённых показателей загрязнения почв является СПЗ относительно фонового уровня, предложенный Ю Е.Саетом (1990) Этот показатель, единственный из существующих нормативных показателей, учитывает полиэлементный характер загрязнения территории. Основной проблемой при расчёте СПЗ является выбор местного фона.

По значениям СПЗ исследованные нами почвы ЮВАО имеют в основном очень слабую (СПЗ<8) и слабую (СПЗ 8-16) степень загрязнения, в четырех точках наблюдается умеренная (СПЗ 16-32) и сильная степень загрязнения (СПЗ 32-64), а в двух (СПЗ>128) -чрезвычайно сильная.

Таким образом, под влиянием города изменяется подвижность ТМ в исследованных почвах и формируются различные ассоциации ТМ, однако в большинстве случаев уровень загрязнения не является критическим. Повышенное содержание ТМ приурочено в основном к районам с наибольшей концентрацией промышленных зон, а крайне высокие уровни загрязнения являются локальными и, по-видимому, связаны с захоронением загрязнённых грунтов или промышленных отходов.

Распределение ТМ по профилю

Для оценки распределения ТМ по профилю в городских почвах заложили два разреза в точках, находящихся недалеко друг от друга, со схожими химическими свойствами поверхностных горизонтов, но различающихся по характеру использования и по содержанию ТМ (№№21, 24), и отобрали образцы почвы по слоям (каждые 2-3 см до глубины 10 см, далее - каждые 10 см).

Несмотря на разный уровень загрязнения, распределение ТМ по профилю имеет схожий характер: на глубине 15-25 см наблюдается некоторое увеличение концентраций хрома, никеля, меди, цинка, кадмия и свинца, а ниже 30 см слоя - значительное снижение концентраций этих элементов. Кроме того, в одной из точек (№24) наблюдается повышенная концентрация кислоторастворимых соединений цинка в верхнем слое.

Обычно в ненарушенных почвах наиболее обогащен ТМ верхний слой (до 10 см), затем наблюдается падение содержания ТМ. Обогащение верхних горизонтов связывают с поступлением ТМ из атмосферы и с биологическим накоплением. D антропогенных почвах такое распределение часто нарушается и регулируется не атмосферными выпадениями и внутрипрофилыюй миграцией, а зависит от содержания ТМ в насыпных грунтах, которые могут быть как загрязненными, так и, наоборот, более чистыми.

Тяжёлые металлы в уличной пыли

На рисунке 3 показаны значения медианы, верхнего и нижнего квартиля а также максимальное и минимальное значения содержания ТМ в 1 н. азотнокислой вытяжке. Содержание ТМ в уличной пыли может быть связано с несколькими источниками. Во-первых, это поступление ТМ с почвенными частицами с краевых полос автомобильных дорог или с вытоптанных газонов во дворах, где почва сильно пылит, особенно в сухое время года. Второй источник - поступление ТМ с атмосферным переносом, причём как промышленных выпадений, так и пылевых загрязнений с других территорий (Ward et al, 1974). В пыли, собранной вдоль достаточно крупных автомобильных трасс отдельно, ввиду своего большого вклада, может быть выделен третий источник поступления - автомо-

бильные выхлопы и частицы от износа различных деталей автомобильного транспорта (Lebreton, Thevenot, 1992; Pierson, Brachaczek, 1974).

Рисунок 3.

Содержание TM в 1 н. азотнокислой вытяжке в уличной пыли, мг/кг

X Мах hin

П 751h % 25lh К

Валовое содержание ТМ и количество ТМ, переходящих в 1 н. азотнокислую вытяжку и в ААБ, в уличной пыли в большинстве точек выше, чем в почве (таблица 6).

Доля кислоторастворимых соединений от валового количества (таблица 7) для многих элементов в уличной пыли тоже несколько больше. Это может быть связано с тем, что в пыли накапливаются кислоторастворимые соединения этих ТМ техногенного происхождения.

Таблица 6

Среднее содержание ТМ в уличной пыли, мг/кг

Элемент V Cr Мп Со Ni Си Zn Cd Pb

Валовое 29,3 44,7 328,4 5,4 25,6 88,3 318,2 1,1 93,7

1 н. HN03 11,1 28,8 286,3 4,5 11,6 87,1 360,3 1,4 95,3

ААБ 0,39 1,75 107,3 0,79 3,51 13,08 155,1 1,08 43.21

Доля подвижных соединений ТМ от их валового количества в уличной в пыли, среднем, в 1,5-2 раза больше, чем в почве (таблица 7).

Сравнение состава ассоциаций ТМ в почвах и в уличной пыли показывает, что в большинстве случаев между ними отсутствует пространственная связь, и это подтверждает предположение о различиях в поступлении ТМ в почву и уличную пыль. Однако в части точек выявляется связь между содержанием в почвах и в уличной пыли свинца.

Среднее количество ТМ, переходящих в 1 н. азотнокислую вытяжку и в ААБ, в процентах от валового содержания (уличная пыль)

Элемент V Сг Мп Со № Си Zn Cd Pb

1 н. HN03 40,1 66,7 84,5 83 47,6 82,4 89,7 94 81,7

ААБ 1,4 4,3 35,2 15 17,4 16,4 48,8 83 33,7

Тяжёлые металлы в снежном покрове ЮВАО

Значения рН снеговой воды достаточно сильно изменяются от слабо кислых с рН около 6, характерных для фоновых территорий, до щелочных. Общая минерализация снеговой воды составляет, в среднем, 15-20 мг/л, только в двух точках достигая значений 150 и 600 мг/л. Наличие корреляционной связи показывает, что электропроводность снеговой воды обуславливается содержанием в ней хлорид-ионов и катионов кальция (R2=1,00) и натрия (R2=0,90). Это связано с применением в составе противогололёдных смесей хлоридов кальция и натрия.

В растворимой форме со снегом поступают цинк, марганец, медь, никель и свинец. Концентрация остальных ТМ в талой воде менее 0,001 мг/л. Содержание ТМ в талой воде в большинстве случаев мало зависит от их содержания в нерастворимом остатке.

Уровень запылённости снежного покрова, несмотря на то, что концентрация твёрдых частиц в воде превышает фоновые значения, в целом, невелик и гораздо ниже, чем запыленность снегового покрова в таких промышленных городах, как Череповец, Братск и Магнитогорск (Экогеохимия городских ландшафтов, 1995).

Содержание ТМ в остатке снеговой воды выше, чем в почвах, однако из-за низкого уровня выпадений поступление ТМ со снегом невелико (таблицы 8, 9).

Несмотря на низкое содержание ТМ в снеговой воде, из-за большой мощности снежного покрова (40-50 см зимой 2004-2005 гг ) вклад водорастворимых соединений ТМ в их общее поступление в почву значителен (таблица 8), однако большая часть ТМ, поступающих в водорастворимой форме, не проникает внутрь, а стекает по поверхности замёрзшей почвы.

Рассчитанный прирост содержания ТМ в верхнем 1 см слое за зимний период мал по сравнению с уже имеющимися в почве концентрациями и составляет для большинства элементов (ванадий, хром, марганец, никель, медь, свинец) п*10'2 мг/кг почвы, для цинка эти величины несколько больше - до 0,9 мг/кг почвы.

Сравнение ассоциаций ТМ в почве и снеговом остатке показало, что соотношения между ТМ в современных атмосферных выпадениях от промышленных предприятий отличаются от таковых в почвах.

Поступление ТМ в почву со снегом за зимний период (мг/м2)

Показатель V Сг Мп Со № Си гп РЬ

Общее поступление, ж/м1 0,15 0,15 1.40 0,02 0,36 1,22 5,80 0,43

Доля водорастворимых соединений, % - - 46 - 58 50 68 32

Табпща 9.

Среднесуточное поступление ТМ в почвы ЮВАО со снегом (мкг/м2 в су гки)

Показатель V Сг Мп Со N1 Си 2п РЬ

Медиана 2,75 2,51 15,25 0,30 2,60 8,14 35,16 5,59

Среднее значение 3,39 3,29 16,54 0,34 3,11 9,12 39,89 6,34

Максимум 13,55 10,83 39,87 0,95 12,83 20,73 159,15 24,57

Минимум 1,40 1,00 6,15 0.14 1,50 3,56 10,36 2,51

Фракционный состав соединений тяжёлых металлов в почвах и уличной пыли

Исследованные элементы различаются по характеру взаимодействия с почвой Результаты анализа фракционного состава соединений ТМ в почве и в пыли представлены на рисунках 4-7 (в процентах от суммы фракций).

Для ванадия, кобальта, хрома и никеля велика доля соединений, прочно связанных с почвенными компонентами: остаточная фракция и ТМ, связанные с железистыми минералами. Для ванадия, кобальта и никеля в большей степени характерным является взаимодействие с минеральной частью почвы, чем с органическим веществом Доля этих ТМ, связанных с органическим веществом, составляет, в среднем, не более 5-10%, для хрома несколько выше - 10-20%.

Свинец закрепляется в почве достаточно прочно, взаимодействуя и с минеральными, и с органическими компонентами. Доля специфически сорбированного свинца невелика. Характер взаимодействия меди с почвой схож со свинцом, однако медь в меньшей мере входит в состав остаточной фракции: для свинца - эта фракция составляет в среднем 4060%, а для меди - 20-25%.

Особенностью цинка и кадмия является слабое закрепление этих металлов в почве, причём часть кадмия поглощена почвой обменно, т.е. является легкоподвижной. Доля цинка и кадмия в составе остаточной фракции составляет, в среднем, около 20-25%, а непрочно связанных (обменные, специфически сорбированные катионы) ТМ - 20-40%

В уличной пыли (рисунки 6-7), по сравнению с почвой, увеличивается доля ТМ в составе остаточной фракции, особенно у свинца - до 80%, и кадмия - до 60%. Значительно уменьшается доля всех ТМ, связанных с органическим веществом. Возрастает доля хрома и цинка, связанных с железистыми минералами, для свинца и кадмия относительный

90% 60% 10% 20% 0%

хром

100%

80% 60% <10% 20%

вклад этой фракции в поглощение, наоборот, снижается. Повышается доля подвижных свинца, Хрома, кобальта и кадмия, что имеет значение при оценке 'экологической обстановки в округе и is городе I) целом.

Рисунок 4.

Фракция)......... состав соединений ТМ в почве (% от суммы фрикций)

западни

100%

кобальт

100%

никель

100%

90% 60% 40% 20%

90% 60% J0% 20%

Условные обозначения:

I i ТМ, спятакные с остаточном минеральной частью почвы i i '.Г связанные с железистыми минералами j ■ 1 ТМ, связанные с органическим веществом ■Ml Специфически сО[йир®ааммые 'I'M I, I Обя^шые катионы ТМ ] -36 ! {омера ]»чек

Как было и оказан о раньше, уличная пыль несколько обогащена кисл отораствори -мммн соединениями I'M по сравнению с ночной. В использованной нами с\еые фракционирования (МсШЫ. Cr;i\vford. 1973), gate н в большинстве других, пет ни одного экстрагирующего раствора, способного селективно растворять техногенные соединения ТМ. поэтому неизменённые соединения ТМ пч атмосферы, будут, возможно, частично растворяться в 2% уксусной кислоте, но в основном - добавляться к остаточной фракции ТМ.

Мы сравнили количество ТМ, извлекаемых при фракционировании, не считая остаточную фракцию, с количеством ТМ. извлекаемых I п. азотнокислой вытяжкой для почвы

и ,ш уличной пыли. Сказалось, что в почве количество ванадия, кобальта, никеля, меди и цинка, экстрагируемое при фракционирований, примерно paitiio количеству "I'M, переходящих в 1 и. азотнокислую вытяжку, количество хрома, кадмия - » целом, гоже, за исключенном нескольких точек с высоким содержанием этих ТМ. Количество же свинца, навлекаемое при фракционировании, почти всегда меньше, чем переходящее в 1 н. азотнокислую вытяжку.

Рисунок 5.

фракционный состав соединений I'M is почве (продолжений)

медь свинец

■

60% 40% 20% 0%

100% ео% 60% 40% 20% 0%

1 А Т 10 13 16 13 22 25 23 31 34

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

00%

1 4 7 10 13 16 19 22 25 26 31 34

1 4 Г 10 13 16 18 22 25 2Э 31 34

В уличной Пыли моли, цинка, кадмия и спи f и ш при фракционировании извлекается примерно в 1.5-3 раза меньше, чем при воздействии I и. азотной кислотой, кобальта, ванадия, хрома и никеля примерно столько же. или даже несколько больше.

Таким образом, часть соединений ТМ в с о стане уличной пыли не извлекается при фракционировании и добавляется к остаточной фракции, и надо иметь в виду, что значительное увеличение количества меди, цинка, к ал мин и сшита и остаточной фракции уличной пыли по сравнению с почвой может быть связано н с присутствием кнсяоторас-творимых соединений зтих ТМ техногенного происхождения.

Чтобы выяснить, какие факторы алия ют на распределение I'M по фракциям, мы пропели дисперсионный анализ (программа STATRSTICA), ¡1 ходе анализа оценивалась чип-

чимоеть различий фракционного сослана соединений ТМ между фуппами с различным содержанием органического углерода, неснликатнвго железа, коэффициента концентра* ими ТМ и eoc:a»a &социакШТМ.

Рисунок 6.

Фракшк.......... состав соединении ТМ is уличной пыли (% 01 суммы фраКии")

ванадий

100%

80% 60% 40% 20%

хром

100%

80% 60% 40% 20% 0%

tkt

1 4 7 10 16 19 22 25 28 31 3d

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

никель

100%

80% 60% 40% 20% 0%

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

Результаты анализа показали, что содержание цинка, связанного с орг аническим itc-шсспнэм значимо ' вединнвается при увеличении содержания V. Кроме юго, из iicex точек выделяется одна с неблагоприятными почвенными свойствами (№15) (лёгкий Гранулометрический снега», низкие значение С орг. нееплпкатното железа и суммы обменных катионов)- и Щпорой. несмотря на низкое содержание ТМ (СПЗ .2). отмечено увеличение лоли елабо специфически ^¡лощенных катионов никеля, кобальта, мели, цинка и кадмии и небольшая доля них ТМ н остаточной фракций; Li остальных случаях связи между свойствами ночи и фракционным составом соединений ТМ выявлено не было.

Для отдельных )лемеи mis иылилшоген различия Между распределением по фракциям при низком уровне загрязнения и при более пысокпх уровнях.

Так. при увеличении содержания меди а почве, доля этого элемента, связанного с Органическим веществом, увеличивается, а доля меди, связанной с железистыми минералами - уменьшается. Для хрома при его высоком содержании доля этого эле.мига, свя-

зйнного с железмстымй минералами. больше, чем при более низких уровнях загрязнения, а доля остаточной фракции меньше. Таким образом, при поступлении 1M из техногенных источников медь преимущественно закрепляется и почве за счет1 взаимодействия е органическим веществом, а хром - с железистыми минералами.

Рисунок 7.

Фракционный состав соединений I'M » уличной iim.hj (продолжение)

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

1 4 7 10 13 1С 1э 22 И 28 31 34

ЦИНК

100%

30% 60% 40% 20% 0%

1 4 7 10 13 16 19 22 25 20 31 34

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34

В двух точк% с высоким уровнем загрязнения ТМ (№9, 21). наблюдается увеличение доли специфически сорбированного никеля. При достаточно сильном загрязнении почв катионы различных ТМ начинают кон курим® ать между собой за взаимодействие е теми или иными реакционными центрами (Пляскйна. Ладонин. 2005), при этом доля прочно связанных соединении наименее копкурептоспособпого элемента снижается, что мы и наблюдаем для никеля. В остальных точках и для других ТМ увеличения доли непрочно связанных соединении не наблюдалось, что говорит о том, что в песледонанмых почвах ещё не достигнут такой высокий уровень загрязнения, при котором способность почвы прочно связывать ионы ТМ будет полностью исчерпана.

Корреляционный анализ обнаружил статистически значимые связи между общим содержанием ТМ в почве и их содержанием ч определенных фракциях (рису нок Я).

Зависимости между общим содержанием ТМ (ось х) и содержание»! в различных фракциях (ось у) Специфически сорбированная

R = 0,95

Связанная с органическим веществом

Медь r2 = о,99

почва

Медь ул.пыль

R = 0,66

1000 2000 0 200 400 600 0

Связанная с железистыми минералами

200

400

100

Между различными формами соединений ТМ в почвах существует равновесие (McLaren, Crawford, 1973; Пинский, 1989). Соединения ТМ, поступившие в почву из техногенных источников, постепенно трансформируются и перераспределяются между теми почвенными компонентами, взаимодействие с которыми наиболее характерно для данного ТМ.

Ванадий, кобальт, хром и никель гораздо сильнее взаимодействуют с минеральной частью почвы, чем с органическим веществом. Для этих элементов наблюдаются зависимости между содержанием в 1 н. вытяжке и количеством ТМ, связанных с железистыми минералами (Я2=0,71 для ванадия и 0,87 для кобальта).

Медь образует устойчивые соединения как с органической, так и с минеральной частью почвы, и для этого элемента есть связь между содержанием в 1 н. азотнокислой вытяжке и во фракциях, связанной с органическим веществом и связанной с железистыми минералами (Я2=0,99).

Цинк и кадмий достаточно подвижны в почве и значительная доля этих ТМ находится в непрочно поглощённом состоянии, для них наблюдается зависимость между содержанием в 1 н. азотнокислой вытяжке и количеством специфически сорбированных катионов ТМ. Кроме того, для цинка проявляется связь между содержанием в 1 н. вытяжке и во фракции, связанной с органическим веществом.

С увеличением концентрации свинца увеличивается его содержание во фракции, связанной с органическим веществом (К2=0.67) и в остаточной фракции (Я2=0,69)

В уличной пыли для хрома, никеля, меди и цинка все зависимости сохраняются (1^=0,6-0,9), но в большинстве случаев имеют менее выраженный характер Это может быть следствием увеличения в уличной пыли по сравнению с почвой неизменённых соединений ТМ техногенного происхождения.

Фракционный состав соединений ТМ и неселективные вытяжки

Неселективные вытяжки из почв, такие как 1 н. азотная кислота и ацетатно-аммонийный буферный раствор с рН 4,8, часто используются при исследовании уровня загрязнения территорий ТМ. Однако, при этом упускается из виду, что для разных ТМ в эти вытяжки переходят катионы из разных почвенных соединений и связанные с почвенными компонентами с разной силой, и это следует иметь в виду при интерпретации полученных результатов.

Как показывает сравнение фракционного состава соединений ТМ (рисунки 3-4) с содержанием ТМ в 1 и. азотнокислой вытяжке, при обработке почвы 1 п. азотной кислотой для разных ТМ в вытяжку переходят группы соединений разной подвижности. Например, для меди - это соединения с органическим веществом и железистыми минералами, достаточно прочно связанные с почвенными компонентами, а для цинка - в значительной мере непрочно поглощённые почвой катионы.

Сравнение количеств ТМ, извлекаемых ААБ и переходящих в первые две вытяжки при фракционировании показало, что ААБ (рН 4,8) в большинстве случаев извлекает до-

полнительное количество ТМ по сравнению с 3% уксусной кислотой (рН 2,25), которая используется в схеме фракционирования. Это можно объяснить тем, что ААБ имеет большую концентрацию непротонированных ацетат-ионов, способных образовывать комплексы с ТМ. Дополнительно извлекаемое количество ТМ согласуется с константами устойчивости ацетатных комплексов ТМ: чем больше константа устойчивости, тем большее количество ТМ извлекается ААБ по сравнению с 3% уксусной кислотой. Исключение составляет цинк, на извлечение которого, видимо, в значительной степени влияет рН экстрагирующего раствора. Таким образом, количество «подвижных» соединений различных ТМ, извлекаемых ААБ, зависит не только от прочности их связи с почвенными компонентами, но и от устойчивости их комплексов с ацетат-ионом

Заключение

Изучение фракционного состава соединений ТМ в почвах ЮВАО г. Москвы показало, что специфические свойства городских почв приводят к формированию своеобразного распределения элементов по фракциям. Большое количество катионов щелочноземельных и щелочных металлов на фоне высоких значений рН приводит к очень низкому содержанию обменно поглощённых катионов ТМ, которые в этом случае взаимодействуют с почвой в основном по специфическим (необменным) механизмам и закрепляются более прочно.

Проведенные исследования показали, что проблема оценки степени загрязнения соединениями ТМ почв крупных промышленных городов является многоплановой и не имеет простого и однозначного решения Подходы, которые с успехом могут быть использованы при изучении загрязнения почв вокруг точечных источников (таких, как металлургические предприятия) или почв сельскохозяйственного использования, не могут быть без изменений перенесены на городские почвы

Использование в качестве нормативных показателей ПДК, основанных на валовом содержании металлов, является неудачным из-за высокого варьирования содержания металлов в городских почвах, не всегда связанного с техногенным загрязнением. Специфические химические свойства городских почв - лёгкий гранулометрический состав при высоком содержании органического вещества и присутствие карбонатов кальция затрудняет использование значений ОДК ТМ в почвах, так как данные почвы нельзя отнести ни к одной из трёх групп почв, указанных в нормативном документе. На наш взгляд, необходимо продолжение приостановленных в последние годы исследований, направленных на разработку научно обоснованных ПДК ТМ в почвах, основанных на подвижных (легко экстра-

гируемых) формах их соединений в сочетании с оценкой содержания более прочно связанных форм металлов в почве.

Эколого-геохимический подход к оценке загрязнения городских почв ТМ возможно использовать только при проведении крупномасштабных исследований больших территорий. При исследованиях локатыюго масштаба неизбежно будут возникать сложности с оценкой местного фонового уровня содержания металлов, так как для его точного выявления с помощью статистических методов необходим большой массив данных. Однако, пока только с помощью эколого-геохимического подхода возможно дать оценку типичного для городских территорий полиэлементного загрязнения, поскольку в действующих сегодня ПДК и ОДК не заложен суммарный эффект от одновременного загрязнения почв несколькими химическими элементами.

При отборе и последующем анализе смешанных почвенных проб мы видим кумулятивный эффект от загрязнения данной почвы за весь период её существования. Это особенно актуально именно для городских почв, где в большинстве случаев наблюдается долговременное, но сравнительно малоинтенсивное загрязнение. Изменения в количественном и качественном составе загрязняющих почву веществ, происходящие со временем из-за развития городских предприятий и транспорта, сложно оценить, так как современные атмосферные выпадения разбавляются почвенной массой при отборе почвенных проб из слоя 0-5 или 0-10 см.

В силу происхождения уличной пыли содержание и состав ТМ в ней занимают промежуточное положение между современными атмосферными выпадениями и почвой, где ТМ накапливаются за весь период её существования. Представляется целесообразным в целях изучения современных процессов загрязнения почв, а также их временных и пространственных изменений использовать в качестве объекта исследования уличную пыль, где доля загрязняющих веществ на единицу массы выше, чем в пробах почв.

Изучение состояния ТМ в уличной пыли имеет также самостоятельное значение, так как загрязнённая пыль может являться вторичным источником загрязнения почв и воздуха и представлять угрозу для здоровья людей при её вдыхании.

Выводы:

1. Почвы жилой зоны ЮВАО имеют лёгкий гранулометрический состав, нейтральную и слабощелочную реакцию среды (рН 6,3-8,5), в них обнаруживаются карбонаты, в состав ППК в значительном количестве входит натрий (до 5% от суммы обменных катионов). Содержание органического углерода сильно варьирует (0,3-14,0%). Не выявлено прямого влияния характера использования территории на химические свойства исследо-

ванных почв. Уличная пыль по сравнению с почвой имеет более высокие значения рН водной суспензии, обогащена карбонатами и углеродом непочвенного происхождения.

2. Уровень загрязнения исследованных почв невысок (СПЗ <32), крайне высокое содержание ТМ выявлено только в отдельных точках и связано с захоронением загрязнённых грунтов Для почв жилой зоны ЮВАО наиболее характерным является загрязнение цинком, медью, кадмием и свинцом, в меньшей степени - никелем и хромом.

3. Содержание ТМ в уличной пыли в большинстве случаев выше, чем в почвах, особенно высоко содержание в уличной пыли свинца. Уличная пыль, которая легко переносится ветром, может служить вторичным источником загрязнения ТМ почв и атмосферы.

4. Современное поступление ТМ в почву со снегом низко по сравнению с существующими уровнями загрязнения почв и уличной пыли. При сохранении современного уровня поступления ТМ из атмосферы значимое увеличение их содержания в верхнем (1 см) слое почв произойдёт не ранее, чем через несколько десятков, а то и сотен лет.

5. Распределение ТМ по формам соединений в городских почвах в первую очередь зависит от химических свойств самих ТМ, уровня загрязнения и от особенностей поступления ТМ в почву. Влияние химических свойств почв на распределение ТМ по фракциям выражено меньше. Значительного увеличения доли подвижных соединений ТМ с повышением уровня загрязнения практически нигде не наблюдается

6. Ванадий, хром, кобальт и никель прочно закреплены в почве: доля этих ТМ, прочно связанных с почвенными компонентами, составляет, в среднем, 60%. Медь в исследованных почвах связана в основном с органическими почвенными компонентами (30%) и железистыми минералами (30-40%), свинец - с органическим веществом (20-30%) и прочно связан с глинистыми минералами (40-60%) Наиболее подвижны в почве цинк и кадмий, значительная часть этих ТМ закрепляется за счёт непрочного специфического поглощения (20-40%).

7. В уличной пыли, по сравнению с почвой, выше доля ТМ в составе остаточной фракции и значительно меньше доля ТМ, связанных с органическим веществом. Кроме того, в уличной пыли наблюдается повышенное содержание доли непрочно поглощённых ионов кадмия, кобальта, меди и свинца

8. 1 н. азотнокислая вытяжка извлекает из почвы для разных элементов соединения неодинаковой подвижности. Так, содержание цинка и кадмия в данной вытяжке в значительной степени связано с извлечением непрочно сорбированных ионов этих ТМ, а для меди - с извлечением более прочно связанных катионов из комплексов с железистыми минералами и органическим веществом.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Ладонин Д. В., Пляскина О.В. Фракционный состав соединений меди, цинка, свинца и кадмия в некоторых типах почв при полиэлементном загрязнении. Вестник Московского университета, серия 17, №1, 2003, с. 8-16.

2. Пляскина О.В. Тяжёлые металлы в почвах Юго-восточного административного округа г. Москвы. Тезисы докладов Всероссийской конференции «VII Докучаевские молодёжные чтения» «Человек и почва в XXI веке» СПб, 1-6 марта, 2004, с. 9-10.

3. Пляскина О.В. Особенности загрязнения почв Юго-восточного административного округа г.Москвы тяжёлыми металлами. Сборник тезисов 8-ой Путинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века». Пущино, 2004, с. 179.

4. Пляскина О.В, Ладонин Д.В. Особенности распределения Си, Zn, Pb, Cd по формам соединений в некоторых типах техногенно загрязненных почв. Сборник тезисов международной научной конференции «Современные проблемы загрязнения почв». Москва, МГУ, 24-28 мая, 2004, с. 78-80.

5. Plyaskina O.V., Ladonin D.V. Heavy Metals in Soils in South-Eastem District of Moscow. EUROSOIL-2004 September, 04-12, Freiburg, Germany, Abstracts and Full Papers, 2004. (http://www.bodenkunde.uni-freiburg.de/eurosoil)

6. Пляскина О.В. К вопросу о прочности связи некоторых тяжёлых металлов с почвенными компонентами в гранулометрических фракциях разных типов почв Доклады 3-й Международной конференции «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде». Семипалатинск, 7-9 октября, 2004 г, том 1, с 440-447.

7. Пляскина О.В., Ладонин Д.В. Тяжелые металлы в почвах, уличной пыли и снеге Юго-восточного административного округа г. Москвы «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами». Материалы 2-й международной геоэкологической конференции. Тула, 29-30 октября, 2004, с. 146-150.

8. Пляскина О.В., Ладонин Д В. Соединения тяжелых металлов в почвах и уличной пыли Юго-восточного административного округа г. Москвы. Научный вестник Черновицкого университета, выпуск 257, Биология, 2005, с. 148-156.

9. Plyaskina O.V., Ladonin D.V. Heavy Metals in Soils, Street Dust and Snow of SouthEastern District of Moscow. The Journal of Abstracts of Presentations at the International Conference on Energy. Environment and Disasters (INCHED 2005). Charlotte, North Carolina, USA, July 24-30, 2005, p. 122.

10. Пляскина O.B., Ладонин Д В К вопросу о применении 1 н. азотнокислой вытяжки при исследовании загрязнения почв тяжёлыми металлами. Актуальные проблемы геохи-

мической экологии. Материалы V международной биогеохимической школы. Семипалатинск, 8-11 сентября, 2005, с. 490-492.

11. Пляскина О.В , Ладонин Д.В Соединения тяжёлых металлов в гранулометрических фракциях некоторых типов почв. Вестник Московского университета, сер. 17, №4,

2005.

12. Пляскина О В., Ладонин Д.В. К вопросу о нормировании содержания тяжелых металлов в городских почвах. Материалы 11 международной научно-практической конференции «Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем». Иркутск, ИГУ, 4-7 сентября, 2006, с. 457-461.

13. Ладонин Д.В., Пляскина О.В. Изучение уличной пыли в целях экологического мониторинга городской среды. Доклады IV Международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде». Семипалатинск.

2006, с. 226-231.

14. Пляскина О.В., Ладонин Д.В Фракционный состав соединений тяжёлых металлов в почвах Юго-восточного округа г. Москвы и факторы, на него влияющие. Материалы 3-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами», Тула, 2006, с. 11-16.

Заказ № 211/03/07 Подписано в печать 27.03 2007 Тираж 100 экз Уел пл 1,5

ООО "Цифровичок", тел. (495) 797-75-76, (495) 778-22-20 ' www.cfr.ru ; е-таИ:info@cfr.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Пляскина, Ольга Владиславовна

Использованные сокращения.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Природные условия г. Москвы.

1.2. Экологическая обстановка и состояние почвенного покрова г. Москвы

1.2.1. Городские почвы.

1.2.2. Источники загрязнения.

1.2.3. Земельные ресурсы.

1.2.4. Состояние земель.

1.3. Тяжёлые металлы в почвах, уличной пыли и снеге.

1.4. Фракционный состав соединений тяжёлых металлов в почвах

1.4.1. Соединения тяжёлых металлов в почвах.

1.4.2. Методы фракционирования.

1.5. Методы определения тяжёлых металлов.

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Характеристика ЮВАО.

2.2. Объекты исследования.

2.3. Методы исследования.

2.4. Основные физико-химические свойства исследованных почв и уличной пыли.

Глава 3. Тяжёлые металлы в почвах и уличной пыли ЮВАО

3.1. Тяжёлые металлы в почвах.

3.2. Распределение тяжёлых металлов по профилю.

3.3. Тяжёлые металлы в уличной пыли.

Глава 4. Тяжёлые металлы в снежном покрове ЮВАО.

Глава 5. Фракционный состав соединений тяжёлых металлов в почвах и уличной пыли

5.1. Фракционный состав соединений тяжёлых металлов в почвах и уличной пыли.

5.2. Влияние различных факторов на фракционный состав соединений тяжёлых металлов в городских почвах.

Глава 6. Фракционный состав соединений тяжёлых металлов и неселективные вытяжки.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности загрязнения тяжелыми металлами городских почв Юго-Восточного административного округа г. Москвы"

В результате интенсивного антропогенного воздействия в крупных городах образуется специфическая городская среда, которая по многим параметрам не соответствует исторически сложившимся условиям естественной жизнедеятельности человека и оказывает сильное влияние на его физическое и психическое здоровье.

Почва - весьма специфический компонент биосферы, поскольку она не только геохимически аккумулирует компоненты загрязнений, но и выступает как природный буфер, контролирующий перенос химических элементов и соединений между атмосферой, гидросферой и живым веществом (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989).

Городские почвы представляют собой особые объекты, на формирование которых оказывают влияние как природные факторы почвообразования, так и антропогенное воздействие. В зависимости от вклада антропогенного фактора почвы городских территорий различаются по глубине произошедших с ними изменений (Почва, город, экология, 1997).

Особенность загрязнения городских почв крупных промышленных городов состоит в том, что на относительно небольшой площади сконцентрировано большое количество различных источников загрязнения (промышленные предприятия, транспорт, бытовые отходы). Это обусловливает разную интенсивность поступления и неоднородность состава загрязняющих почву веществ, обязательными компонентами которых являются соединения тяжёлых металлов (ТМ).

Многими авторами было показано (Зырин, 1968; Обухов и др., 1980; Зырин, Обухов, 1983; Мотузова, 1999), что при изучении загрязнения почвы ТМ необходимо принимать во внимание формы их соединений в почве. В настоящее время имеется достаточно большое количество работ по фракционному составу соединений ТМ в почвах различных природных территорий (Переломов, 2001; Melke et al., 2005; Wilcke et al., 2005), но no почвам крупных промышленных городов таких исследований немного, несмотря на отличительные особенности городских почв как объекта исследований.

Почва, взаимодействуя с загрязняющими веществами, аккумулирует их и трансформирует техногенные соединения, что находит отражение в изменении степени подвижности металлов в почвах и в изменении фракционного состава их соединений.

При изучении загрязнения почв часто изучают содержание ТМ, анализируя вытяжки с использованием неселективных экстрагирующих растворов, таких, как 1 н. азотная кислота и ацетатно-аммонийный буферный раствор с рН 4,8 (ААБ). Однако, применительно к разным химическим элементам, в эти вытяжки переходят ионы ТМ, которые были связаны с почвенными компонентами с разной силой. Сравнение результатов фракционирования с использованием последовательных селективных вытяжек с результатами определения ТМ в традиционных вытяжках представляется важной задачей, так как позволит правильнее интерпретировать полученные данные. Выявление почвенных компонентов, вносящих основной вклад в формирование уровней концентрации различных элементов в азотнокислой и ацетатно-аммонийной вытяжках из почв, позволит более обоснованно подойти к разработке предельно допустимых концентраций подвижных форм ТМ в почвах, учитывающих как свойства почв, влияющих на поведение ТМ, так и свойства самих элементов-металлов.

Городские почвы подвергаются воздействию человека и промышленности в течение длительного периода времени. За долгие годы существования крупных промышленных городов происходит развитие промышленных предприятий и транспортной инфраструктуры, изменяются технологии производства. Это сказывается не только на изменении объёма выбросов, но и на наборе химических элементов, поступающих на поверхность почвы при загрязнении. Кроме того, возможно изменение состава соединений металлов, загрязняющих почву. Почва, принимая в себя загрязняющие вещества за всё время существования города, даёт нам общую картину загрязнения за этот период времени. При сравнительно низком уровне поступления загрязняющих веществ на поверхность почвы, характерном для многих крупных городов, должен пройти длительный срок, прежде чем изменения характера загрязнения (в первую очередь, уровень загрязнения и набор элементов) проявятся на фоне сформировавшегося за многие годы состава соединений ТМ. Оценить современные особенности загрязнения городской среды соединениями металлов можно, используя различные подходы, включающие в себя, помимо изучения почвенных проб, исследование снега и такого специфического объекта, как уличная пыль (Harrison et al., 1981; Норке et al., 1980; Александрова, 2000).

Методические подходы к оценке загрязнения почв по результатам анализа снега хорошо разработаны (Методические рекомендации., 1999), и изучение химических свойств снеговой воды и твёрдого остатка широко применяется для оценки загрязнения городских территорий (Панин, Ажаев, Мубаракова, 2005; Баранова, 2005). Однако, до настоящего времени имеется очень мало данных о химических свойствах городской уличной пыли, в том числе об уровнях содержания в этом объекте ТМ и о распределении их по формам соединений. Отсутствуют и общепринятые методы изучения химических свойств уличной пыли.

Все определения содержания ТМ в данной работе были выполнены на масс-спектрометре с индуктивно-связанной плазмой. Этот метод позволяет с высокой точностью и воспроизводимостью определять одновременно большой набор элементов в широком диапазоне концентраций без необходимости дополнительного концентрирования или сильного разбавления раствора. Особое внимание было уделено настройке прибора для корректного анализа проб с высокими концентрациями матричных компонентов переменного состава.

Цель работы - изучение фракционного состава соединений ТМ в почвах Юго-восточного административного округа г. Москвы (ЮВАО) и влияющих на него факторов Для этого были поставлены и выполнены следующие задачи:

1. Характеристика основных химических свойств почв и уличной пыли, влияющих на закрепление ТМ.

2. Характеристика существующего уровня загрязнения почв ЮВАО ТМ и его экологическая оценка.

3. Оценка современного атмосферного поступления ТМ в почву по результатам анализа снега.

4. Изучение фракционного состава соединений ТМ в почвах и уличной пыли и закономерностей его формирования.

Благодарности: с.н.с. Д.В. Ладонину за научное руководство и помощь, проф. JI.A. Воробьёвой за подцержку, с.н.с. В.В. Дёмину, вед.н.с. М.С. Малининой, проф. Г.В. Мотузовой, проф. Т.А. Соколовой за замечания, н.с. Ю.А. Завгородней, асс. М.С. Розановой, доц. Л.Г. Богатырёву за помощь в работе и советы, М.М. Карпухину и Д.А. Князевой за помощь в работе.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Пляскина, Ольга Владиславовна

Выводы:

2. Уровень загрязнения исследованных почв невысок (СПЗ <32), крайне высокое содержание ТМ выявлено только в отдельных точках и связано с захоронением загрязнённых грунтов. Для почв жилой зоны ЮВАО наиболее характерным является загрязнение цинком, медью, кадмием и свинцом, в меньшей степени - никелем и хромом.

Распределение ТМ по формам соединений в городских почвах в первую очередь зависит от химических свойств самих ТМ, уровня загрязнения и от особенностей поступления ТМ в почву. Влияние химических свойств почв на распределение ТМ по фракциям выражено меньше. Значительного увеличения доли подвижных соединений с повышением уровня загрязнения практически нигде не наблюдается.

6. Ванадий, хром, кобальт и никель прочно закреплены в почве: доля этих ТМ, прочно связанных с почвенными компонентами, составляет, в среднем, 60%. Медь в исследованных почвах связана, в основном, с органическими почвенными компонентами (30%) и железистыми минералами (30-40%), свинец - с органическим веществом (20-30%) и прочно связан с глинистыми минералами (40-60%). Наиболее подвижны в почве цинк и кадмий, значительная часть этих ТМ закрепляется за счёт непрочного специфического поглощения (20-40%).

Сд. 1 н. азотнокислая вытяжка извлекает из почвы для разных элементов соединения неодинаковой подвижности. Так, содержание цинка и кадмия в данной вытяжке в значительной степени связано с извлечением непрочно сорбированных ионов этих ТМ, а для меди - с извлечением более прочно связанных катионов из комплексов с железистыми минералами и органическим веществом.

Заключение

Проведённые исследования показали, что проблема оценки степени загрязнения соединениями ТМ почв крупных промышленных городов является многоплановой и не имеет простого и однозначного решения. Подходы, которые с успехом могут быть использованы при изучении загрязнения почв вокруг точечных источников (таких, как металлургические предприятия) или почв сельскохозяйственного использования, не могут быть без изменений перенесены на городские почвы.

Эколого-геохимический подход к оценке загрязнения городских почв ТМ возможно использовать только при проведении крупномасштабных исследований больших территорий. При исследованиях локального масштаба неизбежно будут возникать сложности с оценкой местного фонового уровня содержания металлов, так как для его точного выявления с помощью статистических методов необходим большой массив данных. Однако, пока только с помощью эколого-геохимического подхода возможно дать оценку типичного для городских территорий полиэлементного загрязнения, поскольку в действующих сегодня ПДК и ОДК не заложен суммарный эффект от одновременного загрязнения почв несколькими химическими элементами.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Пляскина, Ольга Владиславовна, Москва

1. Александрова А.Б. Сравнительный анализ состава городской пыли (твёрдый смёт), влияние его на городские почвы г. Казани. Тезисы докладов 1.I съезда Докучаевского общества почвоведов. М., кн. 3., 2000, с. 4-5.

2. Александрова JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. JI., 1980.

3. Баранова JI.A. Экологический мониторинг состояния атмосферного воздуха, почвы и растительности вокруг ТЭЦ г. Тюмени. Материалы 5-ой Международной биогеохимической школы. Семипалатинск, 2005, с. 324-325.

4. Большаков В.А., Кахнович З.Н. Тяжёлые металлы в почвах района «Ховрино» г.Москвы. Почвоведение, №1,2002, с. 121-126.

5. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. Изд-во АН СССР, 1957,238 с.

6. Водяницкий Ю.Н. Изучение тяжёлых металлов в почвах. М., 2005,112 с.

7. Водяницкий Ю.Н., Добровольский В.В. Железистые минералы и тяжёлые металлы в почвах. М., 1998,216 с.

8. Воробьёва JI.A. Химический анализ почв. М., МГУ, 1998,272 с.

9. Воронин А.Д. Основы физики почв. М., МГУ, 1986,244 с.

10. Герасимова М.И, Строганова М.Н., МожароваН.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Смоленск, Ойкумена, 2003, 268 с.

11. Гигиеническая оценка качества почвы населённых мест: методические указания. М., Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1999,38 с.

12. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов. М., Высшая школа, 1988,328 с.

13. Глазовская М.А., Солнцева Н.П., Геннадиев А.Н. Технопедогенез: формы проявлений. Успехи почвоведения. М., Наука, 1986, с. 103-114.

14. Горбатов B.C., Зырин Н.Г. О выборе экстрагента для вытеснения из почв обменных катионов тяжелых металлов. Вестник Московского ун-та, сер. 17. Почвоведение, № 2,1987, с. 22.

15. ГОСТ 17.4.303-85 «Почвы. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ». М., 1998,3 с.

16. Деградация и охрана почв. Под ред. Г.В.Добровольского. М., МГУ, 2002,654 с.

17. Дмитриев А.А., Ягодинский В.Н. Москвичу о погоде. JL, Гццрометеоиздат, 1984, 128 с.

18. Добровольский В.В. Тяжелые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия. В кн.: тяжёлые металлы в окружающей среде. М., МГУ, 1980, с.З-11.

19. Зонн С.В. Железо в почвах. М., Наука, 1982,208 с.

20. Зырин Н.Г. Узловые вопросы учения о микроэлементах. Автореф. докт. дисс. М., МГУ, 1968,38 с.

21. Зырин Н.Г., Обухов А.И. Принципы и методы нормирования содержания тяжелых металлов в системе почва-растение. Бюллетень почв, ин-та им.В.В. Докучаева, вып.35,1983, с.27-31.

22. Ильин В.Б. Мониторинг тяжёлых металлов применительно к крупным промышленным городам. Агрохимия, №4,1997, с. 81-86.

23. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М., Мир, 1989,439 с.

24. Кахнович З.Н. Электротермическая атомно-абсорбционная спектрометрия в почвоведении: методология и её практическая реализация. Автореф. докт. дисс. М., 2004, 48 с.

25. Классификация и диагностика почв России. Шишов JI.JI. и др., под ред. Добровольского Г.В. Смоленск, Ойкумена, 2004. 342 с.

26. Классификация и диагностика почв СССР. М., Колос, 1977,224 с.

27. Классификация почв России. Под ред. Шишова JI.JI., Добровольского Г.В. М., Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 1997,236 с.

28. Ковальский В.В. Андрианова Г.А. Микроэлементы в почвах СССР. М, 1970.

29. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М., 1985,263 с.

30. Комплексная эколого-геохимическая оценка техногенного загрязнения окружающей природной среды. ИМГРЭ, М., Прима-Пресс, 1997,73 с.

31. Кулаичев А.П. Методы и средства анализа данных в среде Windows. М., Информатика и компьютеры, 1996,255 с.

32. Курбатова А.С., Башкин В.Н., Касимов Н.С. Экология города. М., Научный мир, 2004,624 с.

33. Ладонин Д.В. Влияние техногенного загрязнения на фракционный состав меди и цинка в почвах. Почвоведение, 1995, № 10, с.1299.

34. Ладонин Д.В. Конкурентные взаимоотношения ионов при загрязнении почвы тяжелыми металлами. Почвоведение, №10,2000, с. 1285-1293.

35. Ладонин Д.В. Соединения тяжелых металлов в почвах проблемы и методыизучения. Почвоведение, №6,2002, с. 682-692.

36. Ладонин Д.В., Пляскина О.В. Изучение механизмов поглощения Cu(II), Zn(II) и Pb(II) дерново-подзолистой почвой. Почвоведение, №5,2004, с. 537-545.

37. Ладонин Д.В., Пляскина О.В. Фракционный состав соединений меди, цинка, свинца и кадмия в некоторых типах почв при полиэлементном загрязнении. Вестник Московского ун-та, сер. 17, №1,2003, с. 8-16.

38. Ладонина Н.Н. Химический состав почв и растительности антропогенно нарушенных экосистем Юго-Восточного административного округа г.Москвы. Канд. дисс., М., 1999.

39. Ладонина Н.Н., Ладонин Д.В., Наумов Е.М., Большаков В.А. Загрязнение тяжелыми металлами почв и травянистой растительности Юго-восточного округа г. Москвы. Почвоведение, №7,1999, с. 885-893.

40. Лакин Г.Ф. Биометрия. М., Высшая школа, 1990,352 с.

41. Ларина Г.Е., Обухов А.И. Тяжелые металлы в растительности с газонов вдоль автомагистралей. Вестник Московского ун-та, сер. 17, №3,1995, с. 41-48.

42. Лепнёва О.М. Влияние антропогенных факторов на химическое состояние почв города (на примере Москвы). Автореф. канд. дисс., М., 1987.

43. Лепнёва О.М., Обухов А.И. Поступление загрязняющих веществ в снежный покров и почвы городских газонов. Вестник Московского ун-та, сер. 17, №3,1988.

44. Лепнёва О.М., Обухов А.И. Экологические последствия влияния урбанизации на состояние почв Москвы. В кн.: Экология и охрана природы Москвы и Московского региона. М., 1990, с. 63-69.

45. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология. М., Высшая школа, 2001.

46. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М., Химия, 1971, с. 454.

47. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов( меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, кобальта, хрома ,марганца) в пробах почвы атомноабсорбционным анализом. РД 52.18.289-90. М., Госкомитет СССР по гидрометеорологии, 1990, с.36.

48. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территории городов химическими элементами. Сост.: Ревич Б.А., Сает Ю.Е., Смирнова Р.С., Сорокина Е.П. М.,ИМГРЭ, 1982,112 с.

49. Методические рекомендации по оценке загрязнения городских почв и снежного покрова тяжёлыми металлами. М., Почвенный ин-т им. В.В.Докучаева, 1999,32 с.

50. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами. Под. ред. Зырина Н.Г. и Малахова С.Г., М., Гидрометеоиздат, 1981,108 с.

51. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. М., Минздрав СССР, 1987,25 с.

52. Московский городской экологический профиль -http://www.cis.lead.org/mep/index.htm

53. Мотузова Г.В. Загрязнение почв и сопредельных сред. М., МГУ, 2000,71 с.

54. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг. М., Эдиториал УРСС, 1999,168 с.

55. Мырлян Н.Ф., Настас Г.И., Милкова JI.H. Геохимическая трансформация распределения и форм нахождения тяжелых металлов в городских почвах. Вестник Московского ун-та., сер. 5, Т. 6, 1992; с. 84-91.

56. Обухов А.И., Бабьева И.П., Гринь А.В. Научные основы разработки предельно допустимых концентраций тяжёлых металлов в почвах. В кн.: Тяжёлые металлы в окружающей среде. М., МГУ, 1980, с.20-28.

57. Обухов А.И., Лепнёва О.М. Биогеохимия тяжелых металлов в городской среде. Почвоведение, № 5,1989, с. 65-73.

58. Обухов А.И., Лепнёва О.М. Экологические последствия применения противогололедных соединений на городских автомагистралях и меры по их устранению. В кн.: Экологические исследования в Москве и Московской области. М., 1990, с. 197-201.

59. Обухов А.И., Плеханова И.О., Атомно-абсорбционный анализ в почвенно-биологических исследованиях. М., МГУ, 1991,184 с.

60. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжёлых металлов и мышьяка в почвах. М., Госкомсанэпиднадзор России, 1995, 8 с.

61. Орлов Д.С. Химия почв. М., МГУ, 1985,376 с.

62. Орлов Д.С., Гришина Л.А. Практикум по химии гумуса. М., МГУ, 1981,272 с.

63. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В. Химическое загрязнение почв и их охрана. Словарь-справочник. М., Агропромиздат, 1991,303 с.

64. Панин М.С., Ажаев Г.С. Эколого-геохимическая оценка снежного покрова г. Павлодара. Материалы 5-ой Международной биогеохимической школы. Семипалатинск, 2005, с.160-163.

65. Панин М.С., Мубаракова М.Ж. Эколого-геохимическая оценка атмосферных выпадений на территории г. Семипалатинска. Материалы 5-ой Международной биогеохимической школы. Семипалатинск, 2005, с. 185-189.

66. Переломов JT.B. Формы нахождения тяжёлых металлов в серых лесных и аллювиальных почвах среднерусской возвышенности. Автореф. дисс. канд. биол. наук, М., 2001, с. 16.

67. Перельман А.И. Геохимия биосферы. М., 1973.

68. Пинский Д.Л. Ионообменные процессы в почвах. Пущино, 1997,166 с.

69. Пинский Д.Л. Тяжёлые металлы и окружающая среда. Пущино, 1988, с.20.

70. Пляскина О.В., Ладонин Д.В. Соединения тяжёлых металлов в гранулометрических фракциях некоторых типов почв. Вестник Московского ун-та, сер.17, № 6,2005.

71. Почва, город, экология. Под общ. ред. Добровольского Г.В. М., Фонд «За экономическую грамотность», 1997,320 с.

72. Почвы Московской области и их использование. T.l. М., Почвенный институт им. В.В.Докучаева, 2000,500 с.

73. Правительство Москвы, официальный сервер http://www.mos.ru/

74. Практикум по агрохимии. Под ред. Б.А. Ягодина. М., Агропромиздат, 1987,512 с.

75. Приваленко В.В. Техногенная геохимия и биогеохимия городов Нижнего Дона. Автореферат докт. дисс. М., 1995,52 с.

76. Проблемы экологии Москвы. Под ред. Пупырева Е.И. М., Гидрометеоиздат, 1992, 198 с.

77. Рэуце К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почвы. М., Агропромиздат, 1986,221с.

78. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. М., 1990.

79. Состояние природной окружающей среды Москвы http://www.md.mos.ru/unep/

80. Строганова M.JL, Агаркова М.Г., Жевелева Е.М., Яковлев А.С. Экологическое состояние почвенного покрова урбанизированных территорий. В кн.: Экологические исследования в Москве и Московской области. М., 1990, с. 127-147.

81. Строганова М.Н., Агаркова М.Г. городские почвы: опыт изучения и систематики (на примере почв юго-западной части г. Москвы). Почвоведение, №7,1992, с. 16-24.

82. Строганова М.Н., Мягкова А.Д. Влияние негативных экологических процессов на почвы города. Вестник Московского ун-та, сер. 17, №4,1996, с. 37-46.

83. Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Прокофьева Т.В. Классификация городских почв. Тезисы докладов международной конференции «Проблемы антропогенного почвообразования», т.2, М., 1997, с.234-239.

84. Сысо А.И. Тонкодисперсные частицы почв депо техногенных веществ и источник вторичного загрязнения или сопредельных сред. Современные проблемы загрязнения почв. Тезисы Международной научной конференции. М., 2004, с. 92-94.

85. Экогеохимия городских ландшафтов. Под ред. Касимова Н.С. М., МГУ, 1995,336с.

86. Agilent 7500 ICP-MS Application Handbook. Yokogawa Analytical Systems Inc., Japan, 2000.

87. Bilos C., Colombo J.C., Skorupka C.N., Rodrguex Presa M.J. Sources, distribution and variability of airborne trace metals in La Plata City area, Argentina. Environ. Pollut., Ill, 2001, p. 149-158.

88. Boumans P. W. J. M. Inductively Coupled Plasma Emission Spectroscopy (Part 1 & 2), Wiley, NY, 1990.

89. Chao Т. T. Selective Dissolution of Manganese Oxides from Soils and Sediments with Acidified hydroxylamine hydrochloride. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 1972, V. 36, p. 764-768.

90. Chutke N.I., Ambulkar M.N., Garg A.N. An environmental pollution study from multielemental analysis of pedestrian dust in Nagpur city, Central India. Sci. Total Environ., 164, 1995, p. 185-194.

91. De Endredy A.S. Estimation of free iron oxides in soils and clays by photolytic method. Clay miner, bull., 1963, V. 5, № 29, p. 209-220.

92. De Kimpe C., Morel J.-L. Urban soil management: a growing concern. Soil Sci., v. 165, № 1, p. 31-40.

93. Fang G.-C., Wu Y.-S., Chen J.-C., Fu P. P.-C., Chang C.-N., Chen M.-H. Metallic elements study on fine and coarse particulates during daytime and nighttime periods at a traffic sampling site. Sci. Total Environ., 345 (1-3), 2005, p. 61-68.

94. Filgueiras A.V., Lavilla I., Bendicho C. Chemical Extraction for Metal Partitioning in Enviromental Solid Samples. J. Environ. Monit., 4,2002, p. 823-857.

95. Fukuzaki N., Yanaka Т., Urushiyama Y. Effects of studded tires on roadside airborne dust pollution inNiigata, Japan. Atmos. Environ., 20,1986, p. 377-386.

96. Gleyzes C., Tellier S., Astruc M. Fractionation Studies of Trace Elements in Contaminated Soils and Sediments: a Review of Sequential Extraction Procedures. Trends in Analytical Chemistry, vol. 21, №6+7,2002, p. 451-467.

97. Harrison R.M., Laxen D.P.H., Wilson S.J. Chemical associations of lead, cadmium, copper and zinc in street dusts and roadside soils. Environ. Sci. Tech., 15,1981, p.1378-1383.

98. Harrison R.M., Tilling R., Callen Romero M.S., Harrad S., Jarvis K. A study of trace metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in the roadside environment. Atmos.Environ, 37, 2003, p. 2391-2402.

99. Hernandez L., Probst A., Probst J.L., Ulrich E. Heavy metal distribution in some French forest soils: evidence for atmospheric contaminant. Sci. Total. Environ.< 312, 2003, p. 195-219.

100. Норке R.K., Lamb R.E., Natusch D.F.S. Multielemental characterization of urban roadway dust. Environ. Sci. Tech., 14,1980,164-172.

101. Khillare P.S., Balachandran S., Meena B.R. Spatial and temporal variation of heavy metals in atmospheric aerosol of Delhi. Environ. Monit. Assess., 90 (1-3), 2004, p. 1-21.

102. L'vov В. V. Investigation of Atomic Absorption Spectra by Complete Vaporization of the sample in a Graphite Cuvette. Spectrochim. Acta, 1984, 39B, 159-166. Translated from Inzh. Fiz. Zh., 1959, №2,44.

103. L'vov В. V. Twenty Five Years of Furnace AAS. Spectrochim. Acta, 1984,39B, 149158.

104. Ladonin D.V., Plyaskina O.V., Karpukhin M.M. Competitive Sorption of Си (II), Zn(II) and Pb(II) by the Soil. EUROSOIL-2004, Freiburg, Germany, Abstracts and Full Papers fhttp.7/www. bodenkunde.uni-freiburg.de/eurosoil), 2004.

105. Lebreton L., Thevenot D.R. Metal pollution release by road aerosols. Environ.Technol., 13,1992, p. 35-44.

106. Massman H. State of the Development of AA and Atomic-Fluorescence Spectrometry with Furnaces. Proc. Analyt. Div. Chem. Soc., 1976,13,258-263.

107. McCurdy E. Optimizing the 4500 ICP-MS for High Sample Matrix Analysis with Minimal Interferences. Agilent Technologies, Inc. Technical Note. Printed 4/2000. Publication number 5968-1897EN, 6 p.

108. McCurdy E., Potter D. Optimizing ICP-MS for the Determination of Trace Metals in High Matrix Samples. Spectroscopy Europe, 2001,13/3, p. 14-20.

109. McLaren R. G., Crawford D. W., Studies on soil copper, I. The fractionation of copper in soils. J.Soil Sci., v. 24,1973, p. 172-181.

110. Melke J., Chodorowski J., Plak A., Uziak S. Profile Distribution in Soils of Carynska Alpine Meadow. Науковий вюник Чершвецького ушверситету, вип. 257, Бюлопя, 2005, р. 104-111.

111. Microwave Assisted Acid Digestion of Sediments, Sludges, Soils, and Oils. U.S. Enviromental Protection Agency (EPA). Method 3051, revision 0, CD-ROM, 1994,14 p.

112. Miller W.P., Martens D.C., Zelazny L.W. Effect of Sequence in Extraction of Trace Metals from Soils. Soil Sci. Soc. Am. J., V. 50,1986, p. 598-601.

113. Montasser A. Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy. Wiley-VCN, Berlin,1998.

114. Ng L.S., Chan L.S., Lam K.C., Chan K.W. Heavy metal contents and magnetic properties of playground dust in Hong Kong. Environ. Monit. Assess., 89 (3), 2003, p. 221-232.

115. Nriagu J.O., Pacyna J.M. Quantitative assessment of worldwide contamination of air, water and soils by trace metals. Nature, 333,1988, p. 134-139.

116. Ozaki H., Watanabe I., Kuno K. Investigation of the Heavy Metal Sources in Relation to Automobiles. Water, Air and Soil Pollut., 157 (1-4), 2004, p. 209-223.

117. Patterson C.C. Lead in the enviroment. Connecticut medicine, №35,1971.

118. Pierson W.R., Brachaczek W., Airborne particulate debris from rubber tires. Rubber Chem. Tech., 47, 1974, p. 1275-1299.

119. Roman M.I., Contreras A., Molero M. Metallic composition and sources of airborne atmospheric particulates in the industrial belt of the city of Madrid. Water, Air and Soil Pollut., 3 (5-6), 2003, p. 17-31.

120. Shaneen N., Munir H. Shah, JafFar M. A study of airborne selected metals and particle size distribution in relation to climatic variables and their source identification. Water, Air and Soil Pollut., 164,2005, p. 275-294.

121. Slavin W. Graphite Furnace AAS. A Source Book. The Perkin Elmer Corporation, Norwalk, CT, 1984,230 p.

122. Tessier A., Campbell P.G.O., Bisson M. Sequential extraction procedure for speciation of particulate trace metals. Analytical Chem., 51, 844,1979.

123. Thomas R. A Beginner's Guide to ICP-MS. Parts 1-14. Spectroscopy, 2001, 16(4) -2003, 18(2).

124. Walsh A. AAS Some Personal Recollections and Speculations. Spectrochim. Acta, 1980,35B, 639-642.

125. Ward N.I., Brooks R.R., Reeves R.I. Effect of lead from monitor vehicle exausts on trees along a major throughfare in Palmerson North, New Zealand. Environ.Pollut., 1974, p.149-158.

126. Wilbur S., Soffey E., McCurdy E. Performance Characteristics of the Agilent 7500ce the ORS Advantage for High Matrix Analysis. Agilent Technologies, Inc. Application Note. Printed 5/2004. Publication number 5989-1041EN, 12 p.

127. Wilcke W., Krauss m., Kobza J. Concentrations and forms of heavy metals in Slovak soils. J. Plant Nutrit. Soil Sci., v. 168, iss. 5,2005, p. 676-686.

128. Zheng M., Fang M. Correlation between organic and inorganic species in atmospheric aerosols. Environ. Sci. Tech., 34,2000, p. 2721-2726.

Информация о работе

Пляскина, Ольга Владиславовна
кандидата биологических наук
Москва, 2007
ВАК 03.00.27

Диссертация

Особенности загрязнения тяжелыми металлами городских почв Юго-Восточного административного округа г. Москвы - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы