Ученые рассказали о содержании тяжелых металлов в почвенном покрове Тюмени
Специалисты ТюмГУ совместно с коллегами оценили содержание тяжелых металлов в городских почвах Тюмени и особенности их пространственного распределения.
Процессы урбанизации, как правило, связывают с повышением качества жизни и формированием комфортной городской среды, но у этого явления есть и негативные стороны. Увеличение площади городов, развитие промышленности и усложнение транспортной инфраструктуры могут оказывать неблагоприятное воздействие на состояние окружающей среды, например, в результате загрязнения различных компонентов городских ландшафтов тяжелыми металлами, что в свою очередь ведет росту заболеваемости населения и сокращению продолжительности жизни.
Тюмень относится к числу наиболее интенсивно развивающихся городов Западной Сибири. До начала XX века город функционировал как небольшой транспортный и торговый центр, однако, с началом активной индустриализации в 1960-е годы, наблюдается существенное увеличение территории города и численности населения, приводящее к трансформации городской среды, в том числе и почвенного покрова Тюмени.
Важно отметить, что последние исследования геохимии почв Тюмени проводились в 1990-х годах, что не позволяет оценить последствия урбанизации последних десятилетий и не отражает текущее состояние почвенного покрова города.
Выпускница аспирантуры Института наук о Земле ТюмГУ Елизавета Константинова совместно с сотрудниками Южного федерального университета оценила содержание тяжелых металлов в городских почвах Тюмени и особенности их пространственного распределения. Отметим, что исследование охватило всю площадь города в пределах современных административных границ, а не только центральные районы с высокой антропогенной нагрузкой. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Environmental Management.
Учеными установлено, что степень загрязнения поверхностных горизонтов почв Тюмени тяжелыми металлами варьировала от низкой до высокой. Среднее содержание хрома, цинка, никеля, свинца и ванадия в городских почвах соответствовало низкому уровню загрязнения. В некоторых почвенных образцах умеренное загрязнение было выявлено для меди, кобальта, и, в меньшей степени, для хрома. В свою очередь, высокое загрязнение городских почв ванадием, цинком и никелем регистрировалось в 1, 4,9 и 5,9 процентах проб соответственно.
Авторами также был проведен анализ содержания тяжелых металлов в почвенном покрове относительно других городов с сопоставимым населением. Выяснилось, что в тюменских почвах наблюдаются более низкие концентрации цинка и свинца, что связано с менее длительным воздействием тяжелой промышленности. Вместе с тем показаны более высокие концентрации ванадия и кобальта, которые соответствуют особенностям почвообразующих пород региона.
Определены особенности пространственного распределения тяжелых металлов. Такие элементы, как ванадий, хром и кобальт, имеют преимущественно природный характер, их повышенные содержания наблюдаются в почвах тяжелого гранулометрического состава. Точечные слабоконтрастные аномалии этих элементов формируются в различных районах города под влиянием транспорта и предприятий металлообработки.
Похожие закономерности характерны для никеля, меди и цинка с той лишь разницей, что их поступление в большей степени определяется антропогенным фактором. Мышьяк и свинец проявляют себя как типичные антропогенные элементы, формируют значительные по площади зоны аномальных концентраций. В пределах города выделяется крупная полиэлементная аномалия в районе аккумуляторного завода.
«Как правило, исследователи концентрируют внимание на территориях с известным высоким экологическим риском, например, мегаполисах, старопромышленных центрах или городах с развитой промышленностью. Тюмень, несмотря на почтенный возраст, не отличается длительной историей антропогенного воздействия, - комментирует Елизавета Константинова - Вместе с тем, город интересен не столько как доступный для изучения объект, а как редкий для постсоветского пространства пример населенного пункта, где в настоящее время происходит интенсивное развитие городской среды и рост населения».
Сообщается, что немаловажный вклад в загрязнение почв тяжелыми металлами вносит транспорт. Так, повышенные концентрации хрома, никеля, меди и цинка связаны с истиранием шин тормозных колодок, а повышенные концентрации ванадия, кобальта, свинца и мышьяка - с выхлопными газами двигателей. Что интересно, высокие концентрации кобальта, никеля, хрома, меди и свинца характерны для районов, образованных 60-80 лет назад.
Исследовательская группа подытоживает, что, несмотря на ряд аномалий, связанных как с особенностями почвообразующих пород, так и антропогенным воздействием, в Тюмени наблюдается благоприятная ситуация относительно загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами.
