Heavy Metals in Urban Soils of the Volga Federal District: a Conjugate Analysis of Official Data

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on a conjugated analysis of the official data of Roshydromet on the content of priority heavy metals (Cd, Pb, Zn, Cu, Ni) in the soils of 23 cities of the Volga Federal District, as well as Rosstat data on the socio-economic indicators of these settlements, the ecological and geochemical characteristics of urbanozems (Urbic Technosols) and with the help of multivariate statistical analyzes (cluster and factorial), possible relationships between soil pollution parameters and urban features of cities were revealed. For the soils of most cities in the region with average socioeconomic indicators, admissible levels of accumulation of Cd, Pb, Zn, and Cu have been established, which, in terms of concentrations, are close to the average abundance of urban soils in Russia. In small and medium-sized cities of the Republic of Bashkortostan, exceedances of APC Ni in soils are recorded, which reflects the presence of a regional geochemical anomaly of natural and anthropogenic nature in the eastern part of the Volga Federal District, but no correlations between nickel pollution and socio-economic indicators of settlements are revealed. The moderately hazardous level of complex pollution in urbanozems with dominant accumulation of Cd and significantly lower concentration ratios of other heavy metals (Belebey, Davlekanovo, Dzerzhinsk) shows no correlation with the demographic indicators of settlements. The more complex profile of soil pollution (Cd–Zn in Penza or Cu–Cd–Zn in Mednogorsk) shows lower values of the total fertility rate and higher values of the mortality rate (compared with the average regional indicators). In general, using the example of the cities of the Volga Federal District, it is shown that the gradients of increasing concentrations in soils of Cd, Pb, Zn, Cu and the total pollution index Zc are codirectional with an increase in the general mortality rate of the population.

About the authors

T. A. Paramonova

Izrael Institute of Global Climate and Ecology; Soil Science Faculty, Moscow State University

Author for correspondence.
Email: tparamonova@soil.msu.ru
Russia, 107258, Moscow; Russia, 119991, Moscow

G. M. Chernogaeva

Izrael Institute of Global Climate and Ecology; Institute of Geography, Russian Academy of Sciences

Email: tparamonova@soil.msu.ru
Russia, 107258, Moscow; Russia, 119017 , Moscow

N. N. Lukyanova

Scientific and Production Association “Typhoon”

Email: tparamonova@soil.msu.ru
Russia, 249038, Obninsk

M. S. Paramonov

Biology Faculty, Moscow State University

Email: tparamonova@soil.msu.ru
Russia, 119991, Moscow

References

  1. Алексеенко В.А., Алексеенко А.В. Химические элементы в геохимических системах. Кларки почв селитебных ландшафтов: монография. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета, 2013. 380 с.
  2. База данных показателей муниципальных образований. Росстат, 2022. http://www.gks.ru/dbscripts/munst/ (дата обращения 14.02.2022).
  3. Водяницкий Ю.Н. Загрязнение почв тяжелыми металлами и металлоидами и их экологическая опасность (аналитический обзор) // Почвоведение. 2013. № 7. С. 872–881. https://doi.org/10.1134/S1064229313050153
  4. Водяницкий Ю.Н. Формулы оценки суммарного загрязнения почв тяжелыми металлами и металлоидами // Почвоведение. 2010. № 10. С. 1276–1280. https://doi.org/10.1134/S106422931010011X
  5. Волчков А.Г., Никешин Ю.В., Конкина О.М., Ходина М.А., Чеботарева О.С. Состояние и перспективы развития минерально-сырьевой базы цветных, черных и редких металлов Приволжского Федерального округа // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2018. № 3. С. 36–47.
  6. Города России: https://города-россия.рф/alphabet.php (дата обращения 22.08.2022)
  7. Дмитрак Ю.В., Цидаев Б.С., Дзапаров В.Х., Харебов Г.Х. Минерально-сырьевая база цветной металлургии в России // Вектор ГеоНаук. 2019. Т. 2. № 1. С. 9–18.
  8. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. Версия 1.0. Министерство сельского хозяйства РФ. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева. 2019. https://egrpr.esoil.ru/ (дата обращения 27.08.2022)
  9. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2021 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2022. 131 с.
  10. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2020 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2021. 128 с.
  11. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2019 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2020. 129 с.
  12. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2018 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2019. 121 с.
  13. Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения в 2017 г. Ежегодник. Обнинск: ФГБУ “НПО “Тайфун”, 2018. 96 с.
  14. Касимов Н.С. Экогеохимия ландшафтов. М.: ИП Филимонов М.В. 2013. 208 с.
  15. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2021 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2022. 340 с.
  16. Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2021 год / Ред. Г.М. Черногаева. М.: Росгидромет, 2022. 220 с.
  17. Регионы России. Основные социально-экономические показатели городов. Статистический сборник. М.: Росстат, 2020. 458 с.
  18. Регионы России. Социально-экономические показатели. 2021. Статистический сборник. М.: Росстат, 2021. 1114 с. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.308
  19. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. Геохимия окружающей среды. М.: Недра М, 1990. 335 с.
  20. Семенков И.Н., Королева Т.В. Нормативы содержания химических элементов в почвах функциональных зон городов (обзор) // Почвоведение. 2022. № 1. С. 96–105. https://doi.org/10.1134/S1064229322010100
  21. Чернова О.В., Безуглова О.С. Опыт использования данных фоновых концентраций тяжелых металлов при региональном мониторинге загрязнения почв // Почвоведение. 2019. № 8. С. 1015–1026. https://doi.org/10.1134/S1064229319080040
  22. Численность населения Российской Федерации по муниципальным образованиям. М., 2021. https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13282?print=1 (дата обращения 05.08.2022).
  23. Экономико-географическая характеристика Приволжского федерального округа. Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2014. 71 с.
  24. Jiang Y., Chao S., Jianwei L, Yang Y. Source apportionment and health risk assessment of heavy metals in soil for a township in Jiangsu Province, China // Chemosphere. 2017. V. 168. P. 1658–1668. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.11.088
  25. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. Boca Raton: Crc. Press, 2010. 548 p.
  26. Kosheleva N.E., Vlasov D.V., Korlyakov I.D., Kasimov N.S. Contamination of urban soils with heavy metals in Moscow as affected by building development // Sci. Total Environ. 2018. V. 636. P. 854–863. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.308

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (228KB)
3.

Download (2MB)
4.

Download (391KB)
5.

Download (266KB)

Copyright (c) 2023 Т.А. Парамонова, Г.М. Черногаева, Н.Н. Лукьянова, М.С. Парамонов

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies