Розподіл важких металів у ґрунтах південнополіських ландшафтів Києва та приміської зони

Abstract

Наведено результати дослідження вмісту забруднювальних речовин у ґрунтах ландшафтів, урбанізованих та таких, де збережені основні природні властивості. Стійкість ландшафтів розглядається як їхня здатність до самоочищення, збереження і відновлення умов екорівноваги в результаті перебігу природних процесів. Як показник стійкості ландшафтів до техногенного впливу розглянуто геохімічні параметри ґрунтів — сорбційну ємність ґрунтового поглинального комплексу, значення рН, буферність. Проаналізовано геохімічні характеристики, зокрема значення коефіцієнта буферності ґрунтів і рівні забруднення південнополіських ландшафтів у межах м. Київ та його приміської зони. З використанням методів ландшафтних досліджень, аналітичних та картографічних методів отримано та проаналізовано дані щодо валового вмісту та вмісту рухомих форм хімічних елементів (Ni, Co, Zn, V, Pb, Cr, Cu). Встановлено залежності стійкості ландшафтів до техногенних забруднень від рівня збереження природних геохімічних параметрів ґрунтів, ступеня їхньої антропогенної перетвореності та рівня надходження речовин-забруднювачів (важких металів).

Приведены результаты исследования содержания загрязняющих веществ в почвах ландшафтов, урбанизированных и таких, где сохранены основные природные свойства. Устойчивость ландшафтов рассматривается как их способность к самоочищению, сохранению и восстановлению условий экологического равновесия в результате действия природных процессов. В качестве показателя устойчивости ландшафтов к техногенному воздействию рассмотрены геохимические параметры почв — сорбционная емкость почвенного поглощающего комплекса, значения рН, буферность. Проанализированы геохимические характеристики, в том числе значения коэффициента буферности почв и уровни загрязнения южнополесских ландшафтов в пределах г. Киев и его пригородной зоны. С использованием методов ландшафтных исследований, аналитических и картографических методов получены и проанализированы данные о валовом содержании и содержании подвижных форм химических элементов (Ni, Co, Zn, V, Pb, Cr, Cu). Установлены зависимости устойчивости ландшафтов к техногенным загрязнениям от уровня сохранности природных геохимических параметров почв, степени их антропогенной измененности и уровня поступления загрязняющих веществ (тяжелых металлов).

The research object is Southern-Polissian landscapes, which are under the anthropogenic pressure of different intensity. Contamination levels and regularities of pollutants distribution are discussed. The landscape stability is defined by its ability to self purification, conservation and restoration of ecological balance in the course of natural processes. Geochemical parameters of soils (sorptive capacity of soil-absorption complex, pH value, buffer capacity) are examined as the indices of landscape tolerance to anthropogenic impact. Geochemical characteristics including soil buffer capacity and pollution level of the Southern-Polissian landscapes within Kyiv and its suburban zone are analyzed. The main analytical methods of the study: spectral analysis (spectrograph СТЭ-1) — for determination of microelement composition of soil samples; atomic-sorption method — for identification of heavy metals mobile forms content in filtrate. To assess pollution rate of the territory the rates of chemical elements content in soil (upper layer 2—5 cm) are used; they are concentration index; index of exceeding of the maximum allowable concentration (MAC) of the element gross content; index of exceeding of the MAC of the element mobile forms content. Imperfection of the MAC regulatory values is discussed. The soil buffer capacity coefficient is used to analyze the landscape tolerance to anthropogenic pollution. The methods of landscape study and cartographical method are used for analysis and spatial interpretation of the data on gross content and content of mobile forms of chemical elements (Ni, Co, Zn, V, Pb, Cr, Cu). The landscape characteristics of the testing areas in Kyiv suburban zone are presented. The main pollution sources and levels of their environmental effects are analyzed. Some exceeding of lead and vanadium background content has been detected in the suburban landscapes. The urban landscapes within Kyiv industrial zones (Podil-Kurenivka and Svyatoshyn ones) are characterized by loss of their original natural properties, in particular, replacement of natural soils by artificial technosoils. These soils contain excessive quantities of heavy metals (Cu, Pb, Zn). Excessive quantity of the pollutants and low buffer capacity of technosoils in cities cause considerable content of mobile forms of chemical elements within the territories with high density of industrial and transport objects. The highest coefficients of the excess of MAC of the element mobile forms content are 266 for Cu, 13 for Pb, 69 for Zn. Natural soils geochemical indicators safety — landscape stability relation is exposed. The relations between landscape tolerance to anthropogenic pollution and level of conservation of soils’ natural geochemical parameters as well as level of their anthropogenic transformation are determined.