medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2022-101-7-730-735medlit-2365Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEОценка почвы придорожной территории автодороги Р72 по содержанию тяжёлых металлов и мышьякаEvaluation of the roadside soil of the P72 highway by the content of heavy metals and arsenichttps://orcid.org/0000-0002-3572-9163МарцевАнтон АндреевичMartsevAnton A.

Канд. биол. наук, доцент кафедры биологии и экологии ФГБОУ ВО «ВлГУ им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», 600000, Владимир.

e-mail: MartsevAA@yandex.ru

MD, PhD, lecturer of the department of biology and ecology, Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs, Vladimir, 600000, Russian Federation.

e-mail: MartsevAA@yandex.ru

martsevaa@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3674-0660СеливановО. Г.SelivanovOleg G.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1628-9430ТрифоноваТ. А.TrifonovaTatyana A.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»РоссияVladimir State University named after Alexander and Nikolay StoletovsRussian FederationФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»РоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2022100820221017730735Copyright © Марцев А.А., Селиванов О.Г., Трифонова Т.А., 20222022Марцев А.А., Селиванов О.Г., Трифонова Т.А.Martsev A.A., Selivanov O.G., Trifonova T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/2365Введение

Введение. В работе представлены исследования по оценке уровня загрязнения автотранспортом почвы придорожной территории нового участка реконструированной автодороги.

Материалы и методы

Материалы и методы. Объектом исследования явилась почва придорожной территории нового участка автомобильной трассы регионального значения Владимир – Муром – Арзамас (Р72). Учётный номер на территории Владимирской области 17Р-1.

Результаты

Результаты. Установлено, что с пуском нового участка реконструированной автодороги придорожная территория подверглась значительному загрязнению тяжёлыми металлами (ТМ) и мышьяком, что обусловлено воздействием газовоздушных выбросов проходящего автотранспорта. Газовоздушные выбросы автотранспорта увеличивают в почве содержание частиц техногенного магнетита, которые повышают величину её магнитной восприимчивости. Агрегация частицами магнетита тяжёлых металлов и их сорбция способствуют накоплению тяжёлых металлов в почве придорожной территории. При удалении от автодороги содержание тяжёлых металлов и мышьяка в почве снижается. Показатель накопления ТМ и мышьяка в почве придорожной территории возрастает в ряду: Zn → Ni → As → Cu → Pb. К концу года эксплуатации нового участка реконструированной автодороги выявлено превышение ПДК по свинцу и мышьяку, а содержание Zn и Cu в придорожной почве близко к значениям ПДК.

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Ограничения исследования связаны с удалённостью точек отбора проб относительно дорожного полотна и небольшим количеством реперных участков, что ограничивает возможности более широкой интерпретации полученных данных.

Заключение

Заключение. Необходимо организовать санитарно-гигиенический мониторинг почвы, подверженной постоянному воздействию и накоплению ТМ, с целью выявления превышений ПДК и ОДК и принять меры по защите данных территорий.

Участие авторов

Участие авторов:Марцев А.А. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, статистическая обработка, написание текста; Селиванов О.Г. — лабораторные исследования, обработка данных, написание текста; Трифонова Т.А. — концепция и дизайн исследования, написание и редактирование текста. Все авторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила

Поступила: 22.11.2021 / Принята к печати: 08.06.2022 / Опубликована: 31.07.2022

Introduction

Introduction. The paper presents studies on the assessment of the level of pollution by motor vehicles of the soil of the roadside territory of the new section of the reconstructed highway.

Materials and methods

Materials and methods. The object of the study was the soil of the roadside territory of the new section of the highway of regional significance “Vladimir-Murom-Arzamas” (P72). The registration number in the territory of the Vladimir region is 17P-1.

Results

Results. It was found that with the launch of a new section of the reconstructed highway, the roadside area was found to be significantly contaminated with heavy metals and arsenic due to the impact of gas-air emissions of passing vehicles. Gas-air emissions of motor vehicles increase the content of technogenic magnetite particles in the soil, which increase the magnitude of the magnetic susceptibility of soils. Aggregation of heavy metals (НМ) by magnetite particles and their sorption contributes to the accumulation of hm in the soil of the roadside area. When moving away from the highway, the content of heavy metals and arsenic in the soil of the roadside area decreases. The indicator of accumulation of НM and arsenic in the soil of the roadside area increases in the series: Zn → Ni → As → Cu → Pb. By the end of the year of operation of the new section of the reconstructed highway, the excess of the MPC for lead and arsenic was revealed, and the content of Zn and Cu in the roadside soil is close to the values of the MPC.

Limitations

Limitations. The limitations of the study are related to the remoteness of sampling points relative to the roadway and a small number of reference sites, which limits the possibilities of a broader interpretation of the data obtained.

Conclusion

Conclusion. To prevent the current dangerous trend, it is necessary to manage sanitary and hygienic monitoring of the soil of the roadside area exposed to constant exposure and accumulation of НM, in order to detect exceedances of the MPC and UEC and take measures to protect these territories.

Contribution

Contribution: Martsev A.A. — the concept and design of the study, collection and processing of material, writing a text; Selivanov O.G. — laboratory research, data processing, text writing; Trifonova T.A. — the concept and design of the study, text writing. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgement

Acknowledgement. The study had no sponsorship.

Received

Received: November 11, 2021 / Accepted: June 08, 2022 / Published: July 31, 2022

загрязнениепочватяжёлые металлымагнитная восприимчивостьpollutionsoilheavy metalsmagnetic susceptibilityReferencesТрифонова Т.А., Подолец А.А., Селиванов О.Г., Марцев А.А., Подолец А.А. Оценка загрязнения почв рекреационных территорий промышленного города соединениями тяжёлых металлов и мышьяка. Теоретическая и прикладная экология. 2018; (2): 94-101. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2018-2-094-101/1Trifonova T.A., Podolets A.A., Selivanov O.G., Martsev A.A., Podolets A.A. Assessment of soil contamination in the recreational areas of the city by the industrial compounds of heavy metals and arsenic. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2018; (2): 94–101. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2018-2-094-101/1 (in Russian)Тимофеева Я.О. Роль железомарганцевых конкреций в накоплении тяжёлых металлов в почвах участков, прилегающих к автотрассе. Известия Иркутского государственного университета. Серия: Биология. Экология. 2013; 6(3): 94-9.Timofeeva Ya.O. The role of iron-manganese nodules in accumulation of heavy metals in the soils of areas adjacent to motorway. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Biologiya. Ekologiya. 2013; 6(3): 94–9. (in Russian)Трифонова Т.А., Марцев А.А. Оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха на заболеваемость населения Владимирской области. Гигиена и санитария. 2015; 94(4): 14-8.Trifonova T.A., Martsev A.A. A assessment of the impact of air pollution on population morbidity rate in the Vladimir region. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2015; 94(4): 14–8. (in Russian)Комаров В.И., Селиванов О.Г., Марцев А.А., Подолец А.А., Лукьянов С.Н. Содержание тяжёлых металлов в пахотном горизонте почв сельскохозяйственного назначения владимирской области. Агрохимия. 2019; (12): 75-82. https://doi.org/10.1134/S0002188119100089Komarov V.I., Selivanov O.G., Martsev A.A., Podolets A.A., Lukyanov S.N. Heavy metals contamination in arable horizon of soils of agricultural appointment of the Vladimir region. Agrokhimiya. 2019; (12): 75–82. https://doi.org/10.1134/S0002188119100089 (in Russian)Трифонова Т.А., Марцев А.А., Селиванов О.Г. Газовоздушные выбросы стеклотарного производства как фактор риска здоровью населения. Теоретическая и прикладная экология. 2020; (4): 155-61. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2020-4-155-161Trifonova T.A., Martsev A.A., Selivanov O.G. Gas-air emissions from glass container production as a risk factor for public health. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2020; (4): 155–61. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2020-4-155-161 (in Russian)Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace Elements in Soils and Plants. Boca-Raton-London-New-York-Washington: CRC Press; 2001Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace Elements in Soils and Plants. Boca-Raton-London-New-York-Washington: CRC Press; 2001.Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Магнитная восприимчивость как индикатор загрязнения тяжёлыми металлами городских почв (обзор литературы). Вестник московского университета. Серия 17. Почвоведение. 2015; (1): 13-20Vodyanitskiy Yu.N., Shoba S.A. Magnetic susceptibility as an indicator of heavy metal contamination of urban soils. Vestnik moskovskogo universiteta. Seriya 17. Pochvovedenie. 2015; (1): 13–20. (in Russian)Lu S.G., Bai S.Q., Fu L.X. Magnetic properties as indicator of Cu and Zn contamination in soils. Pedosphere. 2008; (18): 479-85. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(08)60038-7Lu S.G., Bai S.Q., Fu L.X. Magnetic properties as indicator of Cu and Zn contamination in soils. Pedosphere. 2008; (18): 479–85. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(08)60038-7Bućko M.S., Magiera T., Pesonen L., Janus B. Magnetic, geochemical, and microstructural characteristics of road dust on roadsides with different traffic volumes - case study from Finland. Water Air Soil Pollut. 2010; (09): 95-306. https://doi.org/10.1007/s11270-009-0198-2Bućko M.S., Magiera T., Pesonen L., Janus B. Magnetic, geochemical, and microstructural characteristics of road dust on roadsides with different traffic volumes — case study from Finland. Water Air Soil Pollut. 2010; (09): 95–306. https://doi.org/10.1007/s11270-009-0198-2Bućko M.S., Magiera T., Johanson B., Petrovský E., Pesonen L.J. Identification of magnetic particles in road dust snow using magnetic, geochemical and micromorphological analyses. Environ. Pollut. 2011; (159): 1266-76. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2011.01.030Bućko M.S., Magiera T., Johanson B., Petrovský E., Pesonen L.J. Identification of magnetic particles in road dust snow using magnetic, geochemical and micromorphological analyses. Environ. Pollut. 2011; (159): 1266–76. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2011.01.030Водяницкий Ю.Н. Нормативы содержания тяжёлых металлов и металлоидов в почвах. Почвоведение. 2012; (3): 368-75Vodyanitskiy Yu.N. Standards for the content of heavy metals and metalloids in soils. Pochvovedenie. 2012; (3): 368–75. (in Russian)Manceau A., Marcus M.A., Tamura N., Prous O., Geoffroy N., Lanson B. Natural speciation of Zn at the micrometer scale in a clay soil using X-ray fluorescence, absorption, and diffraction. Geocim. Cosmochim. Acta. 2004; (68): 2467-83. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(03)00883-4Manceau A., Marcus M.A., Tamura N., Prous O., Geoffroy N., Lanson B. Natural speciation of Zn at the micrometer scale in a clay soil using X-ray fluorescence, absorption, and diffraction. Geocim. Cosmochim. Acta. 2004; (68): 2467–83. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(03)00883-4Wang Q., Dong Y., Cui Y., Liu X. Instances of soil and crop heavy metals contamination in China. Soil Sediment. Contam. 2001; (10): 497-510. https://doi.org/10.1080/20015891109392Wang Q., Dong Y., Cui Y., Liu X. Instances of soil and crop heavy metals contamination in China. Soil Sediment. Contam. 2001; (10): 497–510. https://doi.org/10.1080/20015891109392Jordanova D., Goddu S.R., Kotsev T., Jordanova N. Industrial contamination of alluvial soils near mining site revealed by magnetic and geochemical studies. Geoderma. 2013; 192: 237-48.Jordanova D., Goddu S.R., Kotsev T., Jordanova N. Industrial contamination of alluvial soils near mining site revealed by magnetic and geochemical studies. Geoderma. 2013; 192: 237–48.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.