medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2017-96-10-941-945medlit-926Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEОценка экотоксилогического состояния почв Полярного Урала и Южного ЯмалаAssessment of ecotoxicological state of soils of the Polar Ural and Southern Yamalhttps://orcid.org/0000-0002-0512-3849АлексеевИван ИльичAlekseevIvan I.

Магистрант, магистерская программа «Полярные и морские исследования», Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, Санкт-Петербург.

e-mail: alekseevivan95@gmail.com

Student in the master’s programme, Master Program for Polar and Marine sciences (POMOR), Saint Petersburg Institute of Fine Mechanics and Optics, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation.

e-mail: alekseevivan95@gmail.com

alekseevivan95@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1821-0044ДинкелакерН. В.DinkelakerN. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0570-5096ОриповаА. А.OripovaA. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9004-0441СемьинаГ. А.SemyinaG. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5970-4606МорозовА. А.MorozovA. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5248-9018АбакумовЕ. В.AbakumovE. V.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Санкт-Петербургcкий государственный университет»Saint Petersburg State UniversityФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»Saint Petersburg Institute of Fine Mechanics and Optics2017211020209610941945Copyright © Алексеев И.И., Динкелакер Н.В., Орипова А.А., Семьина Г.А., Морозов А.А., Абакумов Е.В., 20202020Алексеев И.И., Динкелакер Н.В., Орипова А.А., Семьина Г.А., Морозов А.А., Абакумов Е.В.Alekseev I.I., Dinkelaker N.V., Oripova A.A., Semyina G.A., Morozov A.A., Abakumov E.V.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/926

Нарастающие темпы антропогенного воздействия на природные и городские экосистемы Арктики требуют проведения детального мониторинга состояния природной среды региона. В связи с этим следует уделить внимание исследованию фоновых концентраций приоритетных неорганических токсикантов в почвах. Цель данной работы заключается в оценке фонового содержания тяжелых металлов в природных почвах Полярного Урала (окрестности горы Черная), окрестностей города Салехард и предгорий Полярного Урала, а также в почвах населенных пунктов (пос. Харсаим, Аксарка, города Лабытнанги, Харп и Салехард). Было установлено, что по некоторым элементам (As, Ni, Co) практически во всех проанализированных образцах (как природных, так и городских) уровни ПДК превышены. Это может свидетельствовать о высоких фоновых концентрациях вышеперечисленных элементов в почвах данного региона, особенно в случае природных почв. При этом стоит отметить, что наиболее значительные превышения уровней ПДК отмечаются в почвенных образцах, отобранных в населенных пунктах. Концентрации остальных элементов, определяемых в ходе исследования (Cu, Zn, Pb, Sr), превышают уровни ПДК и ОДК лишь в некоторых случаях. Максимальные концентрации тяжелых металлов в условиях городских ландшафтов отмечены, в основном, в местах сосредоточения локальных факторов усиленного антропогенного воздействия (например, хромоперерабатывающий завод в пос. Харп). В свою очередь, максимальные концентрации тяжелых металлов в почвах природных ландшафтов могут быть связаны с тремя факторами: 1. торфяными горизонтами; 2. глеевыми и мерзлотными геохимическими барьерами; 3. горизонтами тяжелого гранулометрического состава. Также были обсуждены вопросы поведения тяжелых металлов и других приоритетных неорганических токсикантов в условиях изменяющегося климата Арктического региона и деградации многолетней мерзлоты.

Increasing rates of anthropogenic forcing on natural and urban ecosystems in the Arctic requires the development of more detailed environmental monitoring. In this context, studying of contents of background trace elements seems to be actual goal. The goal of this study is an assessment of the content of background heavy metals in natural soils of the Polar Urals (surroundings of mountain Chyornaya), surroundings of Salekhard and foothills of the Polar Urals and urban soils (Kharsaim, Aksarka, Labytnangi, Kharp, Salekhard). Levels of maximum permissible concentrations (MPCs) were established to be exceeded by some elements (As, Ni, Co) in most of soil samples (from both urban and natural environments). It can indicate to high regional background contents for these elements especially in case of natural soils. The highest exceedance of MPCs is typical for soil samples from urban environments. For other studied trace elements (Cu, Zn, Pb, Sr) MPCs are exceeded only in few cases. The highest trace elements content in urban soils is connected with sites with significantly high rates of anthropogenic forcing (chrome-processing factory in Kharp). The highest trace elements content for natural soils can be connected with three soil profile zones: peat-like horizons, stagnic and cryogenic geochemical barriers, and soil horizons with clay texture class. Moreover, we discussed problems of trace elements behavior in conditions of changing climate of the Arctic and permafrost degradation.

тяжелые металлыЯмалгородские и природные ландшафтыheavy metalsYamalurban and natural environmentsReferencesГорячкин С.В. Почвенный покров Севера (структура, генезис, экология, эволюция). М.: ГЕОС; 2010.Goryachkin S.V. Soil Cover of the North (Structure, Genesis, Ecology, Evolution) [Pochvennyy pokrov Severa (struktura, genezis, ekologiya, evolyutsiya)]. Moscow: GEOS; 2010. (in Russian)Томашунас В.М., Абакумов Е.В. Содержание тяжелых металлов в почвах полуострова Ямал и острова Белый. Гигиена и санитария. 2014, 93(6): 26-5.Tomashunas V.M., Abakumov E.V. The content of heavy metals in the soils of the Yamal Peninsula and the White Island. Gigiena i sanitariya. 2014, 93(6): 26–5. (in Russian)Водяницкий Ю.Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН; 1998.Vodyanitskiy Yu.N. Heavy Metals and Metalloids in Soils [Tyazhelye metally i metalloidy v pochvakh]. Moscow: Pochvennyy institut im. V.V. Dokuchaeva RASKhN; 1998. (in Russian)Antcibor I., Eschenbach A., Zubrzycki S., Kutzbach L., Bolshiyanov D., Pfeiffer E.-M. Trace metal distribution in pristine permafrost-affected soils of the Lena River delta and its hinterland, northern Siberia, Russia. Biogeosciences. 2014; (11): 1-15.Antcibor I., Eschenbach A., Zubrzycki S., Kutzbach L., Bolshiyanov D., Pfeiffer E.-M. Trace metal distribution in pristine permafrost-affected soils of the Lena River delta and its hinterland, northern Siberia, Russia. Biogeosciences. 2014; (11): 1–15.Rahn K.A., Tomza U., Khodzher T.V. An event of long-range transport of Siberian aerosol to Tiksi, Russia. J. Aerosol Sci. 1997; (28 Suppl. 1): s465-6.Rahn K.A., Tomza U., Khodzher T.V. An event of long-range transport of Siberian aerosol to Tiksi, Russia. J. Aerosol Sci. 1997; (28 Suppl. 1): s465–6.Rovinsky F., Pastuchov B., Bouyvolov Y., Burtseva L. Present day state of background pollution of the natural environment in the Russian Arctic in the region of the Ust-Lena Reserve. Sci. Total Environ. 1995; 160/161: 193-9.Rovinsky F., Pastuchov B., Bouyvolov Y., Burtseva L. Present day state of background pollution of the natural environment in the Russian Arctic in the region of the Ust-Lena Reserve. Sci. Total Environ. 1995; 160/161: 193–9.Thomas D.J., Tracey B., Marshall H., Norstrom R.J. Arctic terrestrial ecosystem contamination. Sci. Total Environ. 1992; 122: 135-64.Thomas D.J., Tracey B., Marshall H., Norstrom R.J. Arctic terrestrial ecosystem contamination. Sci. Total Environ. 1992; 122: 135–64.Nikitina M., Popova L., Korobicina J., Efremova O., Trofimova A., Nakvasina E., et al. Environmental Status of the Arctic Soils. J. Elem. 2015; 20(3): 643-51.Nikitina M., Popova L., Korobicina J., Efremova O., Trofimova A., Nakvasina E., et al. Environmental Status of the Arctic Soils. J. Elem. 2015; 20(3): 643–51.Ребристая О.В., Хитун О.В. Восстановительный потенциал флоры Ямала. В кн.: Освоение Севера и проблемы рекультивации. Тезисы докладов на 3-й Международной конференции. Сыктывкар; 1997: 100-5.Rebristaya O.V., Khitun O.V. The restoration potential of the Yamal flora. In: The Development of the North and the Problems of Reclamation. Theses of reports at the 3rd International Conference [Osvoenie Severa i problemy rekul’tivatsii. Tezisy dokladov na 3-y Mezhdunarodnoy konferentsii]. Syktyvkar; 1997: 100–5. (in Russian)Алексеев И.И., Абакумов Е.В., Шамилишвили Г.А., Лодыгин Е.Д. Содержание тяжелых металлов и углеводородов в почвах населенных пунктов Ямало-Ненецкого автономного округа. Гигиена и санитария. 2016; 95(9): 818-21.Alekseev I.I., Abakumov E.V., Shamilishvili G.A., Lodygin E.D. The content of heavy metals and hydrocarbons in the soils of settlements of the Yamal-Nenets Autonomous District. Gigiena i sanitariya. 2016; 95(9): 818–21. (in Russian)Alekseev I., Abakumov E., Shamilishvili G. Heavy metals and hydrocarbons contents in soils of urban areas of Yamal autonomous region (Russia). In: EGU General Assembly Conference Abstracts. 2016; 18: 9114Alekseev I., Abakumov E., Shamilishvili G. Heavy metals and hydrocarbons contents in soils of urban areas of Yamal autonomous region (Russia). In: EGU General Assembly Conference Abstracts. 2016; 18: 9114.Алексеев И.И., Абакумов Е.В. Степень гумификации органического вещества почв южного Ямала и восточного макросклона Полярного Урала. Живые и биокосные системы. 2016; (16): 7Alekseev I.I., Abakumov E.V. The degree of humification of organic matter in the soils of southern Yamal and the eastern macroslope of the Polar Urals. Zhivye i biokosnye sistemy. 2016; (16): 7. (in Russian)Alekseev I., Kostecki J., Abakumov E. Vertical electrical resistivity sounding (VERS) of tundra and forest tundra soils of Yamal region. Int. Agrophys. 2017; 31(1): 1-8Alekseev I., Kostecki J., Abakumov E. Vertical electrical resistivity sounding (VERS) of tundra and forest tundra soils of Yamal region. Int. Agrophys. 2017; 31(1): 1–8.FAO World Reference Base for Soil Resources 2014. Rome; 2014FAO World Reference Base for Soil Resources 2014. Rome; 2014.Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена; 2004.Shishov L.L., Tonkonogov V.D., Lebedeva I.I., Gerasimova M.I. Classification and Diagnostics of Soils in Russia [Klassifikatsiya i diagnostika pochv Rossii]. Smolensk: Oykumena; 2004. (in Russian)ПНД Ф 16.1:2.3:3.11-98. Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений содержания металлов в твердых объектах методом спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. М.; 1998.PND F 16.1:2.3:3.11–98. Quantitative chemical analysis of soils. Method for performing measurements of the metal content in solid objects by spectrometry with inductively coupled plasma. Moscow; 1998. (in Russian)ГН 2.1.7.2511-09. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. М.; 2009.GN 2.1.7.2511–09. Approximate permissible concentration (UDC) of chemicals in the soil. Moscow; 2009. (in Russian)ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. М.; 2006.GN 2.1.7.2041–06. The maximum permissible concentration (MPC) of chemicals in the soil. Moscow; 2006. (in Russian)СанПиН 42-128-4433-87. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве. М.; 1987.SanPiN 42-128-4433–87. Sanitary norms of permissible concentrations of chemicals in the soil. Moscow; 1987. (in Russian)Московченко Д.В. Геохимия ландшафтов севера Западно-Сибирской равнины: структурно-функциональная организация вещества геосистем и проблемы экодиагностики: Автореф. дисс.. д-ра геогр. наук. Санкт-Петербург; 2010.Moskovchenko D.V. Geochemistry of landscapes of the north of the West Siberian Plain: structural and functional organization of matter of geosystems and problems of eco-diagnostics: Diss. St. Petersburg; 2010. (in Russian)Васильевская В.Д. Почвообразование в тундрах Средней Сибири. М.: Наука; 1980.Vasil’evskaya V.D. Soil Formation in the Tundra of Central Siberia [Pochvoobrazovanie v tundrakh Sredney Sibiri]. Moscow: Nauka; 1980. (in Russian)

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