Эколого-геохимическая оценка состояния запечатанных почв Восточной Москвы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследованы запечатанные дорожными покрытиями почвы в Восточном административном округе (ВАО) Москвы, установлены их морфологические и физико-химические свойства в зонах различного функционального назначения, оценено их эколого-геохимическое состояние и уровень содержания легкорастворимых солей (ЛС) и приоритетных органических загрязнителей - нефтепродуктов (НП) и бенз(а)пирена (БП) по сравнению с фоновыми и открытыми почвами. В основу статьи положены результаты почвенно-геохимической съемки экраноземов в сентябре 2016 г. и полученные ранее аналитические данные с незапечатанной территории в южной части ВАО. Разработана методика картографирования и составлена карта запечатанности почвенного покрова ВАО. Определено морфологическое строение и основные свойства горизонтов экраноземов в разных функциональных зонах ВАО. Они имеют низкое содержание органического вещества (2,24%), щелочной рН (8,0), легкосуглинистый гранулометрический состав. Несмотря на применение противогололедных реагентов и минеральных удобрений верхняя часть профиля запечатанных почв не засолена, соли накапливаются преимущественно в средней и нижней частях профиля, образуя максимумы в горизонте RAT. Экранирование почв асфальтобетоном не является препятствием для проникновения в них техногенных потоков загрязняющих веществ - солей, НП, БП, способных накапливаться в повышенных концентрациях и образовывать контрастные техногенные аномалии. Среднее содержание БП в запечатанных почвах превышает фоновый уровень в 56 раз, а ПДК - в 9,6 раза. Допустимое содержание НП в экраноземах превышено в 9,5 раза. Однако по сравнению с открытыми почвами содержание БП и НП в экраноземах в 3,5 раза меньше. Профильное распределение БП, как правило, равномерное, за исключением промышленной зоны, а НП - аккумулятивное с несколькими хорошо выраженными максимумами в разных частях профиля. В результате латеральной миграции БП и НП накапливаются в экраноземах нижних частей склонов, где они образуют аккумуляции на органоминеральном и сорбционно-седиментационном геохимических барьерах. Высококонтрастные техногенные аккумуляции углеводородов формируются преимущественно в экраноземах промышленной и транспортной зон. При вскрытии асфальта могут возникнуть риски, связанные с миграцией углеводородов в другие компоненты ландшафта, включением их в биологический круговорот и пищевые цепи.

Об авторах

Елена Михайловна Никифорова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikiforova-geo@mail.ru

кандидат географических наук, старший научный сотрудник кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ

Ленинские горы, 1, Москва, Россия, 119991

Наталья Евгеньевна Кошелева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: natalk@mail.ru

доктор географических наук, ведущий научный сотрудник кафедры геохимии ландшафтов и географии почв географического факультета МГУ

Ленинские горы, 1, Москва, Россия, 119991

Тимур Салаватович Хайбрахманов

Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС»

Email: haibrahmanov@scanex.ru

кандидат географических наук, заместитель руководителя департамента группы компаний «СКАНЭКС»

Киевское шоссе, 1, Бизнес-парк «Румянцево», корп. А, 8 подъезд, оф. 732, Москва, Россия, 108811

Список литературы

  1. Glazovskaya M.A., Solntseva N.P., Gennadiev A.N. Techno-pedogenesis: forms of manifestations. Success of soil science. Moscow: Nauka, 1986. P. 106—112. (In Russ).
  2. Gerasimova M.I., Stroganova M.N., Mozharova N.V., Prokofieva Т.V. Anthropogenic soils (genesis, geography, reclamation). Moscow: Oikumena, 2003. 266 p. (In Russ).
  3. FAO/ISRIC. Guidelines for Soil Profile Description. 3th ed. Food and Agriculture Organization of the Union Nations. Rome, 2000.
  4. Gesentsvey L.B., Gorelyshev N.V., Boguslavsky A.M., Korolev I.V. Road asphalt concrete. Moscow: Transport, 1985. 350 p. (In Russ).
  5. Manuylov M.B., Moskovkin V.M. Influence of surface run-off (rain and thawed waters) on the ecological and technogenic situation in cities. Water and ecology: problems and solutions. 2016. 2: 35—47 (In Russ).
  6. Wessolek G. Sealing of soils. Urban ecology, an international perspective on the interaction between humans and nature. Springer, 2008. Pp. 161—179.
  7. Burghardt W. Soil sealing ways, constraints, benefits and management. Soils within Cities. Global approaches to their sustainable management — composition, properties, and functions of soils of the urban environment. M.J. Levin, K.-H.J. Kim, J.L. Morel, W. Burghardt, P. Charzynski, R.K. Shaw, editors. IUSS Working Group SUITMA. 2017. IV. P. 169—175.
  8. Soils within Cities. Global approaches to their sustainable management — composition, properties, and functions of soils of the urban environment. M.J. Levin, K.-H.J. Kim, J.L. Morel, W. Burghardt, P. Charzynski, R.K. Shaw, editors. IUSS Working Group SUITMA. 2017. IV. 275 p.
  9. Stroganova M.N., Prokofyeva Т.V. Influence of road covering on urban soils. Moscow University Soil Science Bulletin. 1995. 2: 3—11.
  10. Prokofyeva Т.V. Urban soil, sealed with road surfaces (based on the example of Moscow). PhD Thesis. Moscow: MSU, faculty of soil science, 1998. 24 p. (In Russ).
  11. Zabelina O.N., Zlyvko A.S. Biological activity of the sealed soil on urbanized territories. Progresses of modern natural science. 2015. No. 5. Pp. 167—170. (In Russ).
  12. Prokofyeva T.V., Martynenko I.A., Ivannikov F.A. Classification of Moscow soils and parent materials and its possible inclusion in the classification system of Russian soils. Eurasian Soil Science. 2011. 44 (5): 561—571.
  13. European Environment Agency. URL: http://www.eea.europa.eu/articles/ urban-soil-sealingin-europe (date of access: 14.12.2017).
  14. Kasimov N.S., Vlasov D.V., Kosheleva N.E., Nikiforova E.M. Geochemistry of the landscapes in the Eastern Moscow. Moscow: APR, 2016. 276 p. (In Russ).
  15. Bityukova V.R., Saulskaya T.D. Change in the anthropogenic impact of industrial zones in Moscow in the post-Soviet period. Vestnik Moskovskogo Universiteta, Seriya 5, Geografiya. 2017. 3. (In Russ).
  16. Kosheleva N.E., Nikiforova E.M. Long-Term Dynamics of Urban Soil Pollution with Heavy Metals in Moscow. Applied and Environmental Soil Science. 2016. 2016: 10 pp. doi: 10.1155/2016/5602795
  17. Regions and cities of Russia: an integral assessment of the environmental state. N.S. Kasimov, V.R. Bityukova, S.M. Malkhazova et al. Moscow: IP Filimonov MV, 2014. 560 p. (In Russ). [18] Nikiforova E.M., Kasimov N.S., Kosheleva N.E. Long-term dynamics of the anthropogenic salinization of soils in Moscow (by the example of the Eastern district). Eurasian Soil Science. 2014. 47 (3): 203—215.
  18. Sister V.G., Koretsky V.E. Engineering and environmental protection of the water system of the northern megapolis in winter. Moscow: TsentrMGUIE, 2004. 159 p. (In Russ).
  19. Khomyakov D.M. Moscow does not believe in tears. On the de-icing reagents used in Moscow for the winter period and their volume. The Road Power, 2015. 58: 91—95 (In Russ).
  20. Smagin A.V., Azovtseva N.A., Smagina M.V., Stepanov A.L., Myagkova A.D., Kurbatova A.S. Criteria and methods to assess the ecological status of soils in relation to the landscaping of urban territories. Eurasian Soil Science. 2006. 39 (5): 539—551. GEOECOLOGY
  21. Pikovsky Yu.I., Ismayilov N.M., Dorokhova M.F. Fundamentals of oil and gas geoecology. Moscow: INFRA-M, 2015. 400 p. (In Russ).
  22. Geochemistry of polycyclic aromatic hydrocarbons in rocks and soils. A.N. Gennadiyev, Yu.I. Pikovsky, editors. Moscow: Moscow University Publishing House, 1996. 192 p. (In Russ).
  23. Jacob J. The significance of polycyclic aromatic hydrocarbons as environmental carcinogens. 35 years research on PAH — a retrospective. Polycycl. Aromat. Compd. 2008; 28 (4-5): 242—272. http://dx.doi.org/10.1080/ 10406630802373772
  24. Khalili N.R., Scheff P.A., Holsen T.M. PAH source fingerprints for coke ovens, diesel and gasoline engines, highway tunnels, and wood combustion emissions. Atmos. Environ. 1995; 29: 533—542.
  25. Larsen R.K., Baker J.E. Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons in the urban atmosphere: a comparison of three methods. Environ. Sci. Technol. 2003. 37 (9): 1873—1881. URL: http://dx.doi.org/10.1021/es0206184 (date of access: 14.12.2017).
  26. Wild S.R., Jones K.C. Polynuclear aromatic hydrocarbons in the United Kingdom environment: a preliminary source inventory and budget. Environ. Pollut. 1995. 88 (1): 91—108. URL: http:// dx.doi.org/10.1016/0269-7491(95) 91052-M (date of access: 14.12.2017).
  27. Wania F., MacKay D. Tracking the Distribution of Persistent Organic Pollutants. Environ. Sci. Technol. 1996. 30 (9): 390A—396A. URL: http://dx.doi.org/10.1021/ es962399q (date of access: 14.12.2017).
  28. Trapido M. Polycyclic aromatic hydrocarbons in Estonian soil: contamination and profiles. Environ. Pollut. 1999. 105 (1): 67—74. URL: http://dx.doi.org/10.1016/ S0269-7491(98)00207-
  29. (date of access: 14.12.2017).
  30. Fernández P., Vilanova R.M., Martínez C., Appleby P., Grimalt J.O. The Historical Record of Atmospheric Pyrolytic Pollution over Europe Registered in the Sedimentary PAH from Remote Mountain Lakes. Environ. Sci. Technol. 2000. 34 (10): 1906—1913. URL: http://dx.doi. org/10.1021/es9912271 (date of access: 14.12.2017).
  31. Nam J.J., Sweetman A.J., Jones K.C. Polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs) in global background soils. J. Environ. Monit. 2009. 11 (1): 45—48. URL: http://dx.doi.org/10.1039/ B813841A (date of access: 14.12.2017).
  32. Nikiforova E.M., Kosheleva N.E. Polycyclic aromatic hydrocarbons in urban soils (Moscow, Eastern District). Eurasian Soil Science. 2011. 44 (8): 1018—1030.
  33. Ecological atlas of Moscow. Moscow: ABF/ABF Publishing House, 2000. 96 p. (In Russ).
  34. Kasimov N.S., Nikiforova E.M., Kosheleva N.E., Khaybrakhmanov Т.S. Geoinformation landscape-geochemical mapping of urban areas (on the example of EAD in Moscow). 1. Cartographic support. Geoinformatics. 2012. 4: 37—45 (In Russ).
  35. Orlov D.S. Chemistry of soils. Moscow: Moscow University Publishing House, 1985. 376 p. (In Russ).
  36. Targulyan V.O., Kozlovsky F.I., Karavaeva N.A., Aleksandrovsky A.L. The problem of soil evolution in Dokuchaev soil science. 100 years of genetic soil science. Moscow: Nauka, 1986. P. 104—117. (In Russ).
  37. Solntseva N.P. Morphogenetic analysis of technogenically transformed soils. Eurasian Soil Science. 1990. 1: 96—101 (In Russ).
  38. Ecological Requirements for Soils and Grounds in Moscow. N.F. Ganjara, editor. Moscow: Agroconsult, 2005. 32 pp. (In Russ).
  39. Pikovsky Yu.I., Gennadiev A.N., Krasnopeeva A.A., Puzanova Т.А. Natural and technogenic hydrocarbon geochemical fields in soils: concept, typology, indicator significance. Geochemistry of landscapes and geography of soils. 100th Anniversary of the Birth of M.A. Glazovskaya. N.S. Kasimov, M.I. Gerasimova, editors. Moscow: APR, 2012. P. 236—258. (In Russ).
  40. Zabelina О.N. Integral toxicity of urban sealed soils. Topical issues of modern science. 2015. 8: 15—18. (In Russ).
  41. Stroganova M.N., Myagkova A.D., Prokofyeva Т.V. The Role of Soils in Urban Ecosystems. Eurasian Soil Science. 1997. 8: 124—129.
  42. Stroganova M.N. Urban Soils: Genesis, Systematics and Ecological Importance (by the Example of Moscow). Diss. Thesis of Doctor of Biological sciences. Moscow: MSU, 1998. 71 p. (In Russ).
  43. Glazovskaya M.A. Geochemical barriers in soils: typology, functional features and ecological significance. Geochemistry of landscapes and geography of soils. 100th Anniversary of the Birth of M.A. Glazovskaya. N.S. Kasimov, M.I. Gerasimova, editors. Moscow: APR, 2012. Pp. 26—44. (In Russ).
  44. Kasimov N.S., Kosheleva N.E., Nikiforova E.M., Vlasov D.V. Benzo[a]pyrene in urban environments of eastern Moscow: pollution levels and critical loads. Atmospheric Chemistry and Physics. 2017. 17: 2217—2227. doi: 10.5194/acp-17-2217-2017
  45. On the state of the environment in Moscow in 2014. A.O. Kulbachevsky, editor. Мoscow: DP and ООS; NIA Nature, 2015. 384 p. (In Russ).
  46. Kosheleva N.E., Nikiforova E.M. Long-term dynamics and factors of accumulation of benzo(a) pyrene in urban soils (by the example of the EAD in Moscow). Moscow University Soil Science Bulletin. 2011. 66 (2): 65—74 (In Russ).
  47. Chernyanskii S.S., Alekseeva T.A., Gennadiev A.N., Pikovskii Y.I. Organic profile of soddy-gley soil strongly polluted by polycyclic aromatic hydrocarbons. Eurasian Soil Science. 2001. 34 (11): 1170—1179.
  48. Burghardt W., von Bertrab M. Dialeimmasol, urban soil of pavements. J Soils & Sediments. 2016. (11): 2500—2513. doi: 10.1007/s11368-016-1526-y
  49. Vasenev V.I., Stoorvogel J.J., Ibatulina S.A., Romzaykina O.N., Moedt E., Kanaeva S.A., Ivashchenko K.V., Ananyeva N.D., Dovletyarova E.A. Urbanization in New Moscow: challenges and perspectives for soil resources. SUITMA 9. 9th international congress “Soils of Urban, Industrial, Traffic, Mining and Military Areas”. Russia, Moscow, 22—26 May 2017. Abstract book. P. 224—228.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».