Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 6
1.1 Почвы г. Москвы 14
1.2 Особенности городских зеленых насаждений 21
2. Объекты и методы исследования 25
2.1 Характеристика объектов исследования 25
2.2 Методы исследования древесных растений 27
2.3 Методы исследования почвенного покрова 27
2.4 Статистические методы обработки данных 30
3. Влияние противогололедных препаратов на состояние зеленых насаждений 32
3.1 Механизм действия 35
3.2 Результаты исследования 38
3.3 Влияние противоголедных реагентов на растительность 39
4. Загрязнение почв нефтепродуктами 42
4.1 Формы нахождения нефтепродуктов в почвах 43
4.2 Влияние нефтепродуктов на почвенный покров и экосистемы 43
4.3 Нормативы безопасного уровня содержания 45
нефтепродуктов в почвах и грунтах 45
4.4 Опыт зарубежных стран по нормирования содержания нефтепродуктов в почвах и грунтах 45
4.5 Результаты исследования почв г. Москвы на содержание нефтепродуктов 47
4.6 Методы биологической очистки почвы от загрязнения нефтепродуктами 49
5. Загрязнение городских почв тяжелыми металлами 51
5.1 Тяжелые металлы и их содержание в почве 51
5.2 Токсическое действие тяжелых металлов на растения 54
5.3 Поэлементный анализ концентраций тяжелых металлов в исследуемых почвах 58
5.3.1 Свинец 58
5.3.2 Цинк 61
5.3.3 Медь 64
5.3.4 Ртуть 66
5.3.5 Никель 69
5.3.6 Хром 71
5.3.7 Кобальт 73
5.3.8 Кадмий 75
5.3.9 Марганец 78
5.4 Групповой анализ концентраций тяжелых металлов в исследуемых почвах 80
5.5 Выводы 84
6. Оценка состояния древесных насаждений на участках наблюдения 85
6.1 Липа (Tilia cordata) 85
6.2 Клен ясенелистный (Acer negundo) 87
6.3 Береза (Betula pendula) 88
6.4 Тополь (Populus balsimifera) 88
6.5 Оценка состояния деревьев на исследуемых участках 89
Выводы 99
Литература 101
Приложение 114
- Особенности городских зеленых насаждений
- Методы исследования почвенного покрова
- Влияние противоголедных реагентов на растительность
- Влияние нефтепродуктов на почвенный покров и экосистемы
Введение к работе
Диссертация выполнена на кафедре физики и мелиорации почв Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.
Актуальность работы: Наиболее остро проблема загрязнения стоит в городе Москве. Выхлопы автотранспорта обеспечивают 80% от общего загрязнения. В настоящее время санитарные нормы по целому ряду химических элементов, в первую очередь тяжелых металлов, превышены в 2-3 раза. Правительство Москвы пытается бороться с выхлопами посредством введения контроля за качеством продаваемого бензина. С другой стороны, городские службы используют реагенты для борьбы со льдом и снегом. Посыпанный реагентами снег начинает таять, при этом почва впитывает насыщенную химическими элементами воду и засоляется. Это приводит к гибели деревьев на центральных магистралях города. Даже на бульварах, где высадка осуществлена в несколько рядов, доля жизнеспособных деревьев не превышает 45-50%.
Среди загрязняющих веществ по масштабам загрязнения и воздействия на древесные насаждения особое место занимают тяжелые металлы. Многие тяжелые металлы необходимы живым организмам в микроколичествах, однако, в результате интенсивного атмосферного загрязнения и значительной концентрации их в почве, они становятся токсичными для биосферы.
Сбор и систематизация информации по степени загрязнения почвы токсичными элементами и соединениями, а также реакции на них растений в городских условиях является актуальной экологической проблемой.
Цель работы: Целью работы явилось изучение воздействия тяжелых металлов, нефтепродуктов, солей в почве на состояние четырех древесных пород: липы мелколистной (Tilia cordata), клена ясенелистного (Acer negundo), тополя бальзамического (Populus balsamifera) и березы повислой (Betula pendula) и выявление наиболее устойчивых в условиях мегаполиса пород.
Задачи исследования:
Установить характер загрязнения почв и оценить состояние древесных насаждений.
На основании полученных данных провести анализ концентраций, соответствия ПДК и фоновым уровням, выявить взаимозависимости.
Провести комплексную оценку состояния древесных насаждений в различных функциональных зонах городской среды.
4. Изучить видовые специфики в реакциях исследуемых древесных рас*
тений на повышенное содержание в почве загрязняющих веществ.
Научная новизна: На примере Москвы изучено воздействие техноген
ного загрязнения почвы на состояние древесных насаждений: липы мелколи
стной (Tilia cordata), клена ясенелистного (Acer negundo), тополя бальзамиче
ского (Populus balsamifera) и березы повислой (Betula pendula). Выявлены ас
социации тяжелых металлов, загрязняющих почвы г.Москвы. Установлены
ассоциации тяжелых металлов, негативно влияющие на произрастание дре
весных насаждений.
Определены видовые особенности деревьев в отношении различных Зс'> грязнителей. Изучены тренды и корреляции в сопряженном изменении концентраций загрязняющих веществ в почве и состояния древесных растений.
Практическая ценность: Полученные данные могут быть использованы для мониторинга почвенного загрязнения следующих административных округов г. Москвы: Центрального, Северного, Северо-Западного, Западного, Юго-Западного, Южного. В результате проработки темы, полученные материалы могут послужить основой для озеленения г. Москвы и других крупных городов.
Апробация: Материалы диссертации доложены автором на Международной конференции молодых ученых «Ломоносов - 2000, 2001», Докучаев-ских молодежных чтениях в г. Санкт-Петербурге (2001, 2002), на VI Международной научно-практической конференции «Проблемы управления качест-
вом городской среды» (2001), на заседаниях кафедры физики и мелиорации почв факультета Почвоведения МГУ.
Публикации: По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ: 7 тезисов и 2 статьи.
Структура и объем работы: Диссертация изложена на 121 страницах, состоит из введения, 6 глав, выводов и приложения, включает 6 рисунков, 23 таблицы и 34 диаграммы. Список использованной литературы насчитывает 100 работ отечественных и 30 иностранных авторов.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н. профессору Л.О. Карпачевскому за постоянную всемерную помощь в работе, особую благодарность д.б.н. Т.А. Зубковой за консультационную поддержку, а также всему коллективу кафедры физики почв за ценные советы и доброе отношение.
Особенности городских зеленых насаждений
В озеленении города Москвы наиболее распространенными видами являются: липа мелколистная (19,5%); клен остролистный (9,7%); тополь бальзамический (6,7%); ясень пенсильванский (6%); клен ясенелистный (5,6%). Доля остальных видов в насаждениях Москвы не превышает 5%.
В последнее время, традиционные для городского озеленения местные виды (липа мелколистная, береза повислая) имеют низкие показатели жизненности и плохо адаптируются к новым экологическим реалиям. Возрастная структура городских насаждений характеризуется преобладанием на озелененных территориях Москвы растений старше 40-50 лет. Древесные насаждения формируются и развиваются под воздействием антропогенных и природных факторов. Озелененные территории как часть урбоэкосистемы разнообразны, и их значение многогранно (Vutov V., AleksovD.,1995).
Деревья являются важным и эффективным средством экологической защиты города. Крупные зеленые массивы (леса, лесопарки, парки) оказывают влияние на климат, регулируют количество осадков, положительно влияют на тепловой и радиационный режим, служат резервуарами чистого воздуха, обогащая атмосферу кислородом за счет фотосинтеза, предохраняют почвенный покров от водной и ветровой эрозии. Лесные массивы предохраняют водные источники от высыхания и загрязнения, служат местом обитания животного и пернатого миров (Weber Е.,1982, Supuka J., 1997,1998).
Озелененные территории уменьшают быстрый сток дождевых вод, за счет испарения повышают влажность воздуха, они дают тень, защищая человека от прямых солнечных лучей, формируют благоприятный микроклимат в местах своего произрастания. Из-за неравномерности нагревания зеленогр массива и открытых территорий более нагретый воздух открытых территорий устремляется вверх, а на его место притекает более холодный воздух от лесного массива. Это создает горизонтальные токи воздуха и способствует проветриванию территории. Зеленые насаждения эффективно понижают городской шум. Плотные, сомкнутые по вертикали насаждения снижают уровень шума на 15-18 ДБ, причем наиболее существенное снижение шума происходит в первых 10-15 м посадки. При прохождении шума его уровень снижается пропорционально биомассе. В среднем кроны поглощают 25% звуковой энергии и примерно 75% этой энергии отражают и рассеивают.
Растения, являясь зелеными фильтрами, очищают атмосферу от пыли и газов. Особенно велика их защитная роль в отношении автотранспорта, который выделяет вредные выбросы непосредственно на территорию жилой застройки и выбрасывает их на высоте человеческого роста. Огромная роль зеленых насаждений в обогащении атмосферы кислородом и поглощении углекислого газа (Николаевский B.C., 1979, Adamson А., 1984).
Все зеленые насаждения Москвы могут обеспечить кислородом не более 2 млн. человек (Тихомиров В.Н., 1992). Городские зеленые насаждения должны были бы ежесуточно вырабатывать 4 тыс. т свободного кислорода, дают же они его намного меньше и не восполняют даже кислород, потребляемый населением. Для нормального обеспечения Москвы кислородом не-обходимы здоровые лесные насаждения на площади не менее 300 тыс. км , т.е. почти в 100 раз больше, чем мы имеем. Важнейшим свойством растений является их способность уменьшать бактериальную загрязненность воздуха, повышать ионизацию атмосферы (Keller Т., 1983).
Уникальной особенностью зеленых насаждений является то, что они практически являются почти единственным природным компонентом городской среды, способным защитить и улучшить ее качество. Вода, воздух и почва в условиях техногенного влияния города являются лишь буферами загрязнения, а при сильной степени загрязнения они сами становятся накопителями и источниками экологической опасности и их очистка является очень дорогостоящим мероприятием (Урманцев Ю.А., Гудсков Н.Л., 1986).
Интенсивность воздействия антропогенного пресса в значительной степени превзошла адаптационные возможности растений, так как ослабление растений приводит к большей уязвимости для вредителей и болезней (Башаркевич И.Л., Самаев С.Б, 1998, 1999). Антропогенное влияние по характеру действия на растительный покров может быть прямым и косвенным, неосознанным и сознательным, планомерным. Разнообразные формы антропогенного влияния, прямо или косвенно действуют на растительность, вызывая различные изменения (Кондратюк Е.Н и др., 1980). Примером косвенного антропогенного воздействия на деревья и кустарники является применение противогололедных препаратов, загрязнение почвы тяжелыми металлами и другими токсикантами. В наибольшей степени страдают деревья и кустарники, находящиеся в зоне непосредственного влияния крупных городских магистралей, включая МКАД (количество усыхающих и сухостойных деревьев в таких насаждениях свыше 30%). Хорошее состояние (количество усыхающих и сухостойных деревьев менее 15%) имеют насаждения парков и садов города. Удовлетворительное состояние насаждений (количество усыхающих и сухостойных деревьев от 15 до 30%) отмечено в микрорайонах, бульварах и скверах города («Мониторинг состояния зеленых насаждений и городских лесов»).
Ассортимент деревьев и кустарников вызывает необходимость тщательного анализа и всесторонней оценки по декоративности и устойчивости к городским условиям. Как показывает практика, будущее в озеленении принадлежит сортам, выведенным для соответствующих экологических условий. Наиболее распространенные виды, используемые в озеленении г. Москвы - липа мелколистная, береза пушистая, дуб черешчатый, вяз гладкий, клен остролистный, рябина обыкновенная, клен ясенелистный, тополь бальзамический, ясень пенсильванский, лиственница сибирская, туя западная, ель колючая, из кустарников - дерен белый, акация желтая, клен Гиннала, клен татарский, снежноягодник белый, сирень обыкновенная, сирень венгерская, кизильник блестящий, жимолость татарская, барбарис обыкновенный, боярышник (Древесные растения, рекомендуемые для озеленения Москвы, 1990, Плотникова Л.С.,1990).
Отрицательные факторы среды, воздействующие на древесные растения Москвы, подразделяют на две группы (Машинский В.Л, 1996). Первая группа воздействует на корни растений (обеднение почвы или, наоборот, избыточное количество питательных веществ, уплотнение почв, повышенная кислотность, засоление почв при уборке снега и др.). Вторая группа воздействует на наземную часть растений (задымленность воздуха, запыленность, механические повреждения, болезни и вредители растений). Факторы городской среды многообразны и оказывают на зеленые насаждения значительное влияние, некоторые из которых мало изучены. В настоящей работе наибольшее внимание уделено первой группе факторов: засолению почв и загрязнению их тяжелыми металлами и нефтепродуктами.
Методы исследования почвенного покрова
На исследуемых объектах проводился отбор почвенных проб согласно стандарту СЭФ «Общие требования к отбору проб» на определение тяжелых металлов и нефтепродуктов.
Отбор проб производился с учетом вертикальной структуры, пространственного изменения состава и неоднородности покрова почвы, рельефа, а также с учетом анализируемых загрязняющих веществ. При предположительном загрязнении опытной площадки места отбора проб намечались по координатной сетке, указывались координаты и номера места отбора проб (Методические указания..., 1987, 1990).
Места для отбора проб с участков, загрязненных предположительно неравномерно, намечались по координатной сетке с неравномерными расстояниями между линиями. Были отобраны образцы почв на глубину 0-20 см, всего 132 пробы.
В составе каждой пробы определялись следующие элементы: ртуть, нефтепродукты, кобальт, свинец, хром, кадмий, марганец, медь, цинк, никель. Методика (ИК) спектрометрического определения нефтепродуктов
Анализ проб грунта на содержание нефтепродуктов проводилось методом инфракрасной спектрометрии на анализаторе фотоэлектрическом инфракрасном «ИКАН-1».
Методика основана на экстракции нефтепродуктов из почвы четырех-хлористым углеродом с одновременной очисткой элюатов на окиси алюминия в колонке (Инструкция по контролю за состояние почв на объектах предприятий Миннефтепрома, 1989). ИКС-метод основан на измерении интенсивности С-Н связей метиленовых - СН2 и метальных - СН3 групп в области 2700-3100 см"1. Количественное определение нефтепродуктов проводится по калибровочным графикам, полученным на основании искусственной смеси углеводородов.
Из почвенных образцов в воздушно-сухом состоянии отбирают посторонние включения. Средние пробы образцов весом 30 г, подлежащие анализу, растирают в фарфоровой ступке и просеивают через сито 0,5 мм. Пробу квартуют и отбирают для анализа две параллельные пробы по 3-5 г.
Экстракцию нефтепродуктов из почвенного образца и очистку элюата от примесей полярных углеводородов осуществляют одновременно в хрома-тографической колонке. Для этого готовят стеклянную колонку, помещают в нее ватный тампон, насыпают навеску сорбента (А1203), смачивают его растворителем ССІ4, засыпают навеску пробы и сверху заливают тем же растворителем. Процесс извлечения осуществляется при комнатной температуре при истечении элюата в приемник. Объем элюата при ИКС окончании тщательно замеряют. ИК спектрометрический анализ экстрактов
Для построения калибровочных кривых в качестве стандартного раствора используют смесь, состоящую из 2,5 мл изооктана, 5 мл н-гексана и 2,5 мл бензола. Полученную смесь растворяют в ССЦ в мерной колбе на 100 мл. Концентрация полученного раствора 77,8 ± 0,8 мг/мл (раствор А). Из раствора (А) готовят два рабочих раствора Б. По 1 мл раствора А разбавляют в мерных колбах на 25 мл (раствор Б1) и на 100 мл (раствор Б2). Растворы Б1 и Б2 содержат 3,1+ 0,03 и 0,8 ± 0,01 мг/мл соответственно и служат основными стандартными растворами. Две серии стандартных растворов с концентрациями 3; 10; 0,6; 0,4; 0,2; 0,1 мг/мл готовят последовательным разбавлением соответствующих основных растворов Б1 и Б2 четыреххлористым углеродом. Одну кювету заполняют ССЦ, предварительно пропущенным через колонку с окисью алюминия (кювета сравнения), другую исследуемым раствором.
Измеряют интенсивность поглощения каждого раствора на инфракрасном спектрометре в интервале длин волн 2700-3100 см"1. Оптическую плотность рассчитывают методом базисной линии. Оптическую плотность вычисляют по формуле: Далее строят калибровочные графики, откладывая по оси ординат оптическую плотность, по оси абсцисс - концентрацию нефтепродуктов (мг/мл) в пробе. Содержание нефтепродуктов (г/кг) в пробе (х) при ИКС аналитическом окончании определяют по формуле: Где С - концентрация нефтепродуктов в пробе, найденная по калибровочному графику, мг/мл; V- объем исходного элюата, мл; т - навеска пробы, г.
Концентрации тяжелых металлов определялись методом атомной абсорбции на спектрофотометре АА-855 «Nippon Jarrell Ash» фирмы «JANACO».
Определение рН водной суспензии по общепринятому международному методу определяли при отношении почвы к воде 1:5. На технических весах отвешивают навеску почвы 5 г (воздушно-сухой), помещают в коническую колбу емкостью 100 мл и заливают 25 мл дистиллированной воды. Колбу закрывают резиновой пробкой, встряхивают 3 минуты. Определение рН проводят прямо в суспензии без фильтрования. Для этого в химический стаканчик отбирали 10-20 мл суспензии и определяли рН на рН-метре (Теория и методы химического анализа почв, 1995). Определение хлорид - ионов проводилось аргентометрическим методом по Мору (Аринушкина, 1961, ГОСТ 26425-85).
Влияние противоголедных реагентов на растительность
Мочевина (карбамид), в основном используемая как удобрение. Все эти материалы могут вызвать пожелтение листьев или полное от мирание растения, если применять их в чрезмерном количестве. Некоторые из них постоянно применяются в сельском хозяйстве. Хлористый кальций используется как источник иона кальция для целого ряда фруктов и овощей. Хлористый магний, хлористый калий и мочевина добавляются в почву как питательные вещества для растений. С другой стороны, хлористый натрий, основной компонент почти во всех составных реагентах, не считается питательным веществом для растительности. И в самом деле, испытания показывают, что натрий имеет негативное влияние на структуру почвы. Деревья и кустарники задерживают соли на листьях и ветках, являясь механической преградой распространения водно-солевой смеси воздушным путем, что затрудняет транспирацию и дыхание растений. При засолении почвы отмечается высокое содержание солей в листьях деревьев и внешние признаки солевого отравления.
Отрицательное действие солей на растения имеет комплексный характер. Оно включает, по меньшей мере, две составляющие: осмотическую и токсическую. Осмотическое действие проявляется в пониженном поглощении воды и неблагоприятном изменении водно-солевого обмена в клетках и тканях. Дефицит воды в тканях, являющейся результатом осмотического действия солей, может усугубляться их токсичностью, когда ионы в избытке накапливаются в цитоплазме клеток. В этом случае может наблюдаться как прямое, так и косвенное токсичное воздействие ионов. Визуальное проявление токсичности можно наблюдать по образованию на листьях и стеблях некрозов. Как правило, такой солевой эффект хорошо выражен при внезапном подъеме концентрации солей в среде. В целом, механизм стресса состоит в том, что при высоком содержании солей в почве происходит подщелачива-ние среды, в результате чего изменяется система питания растения, поступление питательных веществ в корни растений становится затруднительным (так как вещества становятся менее подвижными, а при увеличении уровня минерализации почвенного раствора уменьшается осмотическое давление).
По мере аккумуляции солей в растениях их жизнеспособность падает, и ослабленные растения в еще большей степени подвергаются действию различных фитопатогенов и техногенных факторов. К тому же из всех постоянно действующих неблагоприятных факторов городской среды засоление оказалось новым, к которому зеленые насаждения в городе уже не способны адаптироваться (Строгонов Б.П, 1962). Негативные последствия солевого засоления отразились и на исследуемых деревьях. Образование краевого некроза лип присущего деревьям на всех участков наблюдения является следствием накопления солей в кроне деревьев. Содержание хлорида в некротизированной части листа возрастает в десятки раз по сравнению с неповрежденными листьями. Такая аккумуляция хлоридов у листопадных растений рассматривается как своеобразная защитная реакция, позволяющая растению изолировать соли и не дать проявиться их токсичности во всей кроне. Проведенные исследования показали, что наименее устойчивыми к засолению породами являются береза повислая и липа мелколистная. Береза проявила себя как неустойчивый к загрязнению вид. Согласно имеющимся сведениям у березы резко снижается содержание калия (Аналитический доклад, 1997). Возникающий у растений в условиях засоления дефицит калия наиболее часто рассматривается как причина угнетения их роста (Greenway, Munns, 1980 и др.). Низкая устойчивость липы и березы в условиях комплексного загрязнения тяжелыми металлами, нефтепродуктами и др. токсикантами обусловлена вероятнее всего засолением. Клен ясенелистный, являясь породой устойчивой к производственным выбросам, имеет также низкие показатели жизненности, однако клен проявляет большую устойчивость к засолению. Только в Чапаевском парке отмечены деревья без признаков ослабления. 4. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ НЕФТЕПРОДУКТАМИ Серьезной проблемой для Москвы является загрязнение почв органическими загрязнителями, происходящее при эксплуатации автотранспорта, сети АЗС, моек, СТО и т.д. Увеличение их числа в последние годы привело к росту содержания в почвах нефтепродуктов. По данным доклада о состоянии окружающей природной среды г. Москвы в 2000-2001 годах, доля участков, загрязненных нефтепродуктами свыше допустимого уровня по Москве, составляла 26%. Загрязнением почв нефтепродуктами считается увеличение концентраций этих веществ до уровня, при котором нарушается экологическое равновесие в почвенной системе, происходит изменение морфологических и физико-химических характеристик почвенных горизонтов, изменяются водно-физические свойства почв, нарушается соотношение между отдельными фракциями органического вещества почвы, снижается продуктивная способность почв. Понятие "нефтепродукты» (далее именуемые сокращенно - НП) имеет два значения - техническое и аналитическое (Амбросимов А.А., 2002). В техническом значении нефтепродукты - это товарные сырые нефти, прошедшие первичную подготовку на промысле, и продукты переработки нефти, использующиеся в различных видах хозяйственной деятельности: авиационные и автомобильные бензины, реактивные, тракторные, осветительные керосины, дизельное топливо, мазуты, растворители, смазочные масла, гудроны, нефтяные битумы и прочие нефтепродукты (парафин, нефтяной кокс, присадки, нефтяные кислоты и другие).
Влияние нефтепродуктов на почвенный покров и экосистемы
Изменение свойств почв при загрязнении нефтепродуктами зависит от физико-химического состава нефтепродуктов, их количества, почвенно-климатических условий, типа почвы, наличия тех или иных биогеохимических барьеров, каналов миграции и диффузии в почвенном профиле (Пиков-ский, 1993; Солнцева, 1998; Seitinger et al., 1994). Почвы, насыщенные нефтепродуктами, теряют способность впитывать и удерживать влагу, для них характерны более низкие значения гигроскопической влажности, водопроницаемости, влагоемкости по сравнению с фоновыми аналогами (Цуцаева, 1984). При загрязнении почв нефтепродуктами происходит ухудшение комплекса агрофизических свойств почв, что неизбежно ведет к нарушению их водного, воздушного, теплового, окислительно-восстановительного и питательного режимов. При загрязнении почв нефтепродуктами, вносимыми в почву со сточными водами, происходит диспергация почвенной массы, почвенные агрегаты разрушаются, а на поверхности образуется плотная водонепроницаемая пленка. Образование такой гидрофобной пленки, обволакивающей почвенные частицы, приводит к уменьшению внутриагрегатной и межагрегатной порозности, удельной поверхности, уменьшению способности почвы адсорбировать и удерживать влагу (Сидтиков Р.В., Волокитин Mil, 2001). Пропитывание нефтепродуктами почвенной массы приводит к активным изменениям в химическом составе, свойствах и структуре почв. Прежде всего, это сказывается на гумусовом горизонте: количество углерода в нем резко увеличивается, но ухудшается свойство почв как питательного субстрата для растений. Гидрофобные составляющие нефтепродуктов затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к физиологическим изменениям последних.
Продукты трансформации НП резко изменяют состав почвенного гумуса. На первых стадиях загрязнения это относится, в основном, к липидным и кислым компонентам. На дальнейших этапах за счет углерода нефтепродуктов увеличивается нерастворимый углеродный остаток. В почвенном профиле идет изменение окислительно-восстановительных условий, увеличение подвижности гумусовых компонентов и ряда микроэлементов (Хасанова З.М. и др., 1987). Нефтяное загрязнение подавляет фотосинтетическую активность растительных организмов. Почвы считаются загрязненными НП, если концентрация их достигает уровня, при котором: начинается угнетение или деградация растительного покрова; падает продуктивность сельскохозяйственных земель; нарушается природное равновесие в почвенном биоценозе; происходит вытеснение одним - двумя бурно произрастающими видами растительности остальных видов, ингибируется деятельность микроорганизмов, исчезают виды альгофлоры, мезофауны и т.п.; происходит вымывание НП из почв в подземные или поверхностные воды; изменяются водно-физические свойства и структура почв; заметно возрастает доля углерода НП в некарбонатном (органиче ском) углероде почв (до 10% и более от всего органического углерода). Классификация уровней загрязнения почв нефтепродуктами приведена Нормирование безопасного содержания нефтепродуктов в почвах в различных странах разрабатывается с учетом характера регионального загрязнения среды, степени ее индустриализации и физико-географических условий, облегчающих или затрудняющих самоочищение объектов природной среды. Например, в Нидерландах для оценки загрязнения почв и грунтовых вод приняты три уровня, в зависимости от которых необходимо проведение тех или иных мероприятий по охране природной среды. В качестве исходного уровня для оценки загрязнения почв принята система "фоновых уровней", представляющая собой региональный фон содержания потенциально токсичных элементов и веществ, характерный для территории страны (сигнальный уровень 1). Сигнальный уровень 2 - это повышенное загрязнение, которое требует наблюдения за динамикой загрязнения и устранения причины загрязнения; уровень 3 - высокое загрязнение, при котором необходима срочная чистка почв и грунтовых вод. В обзоре Мак Джила приводятся данные зарубежных исследователей, в основном европейских стран по установлению безопасных уровней содержания НП в почвах.
Эти данные существенно различаются из-за климатических и почвенных особенностей мест, где проводились опыты. В среднем верхним безопасным уровнем содержания НП в почве автор считает 1000 мг/кг. Прекращение роста растений наблюдалось при внесении примерно 3500 мг НП на 1 кг почвы. Начало серьезного ущерба отмечалось при содержании около 20000 мг/кг. Таким образом, в западных странах, расположенных примерно на тех же широтах, что и Россия, за нижний допустимый уровень загрязнения почв НП принимается уровень от 1000 до 5000 мг/кг сухой почвы в зависимости от почвенно-климатических условий. Объектом исследования послужили почвенные образцы, взятые из органогенного горизонта городских почв. В Табл. 6 приведены средние значения содержания углеводородов в исследуемых почвах г. Москвы. Среднее значение концентрации нефтепродуктов по всей выборке составляет 322,27 мг/кг, что не превышает значение ПДК (1500 мг/кг). Медианное значение ниже ПДК и составляет 155 мг/кг. По результатам измерений на всех участках медианные и средние значения не превосходят ПДК. Анализ концентраций на нормальность распределения ни по замерам, ни по медианным значениям на участках не показал нормальности выборок (Тест Жарко-Бера дает 0-ю вероятность нормальности значений). Распределение нефтепродуктов в исследуемых почвах не соответствует гипотезе о нормальном распределении, а содержание нефтепродуктов может варьировать на порядок, локально превышая предельно-допустимые концентрации (ПДК) в 2,8 раза.
