medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2019-98-1-22-27medlit-247Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEСанитарная оценка почвенного покрова кампуса санкт-петербургского государственного университетаSanitary evaluation of soil cover of the Saint Petersburg State University Campushttps://orcid.org/0000-0002-5248-9018АбакумовЕвгений ВасильевичAbakumovEvgeny V.

Доктор биол. наук, проф. каф. прикладной экологии биологического факультета СПбГУ.

e-mail: e_abakumov@mail.ru, e.abakumov@spbu.ru

MD, Ph.D., DSci., professor, Department of Applied Ecology, Biological Faculty, Saint Petersburg State University, Saint-Petersburg, 199034, Russian Federation.

e-mail: e_abakumov@mail.ru

e_abakumov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3356-7164ПавловаТ. А.PavlovaT. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1821-0044ДинкелакерН. В.DinkelakerN. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4266-1985ЛемякинаА. Э.LemyakinaA. E.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»Saint Petersburg State University2019141020209812227Copyright © Абакумов Е.В., Павлова Т.А., Динкелакер Н.В., Лемякина А.Э., 20202020Абакумов Е.В., Павлова Т.А., Динкелакер Н.В., Лемякина А.Э.Abakumov E.V., Pavlova T.A., Dinkelaker N.V., Lemyakina A.E.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/247Введение

Введение. Целью исследования была оценка загрязнения почвенного покрова кампуса СПбГУ. Для выполнения цели поставлены задачи, касающиеся определения содержания тяжёлых металлов в отобранных почвенных пробах и их сравнение с имеющимися нормативными документами, оценки базального дыхания почв и содержания гумуса. 

Материал и методы

Материал и методы. В 2016-2017 гг. проведены исследования по изучению состояния почв территорий кампуса СПбГУ. Исследования проведены в Василеостровском и Петродворцовом районах Санкт-Петербурга. Было отобрано 39 почвенных проб с глубины 0–30 см. Определяли содержание тяжёлых металлов (Pb, As, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, V) и мышьяка (As) и сравнивали с нормативами ПДК. Также были исследованы параметры биологической активности почвенных проб и содержание в них гумуса. 

Результаты

Результаты. Анализ содержания тяжёлых металлов в почвах и их сравнение с имеющимися ПДК приведены для проб почв с двух территорий кампуса СПбГУ. 

Обсуждение

Обсуждение. Исследование почвенных проб, характеризующих территории с различной функциональной нагрузкой, позволило выявить особенности загрязнения почв тяжёлыми металлами и мышьяком и сравнить эти территории между собой. Преобладающее большинство проб характеризуется превышением уровня ПДК по As, Zn, Ni, Cr. Для уточнения оценки уровней суммарного загрязнения почв Zc при его расчётах был использован показатель Zcт(г), учитывающий среднее геометрическое коэффициентов концентрации элементов и токсичность тяжёлых элементов. 

Заключение

Заключение. Пробы почв, отобранные в Василеостровском районе, характеризуются более высокой категорией загрязнения по показателям Zc и Zcт(г), чем почвы Петродворцового района. Для всех почвенных образцов значение индекса загрязнения почвы (ИЗП) более 1, что характеризует почвы как загрязнённые. Показатели микробиологической активности схожи у почв двух исследуемых территорий; содержания гумуса характеризуется как среднее также на обеих территориях кампуса.

The aim of the study

The aim of the study. To assess the contamination of the soil cover of the St. Petersburg State University campus. To accomplish the goal, tasks are set concerning the determination of the content of heavy metals in selected soil samples and their comparison with the available regulatory documents, estimates of the basal respiration of the soil and humus content. 

Materials and methods

Materials and methods. In 2016-2017 there were executed investigations on the study of the state of soils on the campus of the St. Petersburg State University. Studies were carried out in the Vasileostrovsky and Petrodvorets districts of the city of St. Petersburg. 39 soil samples were taken from a depth of 0-30 cm. The content values of heavy metals (Pb, As, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, V) and arsenic (As) were determined and compared with the available Maximum Allowable Concentrations (MAC) adopted in Russia. The biological activity of soil samples and the humus content were also investigated. 

Results

Results. Analysis of heavy metals in soils and their comparison with available MPCs are given for soil samples from two campus areas of the St. Petersburg State University. 

Discussion

Discussion. The investigation of soil samples of two different territories made it possible to identify the features of soil contamination with heavy metals and arsenic and to compare these areas with each other. The predominant majority of samples are characterized by exceeding the MAC limit for arsenic, zinc, nickel, chromium. To clarify the estimation of the levels of total contamination of soils, Zc, also Zst(g) were used in these calculations. Zst(g) takes into account the geometric mean of the concentration coefficients of elements and the toxicity of heavy elements 

Conclusion

Conclusion. Samples of soils selected in the Vasileostrovsky district are characterized by a higher pollution category in terms of Zc and Zst(g) than the soils of the Petrodvorets district. For all soil samples, the value of soil pollution index is more than 1, which characterizes the soils as contaminated. The indices of the microbiological activity are similar in the soils of the two investigated areas; the humus content is characterized as an average also in both campus areas.

тяжёлые металлыпочвы Санкт-Петербургаурбанозёмзагрязнение почвheavy metalssoils of Saint Petersburgurban areassoil contaminationReferencesЛодыгин Е.Д., Чуков С.Н., Безносиков В.А., Габов Д.Н. Полициклические ароматические углеводороды в почвах Васильевского острова (Санкт-Петербург). Почвоведение. 2008. МАИК «Наука/Интерпериодика», Москва: 1494-500.Lodygin E.D., Chukov S.N., Beznosikov V.A., Gabov D.N. Polycyclic aromatic hydrocarbons in the soils of the Vasilievsky Island (St. Petersburg). Pochvovedenie. MAIK “Nauka/Interperiodika”. Moscow, 2008, 1494-500. (in Russian)Уфимцева М.Д., Терехина Н.В., Абакумов Е.В. Физико-химическая характеристика урбаноземов Центрального района Санкт-Петербурга. Вестник СПбГУ. Сер. 7. 2011; 4: 85 - 97.Ufimtseva M.D., Terekhina N.V., Abakumov E.V. Physico-chemical charastiristic of urban areas of the Central District of St. Petersburg. Vestnik SPbGU. Ser. 7. 2011; 4: 85 – 97. (in Russian)Сорокин Н.Д., Королева Е.Б., Лосева Е.В., Осинцева Н.В. Пособие по вопросам изучения загрязнённых земель и их санации. СПб., 2012. 119 с.Sorokin N. D., Koroleva E. B., Loseva E. V., Osintseva N. V. Manual on the study of contaminated land and their sanitation. St. Petersburg, 2012. 119 (in Russian)Богданов Н.А. Диагностика территорий по интегральным показателям химического загрязнения почв и грунтов. Гигиена и санитария, 2014; 1: 92-7Bogdanov N.A. Diagnosis of the territories with the use of integral indices of chemical contamination of soil and grounds, relied on the background and hygienic standards. Gigiena i sanitariya, 2014; 1: 92-7 (in Russian)Водяницкий Ю.Н. Формулы оценки суммарного загрязнения почв тяжёлыми металлами и металлоидами. Почвоведение, 2010; 10: 1276 -80.Vodyanitskii Y.N. Equations for assessing the total contamination of soils with heavy metals and metalloids. Eurasian Soil Science. 2010; 43 (10): 1184-8 (in Russian)Федорова Н.Н. Методические указания к курсу «Биологические методы исследования почв». СПб., 2004. 8 с.Fedorova N.N. Methodical instructions to the course “Biological Methods of Soil Research”. St. Petersburg, 2004. (in Russian)Растворова О.Г., Андреев Д.П., Гагарина Э.И., Касаткина Г.А., Федорова Н.Н. Химический анализ почв: Учеб. Пособие. СПб., Издательство Санкт-Петербургского университета. 1995. 264 с.Rastvorova O.G., Andreev D.P., Gagarina E.I., Kasatkina G.A., Fedorova N.N. Chemical analysys of soils: a textbook. St. Petersburg, Izdatelstvo Sankt-Peterburgskogo universiteta. 1995. 264 p. (in Russian)Евреинова А.В., Попович А.А. Колесников С.И. Использование показателей биологической активности для мониторинга и диагностики загрязнения почв тяжелыми металлами II класса опасности. Современные проблемы загрязнения почв. Межд. конф. М., 2004: 207-8.Evreinova A.V., Popovich A.A., Kolesnikov S.I. Use of indicators of biological activity for monitoring and diagnostic of soil contamination by heavy metals of II hazard class. Sovremennye problemy zagryazneniya pochv. Mezhdunarodnaya konferentsiya. Moscow, 2004. (in Russian)Колесников С.И. Ранжирование химических элементов по степени их экологической опасности. Современные проблемы загрязнения почв. III Межд. конф. М., 2010: 362-5.Kolesnikov S.I. Ranking of chemical elements according to the degree of their ecological danger. Sovremennye problemy zagryazneniya pochv. III Mezhdunarodnaya konferentsiya Moscow, 2010 (in Russian)Иващенко К.В., Ананьева Н.Д., Васенев В.И., Кудеяров В.Н., Валентини Р. Биомасса и дыхательная активность почвенных микроорганизмов в антропогенно-измененных экосистемах. Почвоведение. 2014 (9): 1077-88.Ivashchenko K.V., Ananeva N.D., Vasenev V.I., Kudeyarov V.N., Valentini R. Biomass and respiratory activity of soil microorganisms in anthropogenically-altered ecosystems. Pochvovedenie, 2014; 9: 1077–88. (in Russian)Гришина Л.А., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв. Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. С. 42-7.Grishina L.A., Orlov D.S. System of indicators of humus content of soils. Problemy pochvovedeniya. Moscow: Nauka, 1978. 42–7. (in Russian)Виноградова С.С. Буферная ёмкость почв как их способность к подщелачиванию. Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2013(1): 102-9.Vinogradova S.S. Buffer capacity of soils as their ability to alkalize. Vestnik Baltijskogo federal’nogo universiteta im. I. Kanta. 2013; 1: 102–9. (in Russian)Герасимова М.И. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация: учебное пособие. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Под ред. акад. РАН Добровольского Г.В. Смоленск: Ойкумена, 2003. 268 с.Gerasimova M.I. Anthropogenic soils: genesis, geography, reclamation: textbook. Gerasimova M.I., Stroganova M.N., Mozharova N.V., Prokof’eva T.V. Red. G.V. Dobrovol’skiy. Smolensk: Ojkumena, 2003. 268 p. (in Russian)Гришина Л.А., Орлов Д.С. Система показателей гумусного состояния почв. Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. С. 42-7.Grishina L.A., Orlov D.S. The system of indicators of the humus state of soils. Problemy pochvovedeniya. M.: Nauka, 1978, 42–7.(in Russian)Дашко Р.Э., Александрова О.Ю., Котюков П.В., Шидловская А.В. Особенности инженерно-экологических условий Санкт-Петербурга. Развитие городов и геотехническое строительство. 2011; 1.Dashko R.E., Aleksandrova O.Y., Kotyukov P.V., Shidlovskaya A.V. Features of engineering and environmental conditions of St. Petersburg. Razvitie gorodov i geotekhnicheskoe stroitel’stvo. 2011; 1 (in Russian)Дымов А.А., Каверин Д.А., Габов Д.Н. Свойства почв и почвоподобных тел г. Воркута. Почвоведение. 2013; 2: 240-8.Dymov A.A., Kaverin D.A., Gabov D.N. Properties of soils and soil-like bodies of Vorkuta. Pochvovedenie, 2013; 2: 240-8 (in Russian)Исаченко Г.А., Резников А.И. Ландшафты Санкт-Петербурга: эволюция, динамика, разнообразие. Биосфера. 2014; 6 (3).Isachenko G.A., Reznikov A.I. Landscapes of St. Petersburg: evolution, dynamics, diversity. Biosfera. 2014; 6 (3) (in Russian)Капелькина Л.П. Загрязняющие вещества в почвах мегаполисов. Проблемы и парадоксы нормирования. Экология урбанизированных территорий. 2010; 3: 13.Kapel’kina L.P. Pollutants in soils of megacities. The problems and paradoxes of rationing. Ehkologiya urbanizirovannyh territorij. 2010; 3: 13-9 (in Russian)Когут М.Б, Шульц Э, Галактионов А.Ю, Титова Н.А. Содержание и состав полициклических ароматических углеводородов в гранулоденсиметрических фракциях почв парков Москвы. Почвоведение. 2006; 10: 1182-89.Kogut M.B., Shul’c E., Galaktionov A.Y., Titova N.A. The content and composition of polycyclic aromatic hydrocarbons in granulodensimetric fractions of soils in Moscow parks. Pochvovedenie. 2006; 10: 1182-9 (in Russian)Колесников С.И. Ранжирование химических элементов по степени их экологической опасности. Современные проблемы загрязнения почв. III Межд. конф. М., 2010: 362-5.Kolesnikov S.I. Ranking of chemical elements according to the degree of their ecological danger. Sovremennye problemy zagryazneniya pochv. III Mezhd. konf. M., 2010: 362–5 (in Russian)Коновалов А.Г., Рисник Д.В., Левич А.П., Фурсова П.В. Обзор подходов к оценке экологического состояния и нормированию качества почв. Биосфера. 2017; 9 (3).Konovalov A.G., Risnik D.V., Levich A.P., Fursova P.V. Review of approaches to environmental assessment and regulation of soil quality. Biosfera. 2017; 9 (3) (in Russian)Лим Т.Е. Влияние транспортных загрязнений на здоровье человека. Экология человека. 2010; 1: 25-28.Lim T.E. Influence of transport pollution on human health. Ehkologiya cheloveka. 2010; 1: 25-28 (in Russian)Никитина А.В., Жаткина Т.С., Курбатова А.И. Некоторые аспекты нормирования загрязняющих веществ в почве. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2013; 5: 86-91.Nikitina A.V., Zhatkina T.S., Kurbatova A.I. Some aspects of rationing of pollutants in soil. Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Ehkologiya i bezopasnost’ zhiznedeyatel’nosti. 2013; 5: 86-91 (in Russian)Смагин А.В., Шоба С.А., Макаров О.А. Экологическая оценка почвенных ресурсов и технологии их воспроизводства (на примере г. Москвы). М.: Издательство МГУ, 2008. 360 с.Smagin A.V., Shoba S.A., Makarov O.A. Ecological assessment of soil resources and technologies for their reproduction (by the example of Moscow). M.: Izdatel’stvo MGU, 2008. 360 p. (in Russian)Уфимцева М.Д. Фитоиндикация экологического состояния урбогеосистем Санкт-Петербурга. Уфимцева М.Д., Терехина Н.В. СПб.: Наука, 2005. 339 с.Ufimceva M.D. Phytoindication of the ecological state of urban geosystems in St. Petersburg. Ufimceva M.D., Terekhina N.V. SPb.: Nauka, 2005. 339 p. (in Russian)Jackson R. E. et al. Contaminant Hydrogeology of Toxic Organic Contaminants at a Disposal Site, Gloucester, Ontario. 1. Chemical Concepts and Site Assessment, Ottawa, Ontario IWD Scientific Series. 1985; 141.Jackson R. E. et al. Contaminant Hydrogeology of Toxic Organic Contaminants at a Disposal Site, Gloucester, Ontario. 1. Chemical Concepts and Site Assessment, Ottawa, Ontario IWD Scientific Series. 1985; 141.Alekseev, I., Abakumov, E., Petrova, A., Vorona-Slivinskaya, L. Evaluation of the Ecotoxicological State of Selected Soils from Urban Environments of Russian Arctic with the Aim to Substantiate Reclamation and Restoration Strategies. MATEC Web of Conferences. 2018; 170, article No 04001.Alekseev, I., Abakumov, E., Petrova, A., Vorona-Slivinskaya, L. Evaluation of the Ecotoxicological State of Selected Soils from Urban Environments of Russian Arctic with the Aim to Substantiate Reclamation and Restoration Strategies. MATEC Web of Conferences. 2018; 170, article No 04001.Shamilishvily, G., Abakumov, E., Gabov, D. Polycyclic aromatic hydrocarbon in urban soils of an Eastern European megalopolis: Distribution, source identification and cancer risk evaluation. Solid Earth. 2018; 9 (3): 669-82.Shamilishvily, G., Abakumov, E., Gabov, D. Polycyclic aromatic hydrocarbon in urban soils of an Eastern European megalopolis: Distribution, source identification and cancer risk evaluation. Solid Earth. 2018; 9 (3): 669-82.Shamilishvili, G.A., Abakumov, E.V., Gabov, D.N., Alekseev, I.I. Features of fractional composition of polycyclic aromatic hydrocarbons and multielement contamination of soils of urban territories and their hygienic characteristics (on the example of soils of functional zones of Saint-Petersburg). Gigiena i Sanitariya. 2016; 95 (9): 827-37.Shamilishvili, G.A., Abakumov, E.V., Gabov, D.N., Alekseev, I.I. Features of fractional composition of polycyclic aromatic hydrocarbons and multielement contamination of soils of urban territories and their hygienic characteristics (on the example of soils of functional zones of Saint-Petersburg). Gigiena i Sanitariya. 2016; 95 (9): 827-37.Abakumov, E.V., Suyundukov, Ya.T., Pigareva, T.A., Semenova, I.N., Khasanova, R.F., Biktimerova, G.Ya., Rafikova, Yu.S., Ilbulova, G.R. Biological and sanitary evaluation of sibaisky quarry dumps of the bashkortostan republic. Gigiena i Sanitariya. 2016; 95 (10): 929-34.Abakumov, E.V., Suyundukov, Ya.T., Pigareva, T.A., Semenova, I.N., Khasanova, R.F., Biktimerova, G.Ya., Rafikova, Yu.S., Ilbulova, G.R. Biological and sanitary evaluation of sibaisky quarry dumps of the bashkortostan republic. Gigiena i Sanitariya. 2016; 95 (10): 929-34.Abakumov, E.V., Suyundukov, Ya.T., Biktimerova, G.Ya., Pigareva, T.A. Ecological and sanitary characteristics of the copper pyrite quarry (Baymak Region, The Republic of Bashkortostan). Gigiena i Sanitariya. 2015; 94 (6): 46-50Abakumov, E.V., Suyundukov, Ya.T., Biktimerova, G.Ya., Pigareva, T.A. Ecological and sanitary characteristics of the copper pyrite quarry (Baymak Region, The Republic of Bashkortostan). Gigiena i Sanitariya. 2015; 94 (6): 46-50Vandermeulen J. H. PAH and heavy metal pollution of the Sydney Estuary: Summary and review of studies to 1987. Canadian Technical Report of Hydrography and Ocean Sciences. 1989: 108.Vandermeulen J. H. PAH and heavy metal pollution of the Sydney Estuary: Summary and review of studies to 1987. Canadian Technical Report of Hydrography and Ocean Sciences. 1989: 108.Walker T.R. Comparison of anthropogenic metal deposition rates with excess soil loading from coal, oil and gas industries in the Usa River Basin, NW Russia. Polish Polar Research. 2005; 35 (4): 259-74.Walker T.R. Comparison of anthropogenic metal deposition rates with excess soil loading from coal, oil and gas industries in the Usa River Basin, NW Russia. Polish Polar Research. 2005; 35 (4): 259–74.Wakeham S. G., Schaffner C., Giger W. Polycyclic aromatic hydrocarbons in recent lake sediments-I. Compounds having anthropogenic origins. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1980; 44 (3): 403-13.Wakeham S. G., Schaffner C., Giger W. Polycyclic aromatic hydrocarbons in recent lake sediments–I. Compounds having anthropogenic origins. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1980; 44 (3): 403-13.Wan M. T. Railway right-of-way contaminants in the lower mainland of British Columbia: Polycyclic aromatic hydrocarbons. Journal of environmental quality. 1991; 20 (1): 228-34.Wan M. T. Railway right-of-way contaminants in the lower mainland of British Columbia: Polycyclic aromatic hydrocarbons. Journal of environmental quality. 1991; 20 (1): 228-34.

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