Содержание подвижных форм Cd и Pb в почвах земель сельскохозяйственного назначения и нормирование их загрязнения

Оценка загрязненности подвижными формами Cd и Pb агрогенных почв вызвана необходимостью введения региональных нормативов, которые основаны на принципах предела baseline (ULBL). Показана зависимость их содержания от гранулометрического состава почв (1113 наблюдений). Использование кластерного анализа позволило установить для суглинков пределы фонового содержания подвижного Pb (менее 5.53 ± 0.08 мг/кг). Кластеры, загрязненные подвижным Pb, имеют достоверно более высокие содержания органического углерода (%), подвижного фосфора и калия, pH_KCl. Пороговое содержание подвижного свинца (ULBL) – 11.5 мг/кг. Оно выше ПДК (6 мг/кг) и отражает допустимое антропогенное воздействие. Превышение порога Pb отмечено на 6% почв изученной площади. Их местоположение охватывает северные, центральные и южные регионы Ленинградской области. Фоновое значение содержания подвижного Cd менее 0.05 и не более 0.08, предельное пороговое значение концентрации подвижного Cd равно 0.16 мг/кг (ULBL). Загрязненные Cd земли, превышающие ULBL, распространены с севера на юг относительно областного центра и охватывают 6.2% от общей площади. Показано увеличение обобщенных показателей качества земель, таких как индекс окультуренности и комплексный агрохимический показатель с переходом от фоновых значений содержания Pb и Cd за пределы ULBL. В случае залежных земель установлено увеличение разброса значений по Pb и достоверное увеличение Cd относительно пашни. 

1. Бакаева Е.А., Еремейшвили А.В. Некоторые особенности содержания микроэлементов в почвенном и снежном покрове европейского севера России // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 3. С. 547–554.

2. Водяницкий Ю.Н. Об опасных тяжелых металлах/металлоидах в почвах // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2011. Вып. 68. С. 57–82.

3. ГОСТ 26583-85. Почвы. Определение рН солевой вытяжки, обменной кислотности, обменных катионов, содержания нитратов, обменного аммония и подвижной серы методами ЦИНАО. М.: Гос. комитет СССР по стандартам. 1985.

4. ГОСТ 54650 2011. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО. М.: Стандартинформ. 2013.

5. ГОСТ 23740-2016. Грунты. Методы определения содержания органических веществ. М.: Стандартинформ. 2013.

6. ГН 2.1.7.2041–06. Гигиенические нормативы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.

7. Елсуков Е.Ю., Недбае И.С., Кузьмина Д.С. Загрязнение почв в зоне воздействия производства фосфорных удобрений // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. 2022. Т. 67. Вып. 4. С. 652–674. DOI: https://doi.org/10.21638/spbu07.2022.406.

8. Захарченко А.В., Пасько О.А. Растения, почвы и экологически устойчивое земледелие. СПб.: ООО Национальный информационный канал, 2022. 179 с.

9. Захарченко А.В., Тигеев А.А., Пасько О.А., Московченко Д.В. Кластерный анализ стандартизованных значений содержания микроэлементов твердой фазы снега городов Тобольск и Тюмень // Экология и промышленность России. 2023. Т. 27. № 4. С. 61–65. DOI: https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-4-61-65.

10. Захарченко А.В. Обоснование методов стандартизации данных для кластеризации микроэлементного состава пыли снегового покрова городских земель // Реалии, тренды и инновации в современном обществе. СПб: Материалы XXI Международной научно-практической конференции. СПб., 2024. С. 171–178.

11. Зубков Н.В., Зубкова В.М. Азотные удобрения и динамика кадмия в системе “почва-растение” // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: “Естественные науки”. 2012. № 1 (9). С. 52–61.

12. Комаров В.И., Селиванов О.Г., Марцев А.А., Подолец А.А., Лукьянов С.Н. Содержание тяжелых металлов в пахотном горизонте почв сельскохозяйственного назначения Владимирской области // Агрохимия. 2019. № 12. С. 75–82. DOI: https://doi.org/10.1134/S0002188119100089.

13. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М.: Агропромиздат, 1990. 218 с.

14. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения / под ред. Державина Л.М., Булгакова Д.С. М.: ФГНУ “Росинформагротех”, 2003. 240 с.

15. О разработке, установлении и пересмотре нормативов качества окружающей среды для химических и физических показателей состояния окружающей среды, а также об утверждении нормативных документов в области охраны окружающей среды, устанавливающих технологические показатели наилучших доступных технологий: Постановление Правительства РФ от 13 февраля 2019 г. № 149. URL: https://www.publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001201902190012000.

16. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 10 с.

17. Плеханова И.О., Золотарева О.А. Экологическое нормирование состояния почв, загрязненных тяжелыми металлами // Агрохимия. 2020. № 10. С. 79–88. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188120100099.

18. РД 52.18.289. Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом ОКСТУ 0017. М.: Гос. комитет СССР по Гидрометеорологии. 1990. 36 c.

19. Семенков И.Н., Королева Т.В. Международные системы нормирования содержания химических элементов в почвах: принципы и методы (обзор) // Почвоведение. 2019. № 10. C. 1–10. DOI: https://doi.org/10.1134/S0032180X19100101.

20. Яковлев А.С. Вопросы экологического нормирования и установления фоновых значений свойств почв природных и природно-антропогенных объектов // Почвоведение. 2022. № 2. С. 252–260. DOI: https://doi.org/10.31857/S0032180X22020149.

21. Jarva J. Geochemical baselines in the assessment of soil contamination in Finland. Espoo: Geological Survey of Finland, 2016. 52 p.

22. Li Z., Deblon Judith Yanqun Zu, Gilles Colinet, Bo Li and Yongmei He. Geochemical Baseline Values Determination and Evaluation of Heavy Metal Contamination in Soils of Lanping Mining Valley (Yunnan Province, China) // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2019, Vol. 16. No.16. 4686; P. 1–18. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph16234686.

23. Mayer M.M., Basta N.T., Schekel K.G. Using phosphate amendments to reduce bioaccessible Pb in contaminated soils: A meta-analysis // Front Soil Sci. 2022. Vol. 7. No. (2) P. 1–14. DOI: https://doi.org/10.3389/fsoil.2022.1028328.

24. Mimba M.E., Ohba T., Nguemhe Fils, S.C. et al. Regional geochemical baseline concentration of potentially toxic trace metals in the mineralized Lom Basin, East Cameroon: a tool for contamination assessment // Geochem Trans. 2018. Vol.19. No.11. P. 1–17. DOI: https://doi.org/10.1186/s12932-018-0056-5.

25. Threshold and guideline values for harmful substances in soil. Government Decree on the Assessment of Soil Contamination and Remediation Needs (214/2007). Finland: Legally binding texts are those in Finnish and Swedish Ministry of the Environment, 2007. 6 p.