Safety in TechnosphereSafety in TechnosphereБезопасность в техносфере1998-071X207410.12737/3665Контроль и мониторингControl and monitoringКонтроль и мониторингAnalysis of Accumulation of Heavy Metals and Iron in Soils (on Vladimir Region Example)Анализ накопления тяжелых металлов и железа в почвах (на примере Владимирской области)БирюковИ. С.BiryukovI. С.СамылинаЕ. В.SamylinaE. В.ТрифоновКонстантин ИвановичTrifonovKonstantin Иванович250420142504201432714https://naukaru.ru/en/nauka/article/2074/view
Работа посвящена изучению накопления тяжелых металлов и железа в почвах
пригородной зоны г. Коврова (Владимирская область). В ходе исследований
были определены валовое содержание и формы тяжелых металлов и железа,
извлекаемые ацетатно-аммонийным буферным раствором и азотной кислотой. Полученные данные сравнили с действующими значениями предельно-
допустимой и ориентировочно-допустимой концентрации для различных
типов почв, а также с фоновым содержанием химических веществ в почвах.
Work is devoted to studying of accumulation of heavy metals and iron in soils related to Kovrov (Vladimir region) residential
suburb. Gross content and forms of heavy metals and iron, taken out by acetate-ammonium buffer solution and nitric acid
were defined during researches. The obtained data have been compared to operating values of maximum-permissible and
approximately-admissible concentration for various types of soils, and also to the background content of chemicals in soils.
1. ВведениеМониторинг природных сред позволяет судить об их состоянии, степени загрязненности и соответствии условий жизнедеятельности санитарно-гигиеническим требованиям. В обстановке интенсивной антропогенной нагрузки на биосферу выявление и идентификация основных негативных факторов, определяющих тренд развития техносферы, возможны лишь при комплексной оценке влияния этих факторов на различные объекты окружающей среды.Состояние почв и характер изменения их основных характеристик в силу инерционности этой среды позволяет с наибольшей степенью достоверности выявить воздействие антропогенного фактора на характеристики почв, определить направленность протекающих процессов и оценить их возможные последствия. Различные химические элементы, поступающие в почву, могут надолго задерживаться в ней за счет образования малорастворимых форм. Однако при закислении, засолении, эрозионных процессах многие загрязнители и, в частности тяжелые металлы (ТМ), способны активироваться и переходить в подвижные формы. Таким образом, почвенный покров может, с одной стороны, депонировать ТМ, а с другой - быть вторичным источником загрязнения.Поступление ТМ в почву бывает естественным и антропогенным, может преобладать тот или иной тип. На химический состав почв большое влияние оказывает материнская порода, так как в процессе разрушения горных пород различные металлы поступают в почвенный горизонт.На процесс инактивации ТМ в почвах влияет органическое вещество - гуминовые кислоты, которые образуют комплексные соединения с металлами. Почвенные поглощающие комплексы (ППК) способны вступать в реакции ионного обмена с ТМ, содержащимися в почвенном растворе, поддерживая динамическое равновесие. Многие элементы могут адсорбироваться гидроокисями железа и марганца.На процесс кумуляции большое влияние оказывают гранулометрический состав почв, кислотность, биологическое поглощение ТМ растительным компонентом системы почва-растение. Все вышесказанное подтверждает, что процессы миграции ТМ в почвах намного сложнее аналогичных процессов в атмосфере и гидросфере и требуют тщательного подхода к мониторингу земельных ресурсов.Целью работы является оценка накопления тяжелых металлов и железа в почвах пригородной зоны г. Коврова (Владимирская обл.). Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:определить содержание ТМ и железа, присутствующих в различных формах;сравнить полученные результаты с действующими значениями ОДК, ПДК и фоновыми показателями;проанализировать буферные свойства почв,сдерживающие процесс закисления и активации депонированных форм ТМ.В исследованных почвах были определены валовое содержание Pb, Zn, Cu, Mn и Fe, а также подвижные формы, извлекаемые ацетатно-аммонийным буферным раствором (ААБ) с рН = 4,8 и азотной кислотой (1,0 М).
Методические указания МУ 2.1.7.730-99 «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 7 февраля 1999 г.)Metodicheskie ukazaniya MU 2.1.7.730-99 «Gigienicheskaya otsenka kachestva pochvy naselennykh mest» (utv. Glavnym gosudarstvennym sanitarnym vrachom RF 7 fevralya 1999 g.)Методические указания «По определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства» (утв. Заместителем Министра сельского хозяйства Российской Федерации 10 марта 1992 г.)Metodicheskie ukazaniya «Po opredeleniyu tyazhelykh metallov v pochvakh sel´khozugodiy i produktsii rastenievodstva» (utv. Zamestitelem Ministra sel´skogo khozyaystva Rossiyskoy Federatsii 10 marta 1992 g.)Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. - М.: Высш. школа, 2005.Orlov D.S., Sadovnikova L.K., Sukhanova N.I. Khimiya pochv. - M.: Vyssh. shkola, 2005.ГОСТ Р 50683-94 «Почвы. Определение подвижных соединений меди и кобальта по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО»GOST R 50683-94 «Pochvy. Opredelenie podvizhnykh soedineniy medi i kobal´ta po metodu Krupskogo i Aleksandrovoy v modifikatsii TsINAO»ГОСТ Р 50685-94 «Почвы. Определение подвижных соединений марганца по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО»GOST R 50685-94 «Pochvy. Opredelenie podvizhnykh soedineniy margantsa po metodu Krupskogo i Aleksandrovoy v modifikatsii TsINAO»ГОСТ Р 50686-94 «Почвы. Определение подвижных соединений цинка по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИНАО»GOST R 50686-94 «Pochvy. Opredelenie podvizhnykh soedineniy tsinka po metodu Krupskogo i Aleksandrovoy v modifikatsii TsINAO»ГН 2.1.7.2041-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве» (утв. Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации от 19.01.2006 г.).GN 2.1.7.2041-06 «Predel´no dopustimye kontsentratsii (PDK) khimicheskikh veshchestv v pochve» (utv. Glavnym gosudarstvennym sanitarnym vrachom Rossiyskoy Federatsii ot 19.01.2006 g.).ГН 2.1.7.2511-09 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве» (утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 18.05.2009 №32).GN 2.1.7.2511-09 «Orientirovochno dopustimye kontsentratsii (ODK) khimicheskikh veshchestv v pochve» (utv. Postanovleniem Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha Rossiyskoy Federatsii ot 18.05.2009 №32).Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами (утв. Роскомземом 10 ноября 1993 г. и Минприроды РФ 18 ноября 1993 г.)Poryadok opredeleniya razmerov ushcherba ot zagryazneniya zemel´ khimicheskimi veshchestvami (utv. Roskomzemom 10 noyabrya 1993 g. i Minprirody RF 18 noyabrya 1993 g.)Бирюков И.С., Макарова М.А., Кокорин А.М. Изучение воздействия кислотных дождей на систему «почварастение» // XVI Всероссийская студенческая научно-практическая конференция «Проблемы безопасности современного мира. Безопасность - 2011». - Иркутск, 2011.Biryukov I.S., Makarova M.A., Kokorin A.M. Izuchenie vozdeystviya kislotnykh dozhdey na sistemu «pochvarastenie». XVI Vserossiyskaya studencheskaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya «Problemy bezopasnosti sovremennogo mira. Bezopasnost´ - 2011». - Irkutsk, 2011.