Дослідження валового вмісту нікелю та арсену у смугах відведення автошляхів м. Суми

  • О.М. Тихонова Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна https://orcid.org/0000-0003-0961-4896
  • К.С. Кирильчук Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна https://orcid.org/0000-0001-9968-4833
  • В.П. Шаповал Сумський національний аграрний університет, м. Суми, Україна
Ключові слова: важкі метали, нікель, арсен, забруднення грунтів, смуги відведення автомагістралей.

Анотація

Питання вивчення забруднюючого впливу автотранспорту на екологічний стан міста важливе і невідкладне. Індикатором цього впливу виступають ґрунти смуг відведення автомагістралей. Міські ґрунти є базовою складовою урбоекосистем, адже здійснюють ряд найважливіших екологічних і господарських функцій і значною мірою визначають умови життя людей. Мета дослідження полягала у проведенні кількісного аналізу рівня забруднення нікелем та арсеном поверхневого шару ґрунтів смуг відведення основних автотранспортних магістралей м. Суми.

Встановлено, що порівняно з фоновою концентрацією, вміст нікелю в грунтах резервно-технологічних смуг на відстані 12 м від дороги перевищено у 2,3 рази на вул. Г. Кондратьєва та Харківській, у 2 рази – на вулицях Металургів та Роменській; на відстані 1013 м виявлено перевищення фонової концентрації 26 мг/кг у 2 рази на вул. Г. Кондратьєва, в 1,7 разів – на вул. Роменська, Металургів, Харківська, Ковпака. В грунтах захисних смуг на відстані 50 м від автошляхів перевищення ГДК з урахуванням фону виявлено на вул. Металургів на 30 %, вул. Г. Кондратьєва та Привокзальній на 6 %. Найнижчій валовий вміст цього елементу виявився на вулицях Героїв Крут та Миру, відповідно 19,5 та 22,5 мг/кг, що нижче кларку на 25 % та 13,5 % відповідно. Перевищення гранично-допустимої концентрації  рсену спостерігали практично по всіх вулицях, за виключенням вул. Білопільскої. При цьому в грунтах смуг відведення автошляхів на вулицях Привокзальна, Г. Кондратьєва ГДК перевищено у 2 рази, а по вул. Роменській у 4 рази. Однак при цьому потрібно зауважити, що при віддаленні від автошляхів рівень забруднення зменшується й знаходиться у межах норми на відстані 50 м перевищення вмісту арсену на вул. Харківській складає 25 %, Роменській – 12 % від гранично-допустимої концентрації.

Посилання

1. Gal'perin, M. V. (2003). Jekologicheskie osnovy prirodopol'zovanija [Ecological bases of nature management], FO-RUM: INFRA-M, Moskva, 256.
2. Bychinskiy, V. А., & Vashukevich, N. V. (2008). Tjazhelye metally v pochvah v zone vlijanija promyshlennogo goroda [Heavy metals in soils in the industrial zone of influence]. Izd-vo Irkutskogo universiteta, Irkutsk, 130 (іn Russian).
3. A national perspective on the state of technogenic and natural safety in Ukraine in 2004. p.3.2 (2005). Development of threats to chemical problems. Kyiv, 67‒72 (in Ukrainian).
4. Panas, R. & Malanchuk, M. (2009). Klasyficacija tehnogennyh g’runtiv: suchasni metodychni pidhody [Classification of technogenic soils: modern methodical approaches]. National University "Lvivska Politechnika". Geodesy, cartography and aerial photography, 72, 122‒127. [Electronic resource]. Access mode: http://ena.lp.edu.ua:8080/ bitstream/ntb/7143/1/19.pdf (in Ukrainian).
5. Iutyns'ka, G. O., Lohans'ka, V. Y., Pindrus, A. A., & Yamborko, N. A. (2006). Bioremediacija g'runtiv, zabrudnenyh pestycydamy [Bioremediation of runtivs enriched with pesticides]. I-st All-Ukrainian zezd of ecologists. Mіzhnar. science and technology Conf., 4‒7 October 2006. Tezi special stages. Vinnytsya, 134 [Electronic resource]. Access mode: http://eco.com.ua/sites/eco.com.ua/files/lib1/konf/1vze/3_s_1VZE.pdf (in Ukrainian).
6. Zabelina, O. N. (2014). Ocenka jekologicheskogo sostojanija pochvy gorodskih rekreacionnyh territorij na osnove pokazatelej biologicheskoj aktivnosti (na primere g. Vladimira) [Assessment of the ecological state of the soil of urban recrea-tional territories on the basis of indicators of biological activity (on the example of Vladimir)]: dis. сand. biol. sciences: 03.02.08. Vladimir, 147 (іn Russian).
7. Khristenko, S. I., Shatokhina, S. F., Miroshnichenko, M. M., & Fateev, A. I. (2002). Vplyv polielementnogo za-brudnennja na formuvannja i funkcionuvannja mikrobnogo cenozu chornozemu opidzolenogo [Influence of polyelement pollution on the formation and functioning of the microbial coenosis of podzolic chernozem]. Visnyk of Zaporizhzhya State University. Fizyko-matematychni i biologichni nauky, 2, 153‒156 (in Ukrainian).
8. Nikitenko, M. A. (2007). Vlijanie urbanizacii na transformaciju pochvennogo pokrova i uslovija funkcionirovanija drevesnyh rastenij gorodov Srednego Predural'ja: na primere g. Sarapula i g. Kambarki [Influence of urbanization on the transformation of the soil cover and the conditions of the functioning of woody plants in the cities of the middle Cis-Urals (on the example of Sarapul and Kambarka)]: dis. Cand. biol. Sciences: 03.00.16. Izhevsk, 193 (іn Russian).
9. Matvijchuk, L. Ju. (2008). Osoblyvosti zabrudnennja vazhkymy metalamy pryavtomagistral'nyh terytorij Volyns'koi' obla-sti [Particularities of obstruction with important metals in the autonomous territories of the Volyn region]: Avtoref. dys. … kand. geogr. nauk. – L'viv: L'vivs'kyj nacional'nyj universytet imeni. Ivana Franka (in Ukrainian).
10. Vanchura, R. B. (2011). Eksperemental'ni doslidzhennja vmistu vazhkyh metaliv v ohoronnyh zonah avtomagistralej [Experimental advances against important metels in guard zones of motorways]. Geode-zija, kartografija i aerofotoznimannja, 75, 110‒115 (in Ukrainian).
11. Kurbatova, A. S., Gerasimova, S. A., Reshetina, T. V., Fedorov, I. D., Bashkin, V. N., & Shcherbakov, A. B. (2005). Ocenka sostojanija pochv i gruntov pri provedenii inzhenerno-jekologicheskih izyskanij. Serija: Jekologicheskoe soprovozhde-nie gradostroitel'noj dejatel'nosti [Assessment of the state of soils and grounds during engineering and environmental surveys]. Series: Environmental support for urban planning activities. Nauchny mir, Moskva, 180 (іn Russian).
12. Zhovyns'kyj, E. Ja., & Kurajeva, I. V. (2002). Geohimija vazhkyh metaliv u g'runtah Ukrai'ny [Geo-chemistry of important metals at the Ukrainian soils]. Naukova dumka, Kyi'v, 213 (in Ukrainian).
13. Kurajeva, I. V., Samchuk, A. I., Sorokina, L. Ju., Golubcov, O. G., & Vojtjuk Ju. Ju. (2010). Rozpodil vazhkyh metaliv u g'runtah pivdennopolis'kyh landshaftiv Kyjeva ta prymis'koi' zony [Distribution of important matals in the soil of southern Polyssya landscapes of Kyiv and suburban zone]. Mineralogichnyj zhurnal, 1, 77—91.
14. Akbar, K. F., Hale, W. H., Headley, A. D., & Athar, M. (2006). Heavy metal contamination of roadside soil of North-ern England. Soil and Water Resourses, 4, 158‒163.
15. Petruk, V. G., Vasilkivsky, I. V., Ishchenko, V. A., Petruk, R. V., & Turchik, P. M. (2013). Normuvannya of anthropogenic navantazhennya on the navkolishnє middle ground. Chastina 1. Normuvannya Ingridіntnogo obrudnennya [Standardization of anthropogenic load on the environment. Part 1. Standardization of ingredient contamination]. Navchalniy posibnik. VNTU, Vinnytsya, 253 (in Ukrainian).
16. DSTU 4768:2007-27. Ohorona g'runtiv. Ekologichne normuvannja antropogennogo navantazhennja na g'runtovyj pokryv. Osnovni polozhennja [DSTU 4768:2007-27. Soil protection. Ecological rationing of anthropogenic load on the soil cov-er. Substantive provisions].
17. DSTU 3980-2000 G'runty. Fizyko-himija g'runtiv. Terminy ta vyznachennja [DSTU 3980-2000 Soils. Physico-chemistry of soils. Terms and definitions].
18. DSTU 4976:2008 Ohorona navkolyshn'ogo pryrodnogo seredovyshha. Kompleks standartiv u sferi ohorony g'runtiv. Osnovni polozhennja [DSTU 4976:2008 Environmental protection. A set of standards in the field of soil protection. Substantive provisions].
19. Pilipenko, Yu. V., & Skok, S. V. (2015). Ocinka rivnja zabrudnennja g'runtu vazhkymy metalamy v mezhah mis'koi' systemy (na prykladi m. Herson). Biologija ta valeologija [Assessment of the level of obstruction to the ground with important metals in the boundaries of the city system (on the example of the sity of Kherson]. Biology and valeology. Collection of Science Practitioners of Kharkiv National Pedagogical University іm. H. Skovorody, 17, 138‒145 (in Ukrainian).
20. Fateev, A. I., Samokhvalova, V. L, & Naidenova, O. E. (2006). Analiz stanu zabrudnennja vazhkymy metalamy g'-runtu za biologichnymy pokaznykamy [Analysis of the state of heavy metal contamination of the soil by biological indicators]. Bulletin of KhNU named after V. Karazin. Series Biology, 3(729), 158‒167 (in Ukrainian).
21. Dabahov, M. V., Dabahova, E. V., & Titova, V. I. (2005). Jekotoksikologija i problemy normirovanija [Ecotoxicology and problems of rationing]. Nizhniy Novgorod, 165 (іn Russian).
22. Medvedev, V. V. (2002). Monitoryng g'runtiv v Ukrai'ni [Monitoring of soils in Ukraine]. Antikva, Kharkov, 428 (іn Russian).
23. Pіven', M. V. (2008). Antropologіchne peretvorennja ґruntovogo pokrivu mіs'kih ta primіs'kih teritorіj. [Anthropological re-creation of the ground cover of the small and primitive territories]. Suchasnі problemi ekologії ta gіdrotehnologіj, 17, 386‒388 (in Ukrainian).
24. Kernichna, O. O. (2002) Landshaftnij analіz іndustrіal'no-urbanіzovanih teritorіj (na prikladі mіsta Dnіpropetrovs'ka) [Landscape analysis of industrial-urbanized territories (in the application of the place Dnipropetrovska)]. Аuthor. dis. on the science. steps of cand. geographer. Sciences: spec. 11.00.11 "Constructive geography and rationalization of natural re-sources". Kharkiv, 22. (in Ukrainian).
25. Karmazinenko, S. P., Kuraeva, I. V., Samchuk, A.I., Voytuk, Y. Y., & Manichev, V. I. (2014). Vazhkі metali u komponentah navkolishn'ogo seredovishha m. Marіupol' (Ekologo-geohіmіchnі aspekti) [Heavy metals in the components of the environment of Mariupol (ecological and geochemical aspects)]. Interservis, Кyiv, 168 (in Ukrainian).
26. Grabac, N. H., & Budykina, Y. І. (2014). Tehnogenno zabrudnenі zemlі ta shljahi їh bezpechnogo vikoristannja v agropromislovomu virobnictvі [Man-made contaminated lands and ways of their safe use in agro-industrial production]. Scientific works. Ecology, 232(220), 83‒87 (in Ukrainian).
27. Diadkova, K. L., & Kozlovskiy, V. I. (2012). Vazhkі metali v ґruntah zelenih zon mіsta Melіtopolja (Zaporіz'ka oblast', Ukraїna) [Heavy metals in the soils of the green zones of the city of Melitopol (Zaporizhia region, Ukraine)]. Pedology, 13, 1‒2, 79‒83 (in Ukrainian).
28. DSTU 4287:2004. Jakіst' ґruntu. Vіdbirannja prob [DSTU 4287:2004 Soil quality. Sampling].
29. DSTU ISO 10381-5. Jakіst' ґruntu. Probovіdbirannja. Chastina 5. Nastanovi z proceduri doslіdzhennja mіs'kih ta promislovih dіljanok shhodo zabrudnennja ґruntu (ISO 10381-5:2005, IDT) [DSTU ISO 10381-5: Soil quality. Sampling. Part 5. Guidelines for the procedure of research of urban and industrial areas on soil pollution. (ISO 10381-5:2005, IDT)]
30. Orientirovochno dopustimye koncentracii (ODK) tjazhelyh metallov i mysh'jaka v pochvah (Dopolnenie № 1 k perechnju PDK i ODK № 6229-91): Gigienicheskie normativy [Approximately permissible concentrations (APC) of heavy metals and arsenic in soils (Supplement No. 1 to the list of MPC and APC No. 6229-91): Hygienic standards]. Information and publishing center of the State Committee for Sanitary and Epidemiological Supervision of Russia, Moskva, 8 (іn Russian).
31. Gross, E. & Vaysmantel, H. (1994). Himija dlja ljuboznatel'nyh [Chemistry for the curious]. St. Petersburg, Rech, 838. (іn Russian).
32. Novikov, Yu. V. (2000). Jekologija, okruzhajushhaja sreda i chelovek [Ecology, environment and man]. FAIR-PRESS, Moskva, 320 (іn Russian).
33. Zhuykova, T. V. & Bezel, V. S. (2018). Jekologicheskaja toksikologija [Ecological toxicology]. Yurit, Мoskva, 564 (іn Russian).
34. Mur, Dzh. & Ramamurti, S. (1987). Tjazhelye metally v prirodnyh vodah: Kontrol' i ocenka vlijanija [Heavy metals in natural waters: Monitoring and evaluation of the impact]. Per. s angl., Mir, Moskva, 288.
35. Petrovska, M. (2014). Ekologichna toksykologija [Ecological toxicology: an initial methodical book]. Lviv, LNU imeni Ivana Franka, 116 (in Ukrainian).
36. Zhovinskiy, E. Ya., & Kuraeva, I. V. (2002). Geohimija tjazhelyh metallov v pochvah Ukrainy [Geochemistry of heavy metals in the soils of Ukraine]. Naukova dumka, Kyiv, 213 (in Russian).
37. Mineev, V. G. (2004). Agrohimija [Agrochemistry]. Izd-vo Mosk. un-ta, Moskva, 719 (in Russian).
38. Kovda, V. A. (1985). Biogeohimija pochvennogo pokrova [Biogeochemistry of soil cover]. Nauka, Moskva, 263 (in Russian).
39. Speidel, D. H., & Agnew, A. F. (1982). The natural geochemistry of our environment. Boulder (Col.). Westview press, 214.
40. Vodjanickij, Ju. N. (2008). Tjazhelye metally i metalloidy v pochvah [Heavy metals and metalloids in soils]. Pochv. in-t im. V.V. Dokuchaeva, Moskva, 164.
41. Korchagina, K. V. (2014). Ocenka zagrjaznenija gorodskih pochv tjazhelymi metallami s uchetom profil'nogo rasprede-lenija ih obemnyh koncentracij [Assessment of pollution of urban soils with heavy metals, taking into account the profile distribution of their volumetric concentrations]. Avtoref. dis. …kand.biol.nauk: 03.02.13: RAN, Moskva (in Russian).
42. Vovk, K. V. (2018). Geohimija mikroelementiv v ob’jektah dovkillja Kyi'vs'koi' aglomeracii' [Geochemistry of micro-elements in the facilities of the Kiev agglomeration]. Avtoref. dys. …kand.geol.nauk: 04.00.02: NANU, In-t geohimii', mineralogii' ta rudoutvorennja im.. M.P. Semenenka. Kyi'v, 20 (in Ukrainian).
43. Zhuk, O. A., Jazvyns'ka, M. V., & Radchenko, A. I. (2007). Vplyv Kyi'vs'kogo megapolisu na migraciju vazhkyh metaliv u g'runtah pryleglyh rekreacijnyh zon [The impact of the Kiev metropolis on the migration of heavy metals on the soils of adjacent recreational areas]. Mineralogichnyj zhurnal, 29(4), 75‒81 (in Ukrainian).
44. Nacional'na dopovid' pro stan navkolyshn'ogo pryrodnogo seredovyshha v Ukrai'ni u 2009 roci [National report on the state of the environment in Ukraine in 2009] (2011). Kyi'v, Centr eko-logichnoi' osvity ta informacii', 383 (in Ukrainian).
45. Chanu, L. B., & Gupta, A. (2016). Phytoremediation of lead using Ipomoea aquatica Forsk. in hydroponic solution. Chemosphere, 156, 407‒411. doi: 10.1016/j.chemosphere.2016.05.001
46. Tauqeer, H. M., Ali, S., Rizwan, M., Ali, Q., Saeed, R., Iftikhar, U., Ahmad, R., Farid, M., & Abassi, G. H. (2016). Phytoremediation of heavy metals by Alternanthera bettzickiana: Growth and physiological response. Ecotoxicology and Envi-ronmental Safety, 126, 138‒146. doi: 10.1016/j.ecoenv.2015.12.031
47. Das, D., & Mazumdar, K. (2016). Phytoremediation potential of a novel fern, Salvinia cucullata, Roxb. Ex Bory, to pulp and paper mill effluent: Physiological and anatomical response. Chemosphere, 163, 62‒72. doi: 10.1016/j.chemosphere.2016.08.013
48. Upadhyay, A. K., Singh, N. K., & Rai, U. N. (2014). Comparative metal accumulation potential of Potamogeton pectinatus L. and Potamogeton crispus L.: Role of enzymatic and non-enzymatic antioxidants in tolerance and detoxification of metals. Aquatic Botany, 117, 27-32. doi: 10.1016/j.aquabot.2014.04.003
49. Dobrovol'skij, V. V. (1997). Biosfernye cikly tjazhelyh metallov i reguljatornaja rol' pochvy [Biosphere cycles of heavy metals and the regulatory of soil]. Pochvovedenie, 4, 431‒441 (in Russian).
50. Raskin, I., Kumar, P.B.A.N., Dushenkov, S., & Salt, D. E. (1994). Bioconcentration of heave metals by plants. Cur-rent Opinions in biotechnology, 5, 285‒290. doi: 10.1016/0958-1669(94)90030-2
51. Prasad, I. M. (2003). Prakticheskoe ispol'zovanie rastenij dlja vosstanovlenie ekosistem, zagrjaznennyh metallami [Practical use of plants to restore metal-contaminated ecosystems]. Fiziologija rastenij, 50(5), 764‒780 (in Russian).
Опубліковано
2020-10-26
Як цитувати
Тихонова, О., Кирильчук, К., & Шаповал, В. (2020). Дослідження валового вмісту нікелю та арсену у смугах відведення автошляхів м. Суми. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Агрономія і біологія, 40(2), 62-71. https://doi.org/10.32782/agrobio.2020.2.8