Analysis of deposit environment (i.e. soil, water and sediment) pollution of Bolshoi Troparevskiy pryd, Moscow with heavy metals and other elements has been carried out. The chemistry studies were performed by mass spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS). Calculations of coefficients of variation and concentration of metals in the test environments, which can indicate uneven distribution of metals, have been made. Metals with exceeded background concentrations and border values have been determined.
heavy metals, soil, sediments, coefficient of variation
1. Введение
Важной эколого-геохимической характеристикой городов является структура загрязнения. В депонирующих средах особенно четко прослеживаются приоритетные загрязнители мегаполисов, к которым относятся тяжелые металлы [1].
Тяжелые металлы — группа химических элементов, с атомной массой более 40–50. К ним относятся ртуть (Hg), кадмий (Cd), свинец (Pb), таллий (Tl), мышьяк (As), селен (Se), теллур (Te) и некоторые другие элементы. К тяжелым металлам отнесена группа элементов, имеющих большое биохимическое значение: медь (Cu), цинк (Zn), молибден (Mo), кобальт (Co), марганец (Mn). Они обладают высокой токсичностью для живых организмов в относительно низких концентрациях, способны к биоаккумуляции и биомагнификации. По степени опасности химические элементы разделены на три класса [2]:
• As, Cd, Hg, Se, Pb, Zn, F — вещества высокоопасные;
• B, Co, Ni, Mo, Cu, Sb, Cr — вещества умеренно опасные;
• Ba, V, W, Mn, Sr — вещества малоопасные.
Наиболее высокие кларки1 концентраций тяжелых металлов в загрязненных почвах городов России имеют кадмий, свинец, цинк и медь, а наиболее контрастные локальные техногенные аномалии — никель, кадмий, цинк, медь и ртуть. Каждый промышленный город имеет свою геохимическую «специализацию»
[3]. В некоторых случаях максимальное содержание тяжелых металлов достигает десятков и даже сотен кларков концентраций. При интенсивной урбанизации и росте мегаполисов самым неблагоприятным экологическим фактором природной среды в городе является автомобильный транспорт. С его выбросами в воздух поступает до 75% содержащихся в бензине свинца, ванадия и других тяжелых металлов.
В России с 1 января 2003 г. введен запрет на применение этилированного бензина, при производстве которого использовался тетраэтилсвинец. В настоящее время вместо тетраэтилсвинца используются менее вредные высокооктановые добавки, например ферроцен. Несмотря на постановление от 15 ноября 2002 г. № 3302-III ГД [4], предписывающее ограничение оборота этилированного бензина в РФ, из ГОСТ Р 51942-2002 [5] следует, что содержание свинца в бензине допускается менее предела обнаружения метода определения — 2,5 мг/л, для железа — менее 0,01 г/л (ГОСТ Р 52530-2006) [6], для марганца в виде органического соединения — менее 0,25 мг/л в пересчете на
1. Sotnikova E.V., Dmitrenko V.P. Tekhnosfernaya toksikologiya. — SPb.: Lan´+, 2013.
2. GOST 17.4.1.02-83 «Okhrana prirody. Pochvy. Klassifikatsiya khimicheskikh veshchestv dlya kontrolya zagryazneniya». — M.: Standartinform, 2008.
3. Dmitrenko V.P., Sotnikova E.V., Chernyaev A.V. Ekologicheskiy monitoring tekhnosfery. — SPb.: Lan´, 2012.
4. Postanovlenie ot 15 noyabrya 2002 g. N 3302-III GD o proekte FZ № 209067-3 «Ob ogranichenii oborota etilirovannogo benzina v RF».
5. GOST R 51942-2002 «Benziny. Opredelenie svintsa metodom atomno-absorbtsionnoy spektrometrii» / IPK Izdatel´stvo standartov, 2002.
6. GOST R 52530-2006 «Benziny avtomobil´nye Fotokolorimetricheskiy metod opredeleniya zheleza». — M.: Standartinform, 2007.
7. GOST R 51925-2002 «Benziny. Opredelenie margantsa metodom atomno-absorbtsionnoy spektroskopii» /IPK Izdatel´stvo standartov, 2002.
8. GOST 1012-72 «Benziny aviatsionnye. Tekhnicheskie usloviya». — M.: Standartinform, 2009.
9. GOST 17.1.2.04-77 «Okhrana prirody. Gidrosfera. Pokazateli sostoyaniya i pravila taksatsii rybokhozyaystvennykh vodnykh ob´´ektov». — M., 1977.
10. GOST 17.4.3.01-83 «Pochvy. Obshchie trebovaniya k otboru prob». — M.: Standartinform, 2008.
11. GOST 17.4.4.02-84 «Okhrana prirody. Pochvy. Metody otbora i podgotovki prob dlya khimicheskogo, bakteriologicheskogo, gel´mintologicheskogo analiza». — M., 2008.
12. GOST 17.1.5.01-80 «Okhrana prirody. Gidrosfera. Obshchie trebovaniya k otboru prob donnykh otlozheniy vodnykh ob´´ektov dlya analiza na zagryaznennost´» / IPK Izdatel´stvo standartov, 2002.
13. GOST R 51592-2000 «Voda. Obshchie trebovaniya k otboru prob». — M.: Standartinform, 2008.
14. GOST 17.1.5.05-85 «Okhrana prirody. Gidrosfera. Obshchie trebovaniya k otboru prob poverkhnostnykh i morskikh vod, l´da i atmosfernykh osadkov». — M., 1985.
15. GOST 17.1.3.07-82 «Okhrana prirody. Gidrosfera. Pravila kontrolya kachestva vody vodoemov i vodotokov». — M., 2010.
16. PNDF 14.1:2:4.135-98 Metodika vypolneniya izmereniy massovoy kontsentratsii elementov v probakh pit´evoy, prirodnykh, stochnykh vod i atmosfernykh osadkov metodom atomno-emissionnoy spektrometrii s induktivno svyazannoy plazmoy. — M., 2008.
17. PNDF 16.1:2.3:3.11-98 Metodika vypolneniya izmereniy soderzhaniya metallov v tverdykh ob´´ektakh metodom spektrometrii s induktivno svyazannoy plazmoy. — M., 2005.
18. SP 11-102-97 Svod pravil «Inzhenerno-ekologicheskie izyskaniya dlya stroitel´stva». — M., 2008.
19. Normy i kriterii otsenki zagryaznennosti donnykh otlozheniy v vodnykh ob´´ektakh Sankt-Peterburga. Utverzhdeny glavnym gosudarstvennym sanitarnym vrachom po Sankt-Peterburgu 17.06.1996 i komitetom po okhrane okruzhayushchey sredy i prirodnykh resursov Sankt-Peterburga i Leningradskoy oblasti 22.07.1996). — SPb., 1996.
