Оценка загрязнения почв г. Улан-Удэ полициклическими ароматическими углеводородами

Оценка загрязнения почв г. Улан-Удэ полициклическими ароматическими углеводородами

Автор: Жаксылыков Н.Б., Кошелева Н.Е., Завгородняя Ю.А.

Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil

Рубрика: Статьи

Статья в выпуске: 120, 2024 года.

Бесплатный доступ

Впервые изучено загрязнение полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) почвенного покрова г. Улан-Удэ, столицы Республики Бурятия. Содержание 16 индивидуальных полиаренов проанализировано в образцах верхнего горизонта фоновых каштановых и городских почв, отобранных в ходе почвенно-геохимической съемки в июле-августе 2022 г. Средняя концентрация суммы ПАУ в почвенном покрове Улан-Удэ составила 735 нг/г, что превышает концентрацию в фоновых почвах (87 нг/г) более чем в 8 раз. По убыванию суммы ПАУ функциональные зоны образуют ряд: железнодорожная транспортная > автотранспортная > промышленная > одноэтажная селитебная > многоэтажная селитебная > рекреационная. При этом сумма ПАУ в железнодорожной транспортной зоне выше, чем в других функциональных зонах в 2.6-5.2 раза, что указывает на то, что железнодорожный транспорт является самым мощным источником ПАУ в городе. Загрязнение полиаренами почв во всех функциональных зонах определяется преимущественно средне- (46%) и высокомолекулярными (41%) соединениями. Среди низкомолекулярных ПАУ лидирует фенантрен (9% от суммы ПАУ), но более интенсивно аккумулируются среднемолекулярные флуорантен (18%) и пирен (13%), среди высокомолекулярных соединений доминируют бензо(ghi)перилен (12%), бензо(b)флуорантен (10%), индено(1,2,3-cd)пирен (8%) и бенз(а)пирен (6%). Концентрация суммы 16 ПАУ в почвенном покрове города варьирует в пределах 17-9 540 нг/г. Самые высокие уровни загрязнения (3 226-9 540 нг/г) зафиксированы в 9 точках опробования (4% территории города), которые формируют наиболее контрастные локальные аномалии ПАУ. На более чем половине территории Улан-Удэ сумма ПАУ не превышает 500 нг/г. Расчет индикаторных соотношений индивидуальных ПАУ позволил определить доминирующие типы источников, к которым относятся железнодорожный транспорт и сжигание угля. Экологическая опасность загрязнения почв ПАУ в Улан-Удэ на 64% обусловлена бенз(а)пиреном и в меньшей степени - бензо(b)флуорантеном (9.6%), индено(1,2,3-cd)пиреном (7.2%), дибензо(ah)антраценом (6.5%) и бенз(а)антраценом (6.1%).

Еще

Пау, техногенные аномалии, промышленные выбросы, загрязнение от транспорта, экологическая опасность, индикаторные соотношения

Короткий адрес: https://sciup.org/143183572

IDR: 143183572   |   DOI: 10.19047/0136-1694-2024-120-185-230

Список литературы Оценка загрязнения почв г. Улан-Удэ полициклическими ароматическими углеводородами

  • Базаров А.Б., Баранов А.О., Павлов В.Н., Слепенкова Ю.М., Тагаева Т.О. Анализ и прогноз состояния окружающей среды Республики Бурятия в новых условиях // Мир экономики и управления. 2022. Т. 22. № 2. С. 36-54. https://doi.org/10.25205/2542-0429-2022-22-2-36-54.
  • Белозерцева И.А., Воробьева И.Б., Сороковой А.А., Лопатина Д.Н. Загрязнение почв урбанизированных территорий Байкальского региона // Почвоведение. 2022. № 1. С. 119-132. https://doi.org/10.31857/S0032180X22010038.
  • География Сибири в начале XXI века: В 6 т. / Под ред. В.М. Плюснина; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т географии им. В.Б. Сочавы. Новосибирск: Академическое издательство “Гео”, 2016. Т. 6. Восточная Сибирь / Отв. ред. Л.М. Корытный, А.К. Тулохонов. 2016. 396 с.
  • Геохимия полициклических ароматических углеводородов в горных породах и почвах / Под ред. Геннадиева А.Н., Пиковского Ю.И. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1996. 192 с.
  • Государственный доклад “О состоянии и охране окружающей среды Республики Бурятия в 2022 году”. Улан-Удэ: Министерство природных ресурсов и экологии Республики Бурятия, 2023. 411 с.
  • Григорьева М.А., Коновалов П.В. Состояние атмосферного воздуха урбанизированных территорий (на примере г. Улан-Удэ, Республика Бурятия, Россия) // Ecological education and ecological culture of the population: Proc. of the VI International Scientific Conference on February 25-26, 2018. Prague: Vedecko vydavatelske centrum Sociosfera-CZ, 2018. C. 46-49.
  • Дамбиев Ц.Ц., Тыскинеева И.Е., Мадеева Е.В. Анализ загрязнения атмосферного воздуха г. Улан-Удэ объектами теплоэнергетики // Энергетик. 2016. № 3. С. 36-38.
  • Журавлева Е.В., Михайлова Е.С., Журавлева Н.В., Исмагилов З.Р. Полициклические ароматические углеводороды из углей в объектах окружающей среды // Химия в интересах устойчивого развития. 2020. Т. 28. № 3. С. 328-337. https://doi.org/10.15372/KhUR2020237.
  • Журавлева Н.В., Хабибулина Е.Р., Исмагилов З.Р., Потокина Р.Р., Созинов С.А. Изучение взаимосвязи строения ископаемых углей и содержания в них полициклических ароматических углеводородов // Химия уст. разв. 2016. Т. 24. №. 3. С. 355-361. https://doi.org/10.15372/KhUR20160310.
  • Касимов Н.С. Экогеохимия ландшафтов. М.: ИП Филимонов М.В., 2013. 208 с.
  • Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Алексеенко А.В. Загрязнение почв соединениями ПАУ при открытой добыче бурого угля (месторождение Шарынгол, Северная Монголия) // Экологическая и техносферная безопасность горнопромышленных регионов: Труды IV Международной научно-практической конференции. Екатеринбург, 2016. С. 135-142.
  • Корунов А.О., Халиков И.С., Сурнин В.А. Сезонное изменение и территориальное распределение содержания бенз(a)пирена в атмосферном воздухе Российской Федерации // Экологическая химия. 2020. № 29(5). С. 270-282.
  • Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М., Жаксылыков Н.Б. Эколого-геохимическая оценка состояния почв г. Байкальска по содержанию полициклических ароматических углеводородов // Почвоведение. 2024. № 4. С. 633-652. https://doi.org/10.31857/S0032180X24040086.
  • Кречетов П.П., Дианова Т.М. Химия почв. Аналитические методы исследования. М.: Географический факультет МГУ, 2009. 148 с.
  • Кузьмин В.А. Почвенное районирование // Атлас Байкала. М.: Омская картографическая фабрика, 1993. 130 с.
  • Майстренко В.Н., Клюев Н.А. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. М.: БИНОМ. Лаб. знаний, 2004. 337 c.
  • Макаров А.О. Оценка экологического состояния почв некоторых железнодорожных объектов ЦАО г. Москвы: Автореф... дис. канд. биол. наук: 03.02.13. М., 2014. 25 с.
  • Максимова Е.Ю., Цибарт А.С., Абакумов Е.В. Полициклические ароматические углеводороды в почвах, пройденных верховым и низовым пожаром // Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т. 15. № 3. С. 63-68.
  • Медведева А.В. Микробная деградация полициклических ароматических углеводородов // Известия НАН РК. Серия биологическая и медицинская. 2013. № 5. С. 98-101.
  • Общегородской сводный том “Охрана атмосферы и предельно допустимые выбросы (ПДВ) г. Улан-Удэ”. СПб.: Ин-т прикл. экологии и гигиены, 2013. 473 с.
  • Ровинский Ф.Я. Теплицкая Т.А., Алексеева Т.А. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 224 с.
  • СанПиН 1.2.3685-21 “Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания”. 2021. С. 751-754.
  • Убугунов Л.Л. Почвенные ресурсы Республики Бурятия, их агроэкологическое состояние и рациональное использование // Вестник БГСХА им. В.Р. Филиппова. 2020. № 2. С. 35-46. https://doi.org/10.34655/bgsha.2020.59.2.005.
  • Убугунов Л.Л., Убугунова В.И., Бадмаев Н.Б., Гынинова А.Б., Убугунов В.Л., Балсанова Л.Д. Почвы Бурятии: разнообразие, систематика и классификация // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2012. № 2. С. 45-52.
  • Хаустов А.П., Редина М.М. Геохимические маркеры на основе соотношений концентраций ПАУ в нефти и нефтезагрязненных объектах // Геохимия. 2017. №. 1. С. 57-67. https://doi.org/10.7868/S0016752516120049.
  • Хаустов А.П., Редина М.М. Индикаторные соотношения концентраций полициклических ароматических углеводородов в объектах сжигания угольного топлива и биомассы // Антропогенная трансформация природной среды. 2019. № 5. С. 64-71.
  • Цибарт А.С., Геннадиев А.Н. Ассоциации полициклических ароматических углеводородов в пройденных пожарами почвах // Вестник Моск. ун-та. Сер. География. 2011. № 3. С. 13-19.
  • Цибарт А.С., Геннадиев А.Н. Полициклические ароматические углеводороды в почвах: источники, поведение, индикационное значение (обзор) // Почвоведение. 2013. № 7. С. 788-802. https://doi.org/10.7868/S0032180X13070125.
  • Шашков М.В., Сидельников В.Н. Определение источников эмиссии полициклических ароматических углеводородов в атмосферном воздухе // Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. №. 10. С. 29-35. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-10-29-35.
  • Экологический атлас бассейна озера Байкал. Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015. 145 с.
  • Alegbeleye O.O., Opeolu B.O., Jackson V.A. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: A Critical Review of Environmental Occurrence and Bioremediation // Environmental Management. 2017. Vol. 60. No. 4. P. 758-783. https://doi.org/10.1007/s00267-017-0896-2.
  • Aubin S., Farant J.P. Benzo(b)fluoranthene, a Potential Alternative to Benzo(a)pyrene as an Indicator of Exposure to Airborne PAHs in the Vicinity of Söderberg Aluminum Smelters // J. Air Waste Management Association. 2000. Vol. 50. P. 2093-2101. https://doi.org/10.1080/10473289.2000.10464236.
  • Bojakowska I., Sokołowska I. Polycyclic aromatic hydrocarbons in brown coals from Poland // Geological Quarterly. 2001. Vol. 45. P. 93-98.
  • Cui Z., Wang Y., Du L., Yu Y. Contamination level, sources, and health risk of polycyclic aromatic hydrocarbons in suburban vegetable field soils of Changchun, Northeast China // Scientific reports. 2022. Vol. 12. No. 1. Art. No: 11301. https://doi.org/10.1038/s41598-022-15285-5.
  • Demetriades A., Birke M. Urban geochemical mapping manual: sampling, sample preparation, laboratory analysis, quality control check, statistical processing and map plotting. Brussels: EuroGeoSurveys, 2015. 162 p. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2017.10.024.
  • Devos O., Combet E., Tassel P., Paturel L. Exhaust emissions of PAHs of passenger cars // Polycyclic Aromatic Compounds. 2006. Vol. 26. P. 69-78. https://doi.org/10.1080/10406630500519346.
  • Emoyan O.O., Onocha E.O., Tesi G.O. Concentration Assessment and Source Evaluation of 16 Priority Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soils from Selected Vehicle-Parks in Southern Nigeria // Sci. Afr. 2020. No. 7. e00296. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2020.e00296.
  • Laumann S., Micic V., Kruge M. A., Achten C., Hofmann T. Variations in concentrations and compositions of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in coals related to the coal rank and origin // Environmental Pollution. 2011. Vol. 159. P. 2690-2697. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2011.05.032.
  • Marr L.C., Kirchstetter T.W., Harley R.A., Miguel A.H., Hering S.V., Hammond S.K. Characterization of polycyclic aromatic hydrocarbons in motor vehicle fuels and exhaust emissions // Environmental Science and Technology. 1999. Vol. 33. P. 3091-3099. https://doi.org/10.1021/ES981227L.
  • Mętrak M., Chmielewska M., Sudnik-Wójcikowska B., Wiłkomirski B., Staszewski T., Suska-Malawska M. Does the railway function of railway infrastructure determine qualitative and quantitative composition of contaminants (PAHs, heavy metals) in soil and plant biomass? // Water, Air and Soil Pollution. 2015. Vol. 226. No. 8. P. 253-265. https://doi.org/10.1007/s11270-015-2516-1.
  • Miguel A.H., Kirchstetter T.W., Harley R.A., Hering S.V. On-road emissions of particulate polycyclic aromatic hydrocarbons and black carbon from gasoline and diesel vehicles // Environmental Science and Technology. 1998. Vol. 32. No. 4. P. 450-455. https://doi.org/10.1021/es970566w.
  • Morville S., Scheyer A., Mirabel P., Millet M. Sampling and analysis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in urban and rural atmospheres: Spatial and geographical variations of concentrations // Polycyclic Aromatic Compounds. 2004. Vol. 24. No. 4-5. P. 617-634. https://doi.org/10.1080/10406630490472059.
  • Nisbet C., LaGoy P. Toxic equivalency factors (TEFs) for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) // Regulatory Toxicology and Pharmacology. 1992. Vol. 16. P. 290-300. https://doi.org/10.1016/0273-2300(92)90009-X.
  • Sakari M. Depositional History of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Reconstruction of Petroleum Pollution Record in Peninsular Malaysia / Organic Pollutants Ten Years After the Stockholm Convention - Environmental and Analytical Update. Edited by Tomasz Puzyn and Aleksandra Mostrag-Szlichtyng, 2012. InTech. 472 p.
  • Tobiszewski M., Namieśnik J. PAH diagnostic ratios for the identification of pollution emission sources // Environmental Pollution. 2012. Vol. 162. P. 110-119. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2011.10.025.
  • Wiłkomirski B., Jabbarov Z. A., Abdrakhmanov T. A., Vokhidova M. B., Jabborov B. T., Fakhrutdinova M. F., Okolelova A.A., Kholdorov S.M., Abdullayeva Y. D. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Natural and Anthropogenically Modified Soils (A Review) // Biogeosystem Technique. 2018. No. 5. P. 229-243. https://doi.org/10.13187/bgt.2018.2.229.
  • Wiłkomirski B., Sudnik-Wójcikowska B., Galera H., Wierzbicka M, Malawska M. Railway transportation as a serious source of organic and inorganic pollution // Water, Air and Soil Pollution. 2011. Vol. 218. P. 333-345. https://doi.org/10.1007/s11270-010-0645-0.
  • Yunker M.B., Macdonald R.W., Vingarzan R., Mitchell R.H., Goyette D., Sylvestre S. PAHs in the Fraser River Basin: a critical appraisal of PAH ratios as indicators of PAH source and composition // Org. Geochem. 2002. Vol. 33. P. 489-515. https://doi.org/10.1016/S0146-6380(02)00002-5.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp