Вплив ґрунтових властивостей на розподіл важких металів в ґрунтах міських екосистем

Одним із міст України з найбільш несприятливою екологічною ситуацією є Дніпродзержинськ. У результаті тривалої інтенсивної діяльності промислових підприємств різної галузевої спрямованості велика кількість забруднюючих речовин, в тому числі і важких металів (ВМ), зрештою потрапляють на поверхню ґрунту, і їхня подальша доля залежить від його хімічних і фізичних властивостей.
Оцінка стану урбоекосистем з використанням ВМ в якості стрес-індексів забруднення навколишнього середовища, наразі, є надзвичайно актуальною. На протязі 2001-2004 рр. було проведено педогеохімічне обстеження території м. Дніпродзержинська. Відібрано 620 ґрунтових зразків з верхнього горизонту, методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії визначався вміст у ґрунтах Fe, Mn, Ni, Cu, Zn, Pb, Cd. Ці елементи майже обов’язково присутні в асоціаціях, які є типовими для сучасних промислових міст. 
       На формування просторової структури геохімічних аномалій ВМ у ґрунтах урбанізованих територій впливає ряд чинників, серед яких відстань від основних джерел викидів, природа самого металу, геоморфологічні особливості території,  мікрокліматичні умови повітряної міграції тощо. Не останню роль в процесах фіксації ВМ у ґрунтах відіграють і їхні властивості,  серед яких найважливішими вважаються вміст органічної речовини, карбонатів, глинистих мінералів та кислотно-лужні умови. Нами було проведено багатофакторний регресійний аналіз з метою виявлення кількісної залежності концентрації  ВМ у ґрунтах (Св) від їх хімічних та фізико-хімічних властивостей. В якості факторів, які зумовлюють мінливість у вмісті металів, були використані вміст гумусу (Н), фізичної глини (фг), карбонатів (крб) та значення рН водяної витяжки (рН). На території міста було виділено чотири зони за їх географічним розташуванням: Західна (селітебна зона, вплив промисловості – незначний, сумарний показник концентрації ВМ (СПК) – 10,8, ступінь забруднення слабка), Центральна (комплекс підприємств чорної металургії, металообробної і будівельної промисловості, житлові квартали, СПК – 21,8, ступінь забруднення помірна, наявність локальних аномалій з сильним ступенем забруднення ВМ), Східна (комплекс підприємств хімічної промисловості, металообробка, житлові квартали, СПК – 24,1, ступінь забруднення помірна, наявність локальних аномалій з сильним і дуже сильним ступенем забруднення), Лівобережна (промислове виробництво відсутнє, селітебна зона, СПК – 7,6, ступінь забруднення слабка, наявність від’ємних аномалій заліза, марганцю, міді та нікелю). Побудовані наступні регресійні моделі та визначені коефіцієнти множинної кореляції (R). Достовірність моделей підтверджена перевіркою за критерієм Фішера при довірчій ймовірності 0,95.
Західна зона: Св = - 56,4 + 4,2Н + 0,57фг + 0,13крб + 6,71рН (R = 0,80);
 Центральна зона: Св = - 54,5 + 6,36Н – 0,21фг + 3,35крб + 6,16рН (R = 0,67);
Східна зона: Св = 112,4 + 2,46Н – 0,22фг + 6,67крб + 1,50рН (R = 0,68);
Лівобережна зона: Св = - 9,6 + 4,2Н – 0,30фг + 6,40крб + 2,45рН (R = 0,94).
       Аналіз коефіцієнтів моделей показав, що на накопичення елементів у ґрунтах Західної та Центральної зон більшою мірою впливає значення рНводн та вміст гумусу, Східної і Лівобережної – вміст карбонатів, дещо менше гумусу. Звертає на себе увагу порівняно менший вплив вмісту фракції фізичної глини, хоча за гранулометричним складом ґрунти міста іноді значно відрізняються. Також порівняно менший вплив рНводн на концентрацію ВМ у ґрунтах Східної зони можливо, зумовлений дуже невисоким варіюванням його значень – реакція всіх обстежених ґрунтів на території цієї зони стабільно слаболужна. На фіксацію ВМ у верхніх шарах ґрунтового профілю позитивно впливає вміст гумусу та карбонатів. Кислотно-лужні умови істотно впливають на процеси поглинання полютантів ґрунтами, змінюючи з одного боку адсорбційні властивості ґрунтово-поглинального комплексу, з іншого – мобільність самих металів. Нами встановлено, що посилення кислотності призводить до зниження вмісту ВМ у ґрунтах. Вплив саме властивостей ґрунтів на характер розподілу ВМ, з огляду на коефіцієнти множинної кореляції, є домінуючим в зонах, де техногенні навантаження незначні.
 
Вплив ґрунтових властивостей на розподіл важких металів в ґрунтах міських екосистем / Клименко Т.К., Кармазина В.В. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф.: тези допов. – С. 257.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”
Вінницький національний технічний університет
Секція 6 “Екологія людини. Хімія довкілля та екотоксикологія”
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet