Порівняльний аналіз підходів до екологічної оцінки поліелементного забруднення ґрунтів урбоекосистеми важкими металами

Abstract

UK: Постановка проблеми. У сучасних умовах антропогенний вплив на ґрунти урбоекосистем має досить стійкий характер у часі та просторі, проявляється у різних формах, як то трансформація ґрунтового профілю, зміна напряму ґрунтотвірних процесів, забруднення різноманітними полютантами і, насамперед, важкими металами (ВМ) – елементами здебільшого першого класу небезпеки, джерелами надходження яких в урбанізоване середовище є промислові підприємства, автотранспорт, житлово-комунальне господарство. Визначення антропогенного пресингу на міські ґрунти здійснюється шляхом екологічного оцінювання поліелементного забруднення ВМ, що дає можливість не тільки констатувати сам факт забруднення, а й визначити межі можливого навантаження з урахуванням регіонального фону або санітарно-гігієнічного нормативу – ГДК. Проте й досі виникають дискусії щодо показника, за яким буде проводитись нормування – наріжного каменя будь-якого методологічного підходу до екологічної оцінки поліелементного забруднення ґрунтів урбоекосистем ВМ, що, у свою чергу, й зумовило необхідність проведення їх порівняльної оцінки. Мета статті - обґрунтування вибору показників щодо екологічної оцінки поліелементного забруднення ґрунтів урбоекосистем ВМ шляхом порівняльного аналізу існуючих підходів, як то визначення сумарного показника забруднення (СПЗ), індексу забруднення ґрунтів (ІЗҐ), коефіцієнта дисбалансу (Сд) з урахуванням норм екологічної безпеки та прив’язкою до умов конкретної території. Висновок. Для одержання всебічної екологічної оцінки поліелементного забруднення ґрунтів ВМ урбоекосистем слід застосовувати комплекс інтегрованих показників, серед яких СПЗ дає можливість визначити порушення вмісту металів відносно геохімічного фону зонального ґрунту, ІЗҐ – пов’язати рівень забруднення із санітарно-гігієнічними показниками екологічної безпеки території, а Сд – врахувати деструктивну дію на ґрунт, котру спричиняє процес будівництва. Статистичний аналіз свідчить про їх високу спорідненість, що відбивається через коефіцієнти кореляції. За результатами оцінки, проведеної відповідно до зазначених показників, ґрунти урбоекосистеми м. Дніпропетровськ, більше забруднені Pb і Zn, ніж Ni, рівень забруднення здебільшого слабкий до помірного за СПЗ, а ґрунт переважно проблемний та забруднений за ІЗҐ, хоча спостерігаються окремі hot spots у промислових зонах міста.

RU: Постановка проблемы. В современных условиях антропогенное воздействие на почвы урбоэкосистем имеет достаточно устойчивый характер во времени и пространстве, проявляется в различных формах, а именно, как трансформация почвенного профиля, изменение направления почвообразующих процессов, загрязнения различными полютантами, и, в первую очередь, тяжелыми металлами (ТМ) – элементами первого класса опасности, источниками поступления которых в урбанизированную среду являются промышленные предприятия, автотранспорт, жилищно-коммунальное хозяйство. Определение антропогенного прессинга на городские почвы осуществляется путем экологической оценки полиэлементного загрязнения ТМ, что позволяет констатировать не только сам факт загрязнения, но и пределы возможной нагрузки с учетом регионального фона или санитарно-гигиенического норматива – ПДК. Однако до сих пор возникают дискуссии относительно показателя, по которому будет проводиться нормирование – краеугольного камня любого методологического подхода к экологической оценке полиэлементного загрязнения почв урбоэкосистем ТМ, что, в свою очередь, и обусловило необходимость проведения их сравнительной оценки. Цель статьи - обоснование выбора показателей экологической оценки поэлементного загрязнения почв урбоэкосистем ТМ путем сравнительного анализа существующих подходов, таких как определение суммарного показателя загрязнения (СПЗ), индекса загрязнения почв (ИЗП), коэффициента дисбаланса (Сд) с учетом норм экологической безопасности и привязкой к условиям конкретной территории. Вывод. Для получения всесторонней экологической оценки полиэлементного загрязнения почв ТМ урбоэкосистем следует использовать комплекс интегрированных показателей, среди которых СПЗ позволяет определить нарушение содержания металлов относительно геохимического фона зональной почвы, ИЗП – связать уровень загрязнения с санитарно-гигиеническими показателями экологической безопасности территории, а Сд – учесть деструктивное воздействие на почву, которое вызывает процесс строительства. Статистический анализ свидетельствует об их высоком сродстве, что отражается через коэффициенты корреляции. По результатам оценки, проведенной в соответствии с указанными показателями, почвы урбоэкосистемы г. Днепропетровск, в большей степени загрязнены Pb и Zn, чем Ni, уровень загрязнения в основном слабый до умеренного по СПЗ, а почвы преимущественно проблемные и загрязненные по ИЗП, хотя наблюдаются отдельные hot spots в промышленных зонах города.

EN: Raising of problem. In modern conditions, anthropogenic impact to the soil urban ecosystems is fairly stable over time and space, is manifested in various forms, as the transformation of the soil profile, the change in direction of the soil-forming processes, contamination of the various pollutants, and, above all, heavy metals (HM) – elements of the first class of the danger. Their sources of the income to the urban environment are industrial enterprises, transport, housing and communal services. Determination of the anthropogenic pressure to the urban soil is carried out by the environmental assessment of the HM polyelement contamination, which allows to establish not only the fact of pollution, but also limits of the possible load with considering regional background or sanitary standards – MPC. However, until now discussions arise regarding the index which will be carried out the valuation – the cornerstone of any methodological approach to the environmental assessment of the soil polyelement contamination by the HM of the urban ecosystems, which allows to establish not only the fact of contamination, but also limits the possible load, taking into account the regional background or sanitary norm – MPC. Purpose. Lies in the grounded selection of the environmental assessment indexes of the soil contamination by the HM of the urban ecosystems through a comparative analysis of the existing approaches, such as the determination of the summary contamination index (SCI), the index of the soil contamination (ISC), factor imbalance (Sd), taking into account environmental safety standards and binding to the specific conditions territory. Conclusion. In summary it should be noted that it is necessary to use a set of integrated indexes, including the SCI to determine the violation of the metals content with respect to the geochemical background of zonal soil, ISC – link the contamination level with health indexes of the environmental safety territory, and Sd – consider a soil destruction, which is caused the construction process. Statistical analysis indicates their high affinity, which is reflected by the correlation coefficients. According to the assessment of these indexes the soil of Dnipropetrovsk urban ecosystem is increasingly polluted by Pb and Zn than Ni, the contamination level is mainly low to moderate, and soil is mostly problematic and polluted by ISC, although there are some hot spots in industrial zones of the city.