Загрязнение почв Москвы диоксинами

     Результаты исследований показали, что под влиянием массового посещения населением(повышенная антропогенная нагрузка) плотность верхнего 10-см слоя почвы увеличивается примерно на 50%.

     Послойное определение плотности почв показало ещё большее увеличение ее в зависимости от сезона года на участках с различной рекреационной нагрузкой.

     В почвах повышенного уплотнения нарушается воздушный и гидротермический режим, что также влияет на состояние  фитоценозов.

     Так, в спелых дубравах (X-XII класс возраста) выделение СО2 сокращается более чем в 3 раза. Под сосново-березовыми и молодыми дубовыми насаждениями интенсивность “дыхания” снижается почти в 1,5 раза. Нерегулируемая реакция приводит к вытаптыванию травянистой растительности, что оголяет почвенный покров и увеличивает нагревание почвы на 15-17%: с 15,7-16,1 до 17,8-19,9ºС. Увеличение прогреваемости почвы вызывает повышенное иссушение ее на 15-20%.

   Таблица1.Плотность почв ЛОД МСХА в условиях различного антропогенного воздействия (верхнего 10-см слоя)

     Ещё большую опасность представляет сочетание действия уплотнения почвы  с повышенным загрязнением тяжелыми металлами (ТМ), что приводит к увеличению их “подвижности”.

     При этом особую опасность представляет увеличение подвижности одного из наиболее токсичных ТМ – свинца.

     При более детальном рассмотрении действия плотности почвы становится очевидным  следующее. Уплотнение почвы ухудшает комплекс почвенно-экологических факторов, одним из которых является аэрация. Ухудшение воздушного режима почвы снижает ее биологическую активность.

     Существенно снижается численность аммонифицирующих микроорганизмов в (7-10 раз) и микроорганизмов, использующих минеральные формы азота.

     Следствием снижения биологической активности почвы под влиянием уплотнения является замедление процессов трансформации органического вещества. В результате на уплотненных участках увеличивается доля подвижного (кислоторастворимого) Pb.

     Более детальное изучение форм ТМ подтвердило зависимость различных по прочности связи форм ТМ от уплотнения почв.

     Таким образом, уплотнение почвы в рекреационных  лесных ландшафтах мегаполиса Москва является фактором экологического риска.[1]

4.Исследование  подвижных форм  тяжелых металлов в образцах почв города Москвы

     Потенциальная опасность загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами (ТМ) напрямую зависит от наличия и концентрации подвижных и биологически доступных  форм элементов.

     Как известно, подвижность и доступность элементов для растений и живых организмов определяется их химической формой и типом связи с матрицей почвы. В связи с этим возникает необходимость фракционирования различных по подвижности форм элементов, позволяющие получить информацию о физико-химической подвижности и потенциальной биологической доступности элементов.

     Кроме того, исходя из информации по содержанию наиболее подвижных форм, можно судить о наличии или отсутствии действующего источника загрязнения.

     В одну фракцию выделяют сразу две  формы элементов: обменную и кислоторастворимую. Поскольку эти формы, хотя и являются легкодоступными для растений, но отличаются по подвижности, их последовательное выделение проведено с использованием двух различных реагентов.

     В данной работе приводится результаты исследования пяти предположительно загрязненных образцов почв, отобранных на территории Москвы. Почвы были изучены на предмет содержания в них меди и цинка. Эти элементы в окружающей среде присутствуют в виде ионов в степени окисления +2, и поэтому входят лишь в обменную и кислоторастворимую фракции. Обменные формы представляют собой наиболее подвижную часть почвенного раствора, они легко могут быть выведены из почвы при ее очистке. Для выведения обменных форм меди и цинка в работе использовали раствор нитрата аммония. Специфически сорбированные ионы меди и цинка, определяющие кислоторастворимые формы соединений этих элементов, выделяли при помощи 0,11 М раствора (pH 1,5) уксусной кислоты. В полученном растворе определяли содержание тяжелых металлов. Результаты эксперимента приведены в таблице 2.

   Таблица 2. Результаты фракционирования форм элементов.

     Во  всех изученных образцах наблюдается  загрязнение почвы тяжелыми металлами. В образцах обнаружено преобладание кислоторастворимых форм Zn. Это свидетельствует о том, что постоянный источник загрязнения почвы отсутствует в течение времени, достаточного для практически полной трансформации форм элемента, связанного с матрицей слабыми электростатическими взаимодействиями в более устойчивое состояние. Так, при долговременном внесении в почву ТМ, содержание их и степень подвижности в почве резко увеличивается. При ликвидации источника загрязнения распределение ТМ между формами изменяется, свидетельством чего является высокое содержание относительно прочно связанных с твердофазными почвенными компонентами форм соединений ТМ при одновременном низком содержании наиболее подвижных форм соединений ТМ. Таким образом, разделение обменной и кислоторастворимой форм имеет большое значение для получения подробной информации о распределении форм ТМ, позволяющей судить о наличии или отсутствии действующего источника загрязнения. [6]

     5.Фракционный  состав соединений  свинца в почвах Москвы и Подмосковья

     Свинец  является одним из приоритетных и  экологически опасных элементов-загрязнителей  городской среды. Преобладающая  часть его соединений характеризует небольшой подвижностью и высокой аккумулирующей способностью, что приводит к его интенсивному накоплению в почвах. Основными источником свинца в городских ландшафтах являются газо-пылевые выбросы автотранспорта, промышленных предприятий и ТЭЦ. В Москве среднесуточное поступление пыли на территориях, прилегающих к автомагистралям, варьируется от 83 до 677 мг/м², а в непосредственной близости от дорог (первые 5 м) достигает 3-4г/м². В условиях реальной угрозы свинцового загрязнения городской среды и интоксикации населения возникает необходимость глубокого и разностороннего изучения геохимии этого поллютанта в почвах, где происходит миграция и трансформация его соединений.

     До  последнего времени усилия почвоведов и экологов-геохимиков были сосредоточенны в основном на выявлении особенностей накопления валового свинца и других тяжелых металлов в городских почвах. В гораздо меньшей степени изучены соединения свинца, прочносвязанные и непрочносвязанные с отдельными почвенными компонентами, фиксирующими этот элемент. А между тем от форм нахождения и закрепления металла в почвах зависит степень экологической опасности загрязнения городских ландшафтов, миграционная способность его соединений, возможность их вторичной мобилизации и перераспределения и другие природные среды. Ключевой вопрос данной проблемы – о механизмах связывания свинца в почвах, которые определяют его подвижность и доступность для растений, остается крайне дискуссионным.

     Одним из основных инструментов решения рассматриваемой  проблемы в настоящее время является метод фракционирования. Существует несколько его модификаций, включающих разное число вытяжек и обладающих разной селективностью в отношении отдельных форм соединений металла.

     В результате проведенного исследования установлено, что свинец входит в состав различных минеральных и органических соединений почв. В природных (фоновых) почвах Подмосковной Мещеры преобладают прочносвязанные соединения свинца, и среди них доминирует 3-я фракция, удерживаемая гидроксидами  Fe и Mn. Сумма же всех прочносвязанных соединений 3,4 и 5-ой фракций составляет 94,5% от общего содержания свинца при очень незначительном количестве обменных и карбонатных форм элемента. Это свидетельствует о достаточно прочном закреплении свинца в фоновых почвах.

     Геохимическим индикатором начала развития процесса загрязнения почв свинцом служит появление в их поверхностных горизонтах подвижных соединений 1- и 2-ой фракций (обменных, водорастворимых, связанных с карбонатами, специфически сорбированных), а в агроэкосистемах – накопление соединений свинца преимущественно 1-ой фракции. Основными же компонентами захвата и удержания соединений свинца как в фоновых, так и в загрязненных почвах являются три фракции: труднорастворимого остатка, гидроксидов Fe и Mn и органических веществ, что говорит о слабой миграционной способности и прочном закреплении свинца в почвах.[4,7,10]

6. Отсутствие правовых  норм земли и  почвы

     Критическое состояние качества земель Москвы объясняется  рядом причин, наиболее существенными  из регулирования экологически безопасного использования земель различных категорий;

     - отсутствие системы экономических  стимулов в рациональном использовании  земель (государственная поддержка  мероприятий по рекультивации  и улучшению земель, льготное  налогообложение, штрафные санкции за нарушение земельного и природоохранного законодательства и т.д.);

     - диспропорции в инвестиционной  политике;

     - принятие решений на различных  уровнях управления в области  хозяйственного использования земель  без необходимого обоснования  и учета природных особенностей территорий;

     - несовершенство системы учета  качества земель, слабая обеспеченность  органов управления информацией  о состоянии земельных ресурсов.

     В основу общегородской земельной  политики должен быть положен механизм создания оптимальных ландшафтных самовосстанавливающихся систем, в которых функциональное использование территорий строится на динамическом равновесии техногенных нагрузок и восстановления природных ресурсов.

     По  данным обследований 1999 г., в Москве отмечается умеренно опасное загрязнение почв (от 16 до 32) цинком, медью. Содержание кобальта в почвах Краснопресненского района Москвы превышает фоновое в 5 раз и более.

     Учитывая  неблагополучное состояние земель города (около 25% площадей почвенного покрова  характеризуются критическим показателем суммарного загрязнения) целесообразно проведение мероприятий по реабилитации земель.

     Радиационный  контроль и безопасность территорий, находящиеся в ведении МосНПО "Радон", обеспечены на высоком  уровне. Все территории, предназначенные  под строительство, проходят обследование на радиационное загрязнение. Регулярно вывозятся загрязненные грунты и проводится рекультивация свалок (в 1996г. вывезено более 169 т, проведена рекультивация бывшей Братеевской свалки), что способствует оздоровлению экологической ситуации в городе.

     Подтопление ведет к загрязнению грунтовых  вод тяжелыми металлами, нефтепродуктами, хлоридами, соединениями серы, а в  ряде случаев радионуклидами в результате утечки сточных вод из канализационных  сетей, инфильтрации атмосферных осадков.