Масштаб загрязнения почв тяжелыми металлами в России | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Готфрид, Н. С. Масштаб загрязнения почв тяжелыми металлами в России / Н. С. Готфрид, Д. В. Чаптаров, Н. Н. Терещенко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2023. — № 25 (472). — С. 307-310. — URL: https://moluch.ru/archive/472/104445/ (дата обращения: 16.12.2024).



В данной статье авторы анализируют актуальность масштаба загрязнения почв тяжелыми металлами в Российской Федерации

Ключевые слова: загрязнение почв тяжелыми металлами, тяжелые металлы, источники загрязнения почв.

Тяжелые металлы (ТМ) являются вторыми (после пестицидов) по степени опасности загрязнителями наземных экосистем, значительно опережающими двуокись углерода и серы среди веществ. Существует множество природных и техногенных источников поступления ТМ. Среди антропогенных источников ТМ одним из основных являются промышленные предприятия, не оснащенные достаточно эффективными системами очистки выбросов. Источники загрязнения природной среды ТМ могут быть стационарными и подвижными. К стационарным относятся зоны промышленно-производственных объектов, строительства и складирования материалов или отходов. К подвижным: транспортные системы, включая объекты их обеспечения [2]. Также к антропогенным источникам можно отнести: выхлопные газы транспортных средств, внесение удобрений, сжигание угля, добыча и выплавка руды.

Среди природных источников основным является ветровая эрозия. [3]. Мониторинг ТМ в природе обязателен, так как при попадании в организм человека они могут вызвать серьезные нарушения в его работе [1].

Масштабы загрязнений почвы ТМ в Российской Федерации весьма значительны. Мониторинг загрязнения почвы ТМ проводится Росгидрометом в основном в районах, прилегающих к источникам промышленных выбросов. За период 2012–2021 гг. к опасной категории загрязнения почв отнесено 4,3 %, к умеренно опасной категории — 9,2 % обследованных населенных пунктов. Почвы 86,5 % обследованных населенных пунктов (в среднем) относятся к допустимой категории загрязнения ТМ [4].

В Красноярском крае и городе Норильск основным источником загрязнения ТМ являются крупные металлургические предприятия (ПАО «ГМК Норильский никель» и его подразделения), производящие никель, медь, кобальт и металлы платиновой группы. В 2015 году министерство природных ресурсов Красноярского края отнесло территорию городского округа Норильск к зоне чрезвычайной экологической ситуации. Зона воздействия с высоким уровнем загрязнения простирается до 25 км от города [5].

В Мурманской области районы наибольшего загрязнения почвы ТМ находятся вблизи предприятий цветной металлургии, в частности компании ПАО Кольская горно-металлической компания «Норильский никель», расположенных в городах Заполярный и Мончегорск. В радиусе 3 км от предприятия содержание приоритетных загрязнителей (Ni, Cu, и Co) в верхнем слое почвы достигает в среднем 60 и 30 ВДК. Площадь с максимальным загрязнением достигает 3,2 тыс. кв. км.

Наибольшая плотность промышленных источников комплексного загрязнения почвы ТМ наблюдается на среднем и южном Урале. В некоторых городах содержание металлов в почвах в 5–10 и более раз превышает уровни ВДК (города Кировград, Реж, Асбест, Ревда). В городской среде Челябинска насчитывается около 600 промышленных предприятий. Примерно 12 % территории города можно отнести к зоне экологического бедствия, где содержание Zn и Pb в почве в 25 раз превышает ВДК [6].

В Сибири высокий уровень техногенной нагрузки ТМ наблюдается в городе Белово Кемеровской области, где на протяжении 80 лет работал цинковый завод. В городе Братск Иркутской области, основным источником загрязнения являются алюминиевые заводы и завод ферросплавов; в городе Свирск — металлургический завод; Иркутск — строительные, машиностроительные заводы; в городе Черемхово — заводы тяжелого машиностроения, механической сборки, химического производства и карьеры. В почвах Свирска, уровни ПДК для Pb превышены от 9–63 раз.

На Дальнем Востоке наиболее неблагоприятным регионом является Приморский край. В Дальнегорске и Рудной пристани основным загрязняющим предприятием является Дальневосточный горно-химический комбинат. Также там расположен завод АО «ГМК «Дальполиметалл». Вокруг этой территории в 30-километровой зоне содержание Pb составляет 17–42 ПДК [7].

Неблагоприятная экологическая ситуация в отношении загрязнения почвы ТМ сложилась также и на юге России. Во Владикавказе основными источниками загрязнения являются АО «Электроцинк» и «Победит». Содержание ТМ в почвах превышает ВДК для Zn в 27 и 40 раз, Cd в 94 и 324 раза, Pb в 10–30 раз и Ni в 3–4 раза [6,7].

Помимо загрязнения почв в городах и их окрестностях часто отмечается повышенный фон загрязнения ТМ и в сельской местности. Общая площадь загрязнения почв сельхозугодий тяжелыми металлами в РФ составляет 3,6 млн. га. Из них более 3,3 млн га загрязнено особо токсичными и токсичными элементами, относящийся к I и II классам опасности [8]. По данным мониторинга в 2008 году процент обследованных пахотных почв, превышающих нормативы по содержанию ТМ составлял около 2 % (таблица 1) [9]. Чаще всего превышение содержания ТМ в почвах сельскохозяйственного назначения наблюдается на территориях, прилегающих к наиболее крупным городам, крупным автомагистралям или промышленным предприятиям.

Таблица 1

Доля загрязненных сельхозугодий в Российской Федерации

Элементы ТМ

Исследуемая территория

С содержанием ТМ выше предельных значений

тыс. га

процент от общей площади

тыс. га

процент от общей площади

Pb

16380,7

12,9

273,0

1,7

Cd

14257,7

11,3

27,7

0,2

Hg

7037,2

5,6

-

-

Ni

8667,5

6,8

56,0

0,7

Cr

5957,5

4,7

33,3

0,6

Zn

24783,5

19,6

54,0

0,2

Co

9256,6

7,3

94,3

1,0

Cu

22326,0

17,6

449,2

2,0

Накопление ТМ в почвах сельхозугодий может быть также результатом длительного использования фосфоритов, апатитов и проч. фосфорных удобрений, часто содержащих ТМ, пестицидов и проч. агрохимикатов, деятельности сельскохозяйственной техники, а также атмосферных осадков [10]. В таблице 2 показаны основные источники поступления ТМ в почву в Ставропольском крае [11].

Таблица 2

Среднегодовое поступление ТМ в агроценоз Ставропольского края в 1990–2002 гг.

Источник ТМ

Pb, гр/га -1

Cd, гр/га -1

Zn, гр/га -1

Cu, гр/га -1

Ni, гр/га -1

Минеральные удобрения

0,409

0,045

2,236

1,667

1,124

Органические удобрения

2,224

0,844

9,281

1,841

6,75

Гипсование

0,462

0,055

0,737

0,539

0,094

Атмосферные осадки

89,939

0,872

413,84

77,16

38,81

Таким образом, обзор данных экологического мониторинга, освещенных в литературных источниках, свидетельствует о том, что проблема загрязнения почв тяжелыми металлами для Российской Федерации весьма актуальна. ТМ являются одними из основных загрязняющих веществ, от которых зависит как стабильность функционирования природных экосистем, так и качество среды в населенных пунктах и, в конечном итоге, здоровье населения. ТМ попадают в окружающую среду в результате широкого спектра техносферной активности человека: начиная промышленными предприятиями и заканчивая внесением удобрений в почву. Актуальным является постоянный контроль качества природной среды, в том числе мониторинг содержания тяжелых металлов в почвах, особенно сельскохозяйственного назначения. В РФ данный мониторинг проводится Росгидрометом в основном в районах, прилегающих к источникам промышленных выбросов ТМ в окружающую среду.

Литература:

  1. Загрязнение почв тяжелыми металлами. Способы контроля и нормирования загрязненных почв / Джуввеликян Х.А [и др.]. Воронеж: Изд-во Ворон. гос. ун-та, 2009. 6 с.
  2. Геоэкологическая оценка современного содержания свинца в почвенном покрове урбанизированных территорий нижнего поволжья / Синцов А. В. [и др.] // Геология, география и глобальная энергия. Геоэкология. 2021. № 2(81). С. 137–144.
  3. Geochemical accumulation and source tracing of heavy metals in arable soils from a black shale catchment, southwestern China / [Wei W. et al.] // Sci. of The Total Env. 2023. Vol. 857(2). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.159467.
  4. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Российской Федерации» за 2021 год [Электронный ресурс]: официальный сайт Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации. URL:https://www.mnr.gov.ru/docs/gosudarstvennye_doklady/gosudarstvennyy_doklad_o_sostoyanii_i_ob_okhrane_okruzhayushchey_sredy_rossiyskoy_federatsii_v_2021_/ (дата обращения: 11.03.2023).
  5. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае» за 2015 год [Электронный ресурс]: официальный сайт Министерства экологии и рационального природопользования Красноярского края. URL:http://www.mpr.krskstate.ru/envir/page5849/0/id/22605 (дата обращения: 12.03.2023).
  6. Current state and dynamics of heavy metal soil pollution in Russian Federation — A review / [Barsova N. et al.] // Env. Pollution. 2019.Vol 249. P 200–207. DOI: 10.1016/j.envpol.2019.03.020.
  7. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Российской Федерации» за 2016 год [Электронный ресурс]: официальный сайт Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации. URL: https://www.mnr.gov.ru/docs/o_sostoyanii_i_ispolzovanii_vodnykh_resursov_rossiyskoy_federatsii/gosudarstvennyy_doklad_o_sostoyanii_i_ispolzovanii_vodnykh_resursov_rossiyskoy_federatsii_v_2016_god/ (дата обращения: 11.03.2023).
  8. Алексахин Р. М., Лунёв М. И. Техногенное загрязнение сельскохозяйственных угодий (исследования, контроль и реабилитация территорий) // Плодородие. 2011. № 3
  9. Проблемы деградации и восстановления продуктивности земель сельскохозяйственного назначения в России / Г.А Романенко [и др.]. М.: Изд-во Федерального гос. научн. ун-та «Росинформагротех», 2008. 68 с.
  10. Мотузова Г. В., Карпова Е. А. Химическое загрязнение бисоферы и его экологические последствия. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2013. 302 с.
  11. Podkolzin O. A. Heavy metals in agrocenoses of the Stavropol territory // Agrochem. Herald. 2005. Vol 5. P. 9–11.
Основные термины (генерируются автоматически): Российская Федерация, город, металл, почва, содержание ТМ, Красноярский край, общая площадь, основной источник загрязнения, сельскохозяйственное назначение, Ставропольский край.


Ключевые слова

тяжелые металлы, загрязнение почв тяжелыми металлами, источники загрязнения почв

Похожие статьи

Оценка воздействия железнодорожного транспорта на почвы прилегающих территорий

В статье рассматривается общая характеристика загрязнения почв тяжелыми металлами, основные источники загрязнения. Даны рекомендации по снижению проникновения тяжелых металлов в почвы прилегающих территорий.

Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом

В статье авторы изучили мониторинг загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом.

Защищенность от загрязнения подземных вод Республики Башкортостан

В статье автор рассматривает безопасность подземных вод Республики Башкортостан.

Мониторинг источников загрязнения атмосферного воздуха

В статье авторы изучили мониторинг источников загрязнения атмосферного воздуха.

Тяжелые металлы как фактор загрязнения вод (обзор)

В статье приводится обзор данных литературы о тяжелых металлах, источники поступления в окружающую среду и их негативное воздействие на организмы.

Исследование воды из открытых водоемов в Самарской области

В статье рассматривается важность воды в жизни планеты и проблема загрязнения открытых водоемов Самарской области промышленным производством и продуктами жизнедеятельности человека. Проведено исследование проб воды по ряду физических и химических пок...

Загрязнение Мирового океана пластиковыми отходами

В статье рассмотрены статистика загрязнения Мирового океана пластиковыми отходами, источники загрязнения, а также негативное влияние данной проблемы на экосистему планеты. Изучены превентивные меры и перспективные методы очистки вод.

Разработка мероприятий по снижению загрязнения водоемов нефтью

В статье проведен анализ проблемы загрязнения нефтью и нефтепродуктами водоемов и разработаны комплексы с применением сорбентов для снижения загрязнения водоемов нефтью

Последствия загрязнения почвы тяжелыми металлами

Стремительная индустриализация и интенсивная сельскохозяйственная деятельность за последние несколько десятилетий привели к накоплению различных загрязняющих веществ в окружающей среде, в особенности — тяжёлых металлов. Негативные последствия загрязн...

Рыбохозяйственные аспекты проблемы охраны водоемов от загрязнения

В данной работе затронуты вопросы, касающиеся экологических особенностей поведения и биологического действия загрязняющих веществ в водной среде и связанные с рыбохозяйственным использованием водоемов. Трудно выделить среди отраслей народного хозяйст...

Похожие статьи

Оценка воздействия железнодорожного транспорта на почвы прилегающих территорий

В статье рассматривается общая характеристика загрязнения почв тяжелыми металлами, основные источники загрязнения. Даны рекомендации по снижению проникновения тяжелых металлов в почвы прилегающих территорий.

Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом

В статье авторы изучили мониторинг загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом.

Защищенность от загрязнения подземных вод Республики Башкортостан

В статье автор рассматривает безопасность подземных вод Республики Башкортостан.

Мониторинг источников загрязнения атмосферного воздуха

В статье авторы изучили мониторинг источников загрязнения атмосферного воздуха.

Тяжелые металлы как фактор загрязнения вод (обзор)

В статье приводится обзор данных литературы о тяжелых металлах, источники поступления в окружающую среду и их негативное воздействие на организмы.

Исследование воды из открытых водоемов в Самарской области

В статье рассматривается важность воды в жизни планеты и проблема загрязнения открытых водоемов Самарской области промышленным производством и продуктами жизнедеятельности человека. Проведено исследование проб воды по ряду физических и химических пок...

Загрязнение Мирового океана пластиковыми отходами

В статье рассмотрены статистика загрязнения Мирового океана пластиковыми отходами, источники загрязнения, а также негативное влияние данной проблемы на экосистему планеты. Изучены превентивные меры и перспективные методы очистки вод.

Разработка мероприятий по снижению загрязнения водоемов нефтью

В статье проведен анализ проблемы загрязнения нефтью и нефтепродуктами водоемов и разработаны комплексы с применением сорбентов для снижения загрязнения водоемов нефтью

Последствия загрязнения почвы тяжелыми металлами

Стремительная индустриализация и интенсивная сельскохозяйственная деятельность за последние несколько десятилетий привели к накоплению различных загрязняющих веществ в окружающей среде, в особенности — тяжёлых металлов. Негативные последствия загрязн...

Рыбохозяйственные аспекты проблемы охраны водоемов от загрязнения

В данной работе затронуты вопросы, касающиеся экологических особенностей поведения и биологического действия загрязняющих веществ в водной среде и связанные с рыбохозяйственным использованием водоемов. Трудно выделить среди отраслей народного хозяйст...

Задать вопрос