Ecology-geological assessment of status of kotlin island.
Baitelova V.V. (SPSU, Saint-Petersburg);
Kurilenko V.V., Prof., Dr. of Sc (SPSU, Saint-Petersburg).
На сегодняшний день люди, проживающие в крупных городах, вынуждены жить в условиях высокой антропогенной нагрузки, что, несомненно, сказывается на качестве жизни и здоровье населения. Почвы являются естественным барьером, который накапливает и передает загрязнения через грунтовые воды, воздух и растения человеку.
В качестве объекта изучения остров Котлин был выбран из-за своего уникального территориального положения. Так как эта территория со всех сторон окружена водой, практически полностью исключено попадание загрязнителей извне. Это позволяет дать точную оценку экологической ситуации изучаемой территории, исключив действие сторонних факторов.
Город Кронштадт вместе с прилегающими территориями имеет богатую военную и промышленную историю, которая сегодня отражается на состоянии городских экосистем.
Таким образом, целью работы явилась характеристика загрязнения почвогрунтов и растительной компоненты природной среды острова Котлин тяжелыми металлами. Выяснение и исследование этой проблемы является важным аспектом для научной и практической работы по проведению экологического мониторинга.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. В каждой функциональной зоне определить уровень содержания ТМ в грунтах и Taráxacum officinále;
2. Установить зависимость между техногенной нагрузкой и концентрациями ТМ в почвах и образцах растений;
3. Определить способность Taráxacum officinále к аккумуляции ТМ надземной и подземной частью;
4. Проверить возможность использования Taráxacum officinále в качестве индикатора загрязнения окружающей среды и фиторемедианта.
Нами проводилось опробование грунтов на протяжении 2015-2017 гг. и растений Taraxacum officinale в осенний и весенний периоды 2016 г. Места пробоотбора выбирались в соответствии с техногенной нагрузкой острова, были задействованы все функциональные зоны.
Исследования отобранных образцов проводились на содержание в них Pb, Zn, Cu, Ni, Cr, As.
Степень загрязнения грунтов на острове не равномерна. На основании рассчитанного суммарного показателя ZС нами были обозначены функциональные зоны. Обследование показало, что в наибольшей степени загрязнению подвержены производственные и общественно-деловые зоны. На этих территориях на протяжении нескольких веков велась промышленная деятельность. Почвы обследовались на содержание тяжелых металлов I и II класса опасности: Pb, Zn, Cu, Ni, Cr, As. Наибольшими концентрациями характеризуется Zn и Pb. Их значения превышают фоновые в 12 и 18 раз соответственно.
В качестве индикатора состояния окружающей среды нами был использован вид Taraxacum officinale. В тех же точках наблюдения вместе с почвами отбирались образцы одуванчика полевого, для оценки способности этого вида аккумулировать ТМ. В работе показано, что существует зависимость между содержанием ТМ в грунтах и в органах растения. Максимальными концентрациями характеризуются одуванчики, растущие на почвах промышленных зон. Соответствующие точки наблюдения находятся в непосредственной близости от Кронштадского Морского завода и Морского Арсенала. Наибольшие значения характерны для Zn (254 мг/кг в корне) и Cu (50,4 мг/кг в корне), однако они находятся в пределах допустимых концентраций. Превышения обнаружены по Pb (на территории Кронштадского Рыбного хозяйства – 67 мг/кг в корне и 54 мг/кг в побеге, при норме 5-10 мг/кг), Ni (так на территории Кронштадского Рыбного хозяйства -18 мг/кг, при норме 0,5-5мг/кг), Cr (в районе Морского завода -33,6 мг/кг, при допустимой норме 0,1-0,5 мг/кг).
Мы установили, что в целом корневая система более восприимчива к ТМ. Однако способность к накоплению может меняться в зависимости от периода вегетации.
1. Pb весной и осенью аккумулируется корневой системой;
2. Zn накапливается в корневой системе одуванчика на протяжении всего периода вегетации;
3. Медь накапливается одинаково хорошо как в подземной части растения, так в надземной фитомассе;
4. Показано, что никель лучше накапливается в листьях одуванчика, чем в корнях.
Таким образом, можно сделать заключение, что приоритетными загрязнителями острова Котлин являются Pb и Zn. Эти элементы хорошо экстрагируются одуванчиком полевым и не оказывают негативного влияния на его жизнедеятельность. Следовательно, Taraxacum officinale может использоваться в целях мониторинга состояния городских почв, а также в целях фиторемедиации загрязненных территорий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Куриленко В.В. Основы экогеологии, биоиндикации и биотестирования водных экосистем. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004, 448 с.
2. Куриленко В.В., Изосимова О.С. Эколого-геологическое ресурсоведение. СПб.: С.-Петерб. гос. ун-т, 2014, 128 с.
3. Куриленко В.В., Осмоловская Н.Г., и др. Экогеологическая характеристика Кронштадта и оценка загрязненности его территории тяжелыми металлами. // Вестник СПБГУ. Сер. 7. 2015. Вып. 2, с. 107-124.