Оценка пирогенного загрязнения почвенно-растительной системы на основе геохимических маркеров для локальной модели транспортной нагрузки

Оригинальная научная (исследовательская) статья

Авторы

  • Хаустов А. П. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов» 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6, e-mail: khaustov-ap@rudn.ru
  • Редина М. М. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов» 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6, e-mail: redina-mm@rudn.ru

DOI:

https://doi.org/10.17072/2410-8553-2021-1-65-86

Ключевые слова:

почвенно-растительная система, геохимические маркеры, полициклические ароматические углеводороды, транспортная нагрузка, загрязнение

Аннотация

Выбор информативных индикаторов для локальных оценок транспортной нагрузки на городские почвенно-растительные системы – серьезная проблема сохранения зеленых насаждений. Рассматриваются пространственные вариации характеристик потоков маркерных соединений (полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), выступающих в роли геохимических маркеров), интегральной характеристики токсичности загрязнений почв, корней и надземных частей растений TEQ, а также величин индикаторных соотношений на основе концентраций ПАУ в средах. Объект локальных исследований – кампус РУДН (Москва, Россия) с прилегающей лесопарковой зоной. Территория находится в зоне влияния интенсивных транспортных потоков и испытывает интенсивную нагрузку от выбросов. Состояние территории контролируется на 33 точках по уникальной программе мониторинга. Индикаторы загрязнения показали разную информативность для построения моделей транспортной нагрузки. Выявлены различные режимы загрязнения в 3 функциональных зонах территории; обоснованы зоны влияния основных источников загрязнения. Индикаторные соотношения подтвердили ведущий источник загрязнения – пирогенные выбросы транспорта, однако они в разной степени чувствительны к активности локальных источников загрязнений. Выявлены приоритетные пути поступления и накопления ПАУ в компонентах почвенно-растительной системы. Впервые установлена корреляционная связь ряда соотношений с показателями токсичности загрязнения полиаренами (TEQ).

Таблицы и рисунки 13

Список использованной литературы

Бачурин Б.А. Эколого-геохимическая оценка продуктов деградации нефти в условиях гипергенеза //Антропогенная трансформация природной среды. 2019. №. 5. С. 8-14.

Боева Д.В., Хаустов А.П. Оценка влияния автотранспорта на территорию кампуса Российского университета дружбы народов // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер.: «Экология и безопасность жизнедеятельности», 2018, №4. С. 419–430.

Никифорова Е.М., Кошелева Н.Е., Хайбрахманов Т.С. Эколого-геохимическая оценка состояния запечатанных почв Восточной Москвы // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер.: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2017. Т. 25(4). DOI: 10.22363/2313-2310-2017-25-4-480-509

О состоянии и о защите окружающей среды в российской федерации в 2019. Государственный до-клад. М.: Минприроды России, МГУ им. М.В. Ломоносова. 2020. 1000 с.

Редина М.М., Хаустов А.П., Ли С., Кенжин Ж.Д., Силаева П.Ю. Показатели опасности загрязнения городских почв полициклическими углеводородами на примере результатов мониторинга кампуса РУДН. Вестник РУДН. Сер.: Экология и безопасность жизнедеятельности, 2020, №2. С. 112–130. DOI: 10.22363/2313-2310-2020-28-2-112-130.

Силаева П.Ю., Хаустов А.П. Транспортная нагрузка на кампус РУДН/ Потаповские чтения–2019 [Электронный ресурс] : сборник материалов ежегодной Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти доктора технических наук, профессора Александра Дмитриевича Потапова/ М-во науки и высшего образования Рос. Федерации, Нац. исследоват. Моск. гос. строит. ун-т. Электрон. дан. и прогр. (11,5Мб). Москва: Издательство МИСИ –МГСУ, 2019.

Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Прокофьева Т.В., Губанков А.А. Почвенная карта Москвы (с пояснительным текстом) // Экологический Атлас Москвы. М.: АБФ/ABF, 2000.

Boehm P. D. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) / Environmental forensics. Academic Press, 1964, pp. 313–337.

Gatel L.A., Lauvernet C., Paniconi C. et al. In-fluence of soil hydrodynamic characteristics variability on surface and subsurface flows at a vegetative buffer strip scale. In: IRTG» Integrated Hydrosystem Modelling», 2015, №1.

Gocht T., Klemm O., Grathwohl P. Long-term atmospheric bulk deposition of polycyclic aromatic hy-drocarbons (PAHs) in rural areas of Southern Germany. Atmospheric Environment, 2007, Vol. 41(6). Pp. 1315–1327. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2006.09.036.

IUSS Working Group WRB. 2014. World refer-ence base for soil resources 2014, International soil classi-fication system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rome

Kalf D.F., Crommentuijn G.H., Posthumus R. In-tegrated environmental quality objectives for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Report no. 679101018. National Institute of Public Health and the Environment Bilthoven, The Netherlands, 1995, 177 p.

Khaustov A., Redina M. Fractioning of the poly-cyclic aromatic hydrocarbons in the components of the non equilibrium geochemical systems (thermodynamic analysis). AppliedGeochemistry, 2020, Vol. 120, P. 104684. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2020.104684.

Khaustov A.P., Redina M.M. Indicator Ratios of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons for Geoenvironmental Studies of Natural and Technogenic Objects. Water resources, 2017, Vol. 44 (7), P. 903-913. DOI: 10.1134/s0097807817070065.

Khaustov A., Redina M., Kenzhin Z., Gabov D., Yakovleva E. Identification of the state of the soil-plant systems on the RUDN-University campus (based on PAH concentrations). In E3S Web of Conferences, 2020, Vol. 169. Pp. 1015. DOI: 10.1051/e3sconf/202016901015.

Khaustov A.P., Redina M.M. Geochemical markersbased on concentration ratios of PAH in oils and oil-polluted areas. Geochemistry International, 2017, Vol. 55(1), P. 98-107. DOI: 10.1134/s0016702916120041.

Maliszewska-Kordybach B. Polycyclic aromatic hydrocarbons in agricultural soils in Poland: Preliminary proposals for criteria to evaluate the level of soil contami-nation. Appl. Geochem. 1996, Vol. 11, Pp. 121–127. DOI: 10.1016/0883-2927(95)00076-3.

Moyo S., McCrindle R., Mokgalaka N., My-burgh J., & Mujuru M. Source apportionment of polycy-clic aromatic hydrocarbons in sediments from polluted rivers. Pure and Applied Chemistry, 2013, Vol. 85(12). Pp.2175-2196. DOI: 10.1351/pac-con-12-10-08.

Nisbet I. C., Lagoy P. K. Toxic equivalency fac-tors (TEFs) for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Regulatory toxicology and pharmacology, 1992, Vol. 16(3). Pp. 290-300. DOI: 10.1016/0273-2300(92)90009-x.

Orecchio S. Contamination from polycyclic ar-omatic hydrocarbons (PAHs) in the soil of a botanic gar-den localized next to a former manufacturing gas plant in Palermo (Italy) //Journal of Hazardous Materials. 2010, Vol. 180 (1-3). Pp. 590-601. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2010.04.074.

Pandey P.K., Patel K.S., and Lenicek J. Polycy-clic aromatic hydrocarbons: Need for assessment of health risks in India? Study of an urban-industrial location in India. Environmental Monitoring and Assessment, 1999, Vol. 59. Pp. 287–319.

Park S.U., Kim J.G., Jeong M.J. and Song B.J. Source identification of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons in industrial complex using diagnostic rati-os and multivariate factor analysis. Archives of the Envi-ronmental Contamination and Toxicology, 2011, Vol. 60. Pp. 576–589.

Sampath S., Shanmugam G., Selvaraj K.K., Ramaswamy B.R. Spatio-temporal distribution of polycy-clic aromatic hydrocarbons (PAHs) in atmospheric air of Tamil Nadu, India, and human health risk assessment. Environmental Forensics, 2015, Vol. 16(1). Pp. 76–87. DOI: 10.1080/15275922.2014.991002.

Sakari M. Depositional history of polycyclic ar-omatic hydrocarbons: reconstruction of petroleum pollu-tion record in peninsular Malaysia. Organic pollutants ten years after the stockholm convention // Environmental and Analytical Update. Ed. Tomasz Puzyn and Aleksan-dra Mostrag-Szlichtyng. InTech. 472 p.

Shamilishvili G.A., Abakumov E.V., Gabov D.N., Alekseev I.I. Features of fractional composition of polycyclic aromatic hydrocarbons and multielement con-tamination of soils of urban territories and their hygienic characteristics (on the example of soils of functional zones of Saint-Petersburg). Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2016; Col. 95(9).Pp. 827-837. (In Russ.). DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-9-827-837.

Soclo, H. H. & Garrigues, P. & Ewald, M. Origin of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in coastal marine sediments: case studies in Cotonou (Benin) and Aquitaine (France) areas // Mar. Pollut. Bull. 2000. Рp. 387–396. DOI: 10.1016/s0025-326x(99)00200-3.

Ţigănuş D., Coatu V., Lazăr L. et al. Identification of the Sources of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Sediments from the Romanian Black Sea Sector. «Cercetări Marine», 2010, Vol. 43. Pp. 187–196.;

Tukey J.W. The future of data analysis. The annals of mathematical statistics, 1962, Vol. 33(1). Pp. 1-67.

Yunker M.B., Macdonald R.W., Vingarzan R., et al.: PAHs in the Fraser River Basin: a critical appraisal of PAH ratios as indicators of PAH source and composition. Org. Geochem, 2002, Vol. 33. Pp. 489–515. DOI: 10.1016/s0146-6380(02)00002-5.

Цитировать

Хаустов А. П., Редина М. М. Оценка пирогенного загрязнения почвенно-растительной системы на основе геохимических маркеров для локальной модели транспортной нагрузки // Антропогенная трансформация природной среды. 2021. Т. 7. № 1. С. 65-86. DOI: 10.17072/2410-8553-2021-1-65-86

Загрузки

Опубликован

2021-07-10

Номер

Раздел

Трансформация природной среды