Содержание тяжелых металлов в почвах селитебной зоны г. Тюмени

Исследовано состояние загрязненности почв г. Тюмени на предмет содержания в них тяжелых металлов: никеля (Ni), кобальта (Co), марганца (Mn), меди (Cu), кадмия (Cd), свинца (Pb) и хрома (Cr). Отбор проб почв проводился осенью 2021 г. на селитебных участках в пределах города. Точки отбора выбирались в зонах повышенной антропогенной нагрузки – вблизи автомагистралей и промышленных предприятий. В пробах почв определено содержание кислоторастворимых и подвижных форм тяжелых металлов, и органического вещества,  а также измерен водородный показатель (pH). Анализ показал, что значительные превышения выявлены по никелю в 11 пробах почв от 3,2 до 14,3 ПДК, причем все пробы почв относятся к зонам влияния автотранспорта.  В одной пробе № 29, которая относится к зоне влияния таких крупных промышленных предприятий, как Металлургический завод «Электросталь Тюмени» («УГМК-Сталь») и Моторный завод, превышено ПДК по никелю в 8,1 раза. По содержанию меди тоже есть превышения в 11 пробах, от 1,5 до 4,9 ПДК, причем в зонах влияния как автотранспорта, так и на территориях влияния предприятий строительных материалов, железнодорожной развязки, «УГМК Сталь». По свинцу есть превышения в двух пробах в два раза в зоне влияния автотранспорта, в 4,4 раза в зоне влияния Завода строительных машин, в 29,7 раз в зоне влияния автодорог Велижанского тракта. По кобальту, хрому и марганцу значения ПДК для кислоторастворимых форм не превышены.  По подвижным формам превышения наблюдаются и по марганцу. Наибольшие превышения ПДК по никелю, меди выявлены в Восточном и Центральном районах города, в зонах влияния автотранспорта и крупных предприятий.

1. Rusanov AM, Teslya AV, Prichogai NI, Turlibekova DM. The content of total and mobile forms of heavy metals in soils of Orsk city. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. 2012;4:57-89. (In Russ.)

2. Zhang X, Zhang X, Wang S, Zhao S. Improved remediation of co-contaminated soils by heavy metals and PAHs with biosurfactant-enhanced soil washing. Scientific Reports. 2022;12(1):3801. DOI: 10.1038/s41598-022-07577-7

3. Rezapour S, Moghaddam S, Nouir A, Aqdam K. Urbanization influences the distribution, enrichment, and ecological health risk of heavy metals in croplands. Scientific Reports. 2022;12(1):3868. DOI: 10.1038/s41598-022-07789-x

4. Al-Swadi, Usman A, Al-Farraj, Al-Wabel M, Ahmad M, Al-Faraj A. Sources, toxicity potential, and human health risk assessment of heavy metals-laden soil and dust of urban and suburban areas as affected by industrial and mining activities. Scientific Reports. 2022;12(1):3868. DOI: 10.1038/s41598-022-12345-8

5. Jiang H, Cai L, Wen H, Luo J. Characterizing pollution and source identification of heavy metals in soils using geochemical baseline and PMF approach. Scientific Reports. 2020;10(1):6460. DOI: 10.1038/s41598-020-63604-5

6. Kogan RM, Kalmanova VB. Soil acidity as an indicator of the ecological state of the urban area (on the territory of the city of Birobidzhan). Regional problems. 2008;10:83-86. (In Russ.)

7. Ladonin DV. Forms of compounds of heavy metals in polluted soils. Moscow: Moscow University Press; 2019. 312 p. (In Russ.)

8. Kovrigo VP, Kaurichev IS, Burlakova LM. Soil science with the basics of geology. Moscow: Kolos; 2000. 416 p. (In Russ.)

9. Vodyanitskii YuN. Metals and metalloids in soils. Moscow: VV Dokuchaev Soil Science Institute; 2008. 164 p. (In Russ.)

10. Moore JM. Inorganic contaminants of surface water: research and monitoring priorities. New York: Springer-Verlag; 1991. 366 p.

11. Gao W, He W, Zhang J, Chen Y, Zhang Z, Yang Y, He Z. Effects of biochar-based materials on nickel adsorption and bioavailability in soil. Scientific Reports. 2023;13(1):5880. DOI: 10.1038/s41598-023-32502-x

12. Rocha JC, Desene J, Dossantos A, Toscano IA, Zara LF. Aquatic humus from an unpolluted Brazilian dark brown stream: general characterization and size fractionation of bound heavy metals. Journal of Environmental Monitoring. 2000;2(1):39-44. DOI: 10.1039/a907671i

13. Kuznetsov IP. Heavy metals in the soils of the Ryazan region. Himiya v sel'skom hozyajstve. 1995;5:22-25. (In Russ.)

14. Tessier A, Campbell PGC, Bisson M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Analytical Chemistry. 1979;51(7):844-851. DOI: 10.1021/ac50043a017

15. Plesternjak E, Kraigher B, Leskovec S, Mulec I, Markovic S, Scancar J, Milacic R. Reduction of hexavalent chromium using bacterial isolates and a microbial community enriched from tannery effluent. Scientific Reports. 2022;12(1):20197. DOI: 10.1038/s41598-022-24797-z

16. Medvedev IF, Derevyagin SS, Gubarev DI. Distribution of heavy metals in chernozems of the main azonal landscapes and agrolandscape elements in the Volga region. Plodorodie. 2009;3:52-53.(In Russ.)

17. Klimov ES, Davydova OA, Zavaltseva OA, Borisova VV. To the question of the distribution of heavy metals in natural environments. Fundamental`nye issledovaniya. 2004;2:137-138. (In Russ.)

18. Orlov DS, Sadovnikova LK, Sukhanova NI. Soil chemistry. Moscow: Vysshaya shkola; 2005. 558 p. (In Russ.)