Защита городской среды

Устойчивость почв к загрязнению химически активными техногенными веществами определяется условиями разложения, рассеяния и удаления привнесенных веществ. Условия разложения зависят от количества солнечной энергии как катализатора фотохимических реакций; от гидротермического режима, с которым связана микробиологическая активность; от окислительно-восстановительных и щелочно-кислотных условий. Вынос продуктов техногенеза зависит от величины стока, водопроницаемости, уклонов поверхности и дренированности территории. Для оценки устойчивости почв региона выбраны следующие критерии: 1. Механический состав почвообразующих отложений – определяет фильтрационные и сорбционные свойства, чем больше крупность материала, тем выше фильтрация отложений, чем тоньше состав, тем выше сорбционная способность; 2. Щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия – определяют различную степень миграции поллютантов по профилю почв; 3. Мощность органогенных горизонтов – определяет величину сорбционной емкости этих горизонтов; 4. Содержание гумуса в верхних почвенных горизонтах – определяет биогенную аккумуляцию токсинов. На основе анализа данных критериев и особенностей строения почвенных горизонтов СПР были оценены потенциалы самоочищения почв от минеральных и органических загрязняющих веществ. В целом, по Северодвинскому промышленному району около 80% территории занимают почвы с низким потенциалом самоочищения от загрязнения химически активными техногенными веществами, около 19% составляют почвы со средним потенциалом самоочищения и только 1% территории представлен почвами с высоким потенциалом самоочищения. Отсюда следует вывод, что почвы района в своем большинстве малоустойчивы к загрязнениям, наносимым воздействием техногенных объектов, и требуют к себе особо бережного отношения.

Исследования показали, что почвы района накапливают свинец в количествах, в 2-3 раза превышающих фоновое содержание и в 1,5 раза превышающих ПДК для данного типа почв. Наиболее загрязненными являются пробы, отобранные возле автозаправочной станции и на перекрестке Ленинского проспекта с ул. Обручева. Так, валовое содержание свинца в данных пробах составляет 64,8 и 72,2 мг/кг, а содержание подвижных форм – 17,0 и 37,7 мг/кг соответственно. При этом наблюдается тенденция повышения содержания свинца в газонах вдоль Ленинского проспекта при приближении к центру города, что непосредственно связано с ростом интенсивности движения автотранспорта. По мере увеличения уровня загрязнения возрастает и вариабельность содержания элемента в почвах газонов до 20-30%. Сведения о содержании в почвах города различных соединений тяжелых металлов необходимы при оценке опасности загрязнения городской среды и составления прогнозов ее состояния. В обменно форме в почвах города присутствует 2-7% Pb от валового содержания, с органическим веществом в антропогенных почвах связано 17-58% Pb. Доля металлов, связанных с органическим веществом, зависит от запасов последнего в почвах. Содержание в почвах города доступных для растений подвижных форм соединений свинца более чем на порядок превышает фоновые значения, и является наиболее чувствительным показателем загрязнения почв тяжелыми металлами. Доля извлечения подвижных форм соединений свинца относительно валовых запасов составляет в среднем 28%, а в фоновых почвах – 10-12%. Таким образом, для почв города характерно не только повышенное содержание подвижных форм соединений металлов, но и значительная доля от их общего содержания. Основной причиной высокого содержания свинца в почвах вдоль Ленинского проспекта является высокая интенсивность автомобильного транспорта. В связи с этим необходимо развивать и ускорять природоохранные работы непосредственно в сфере транспортного хозяйства, обеспечивая своевременный ввод в эксплуатацию более экологичных транспортных средств с использованием экологически чистого топлива, а также проводить мероприятия, способствующие снижению уже существующих уровней загрязнения.

Выполнено теоретическое и экспериментальное исследование и рассмотрена методика математического моделирования воздействия полициклических ароматических углеводородов на основании сведений о динамике их сорбции почвами, олеофильности и растворимости в воде. Исследования касались определения уровня токсичности 16 видов указанных химических соединений и оценивались по воздействию их на процессы жизнедеятельности и репродуктивность Folsomia fimetaria. Рассмотрена методика подготовки проб и процедура проведения экспериментов. Обсуждены полученные при выполненном исследовании результаты. Отмечено, что только некоторые виды полициклических ароматических углеводородов (нафталин, аценафталин, аценафтилен, антрацен, флуорен, пирен и флуорантен) существенно влияют на развитие и репродуктивность Folsomia fimetaria. Оценена степень токсичности и механизм воздействия указанных видов соединений. Рассмотрена методика оценки степени токсичности различных видов полициклических ароматических углеводородов на основании моделирования указанных свойств с применением методики (QSAR), определяющей взаимосвязь структуры этих соединений и их активности.