Ecological and geological assessment of Vasileostrovsky district environment according to monitoring data of content of heavy metals in snow cover and soils

Abstract

В работе проведена эколого-геологическая оценка состояния окружающей среды Василеостровского района Санкт-Петербурга по данным мониторинга содержания тяжёлых металлов (Pb, Zn, Cu, Cr, Ni) в снежном покрове и почво-грунтах. Установлено, что в почво-грунтах средний коэффициент концентрации исследуемых элементов снижается в ряду Zn>Cu>Pb>Cr>Ni. Рассмотрена методика оценки пространственной неоднородности распределения тяжёлых металлов в городских почвах в пределах площади отбора проб по методу конверта. Выявлено, что в общем случае величина вариации в пределах стандартной площади «конверта» равна 30%. На основании измеренной величины вариации предложен «принцип минимизации возможных вредных последствий химического загрязнения почв». На примере распределения суммарного показателя загрязнения почв Zc в пределах Василеостровского района г. Санкт-Петербурга показано, что учет погрешности пробоотбора почв по методу «конверта», связанной с природной неравномерностью площадного распределения тяжелых металлов, может существенно повлиять на определение категории загрязнения почв и конфигурацию разделения территорий на категории. Установлено, что максимальный вклад в суммарный показатель загрязнения снежного покрова так же, как и в случае почво-грунтов, вносит цинк. Однако, ряд снижения концентрации выглядит иначе: Zn>Ni>Cu>Cr>Pb. Была выявлена высокая положительная корреляция (больше 0,7) между коэффициентами концентрации цинка в снежном покрове и почво-грунтах, что может указывать на постоянство поступления этого поллютанта в компоненты природной среды. Аналогичная закономерность характерна для суммарного показателя загрязнения Zc. Наиболее заметная разница была отмечена в характере загрязнения почвенного и снежного покрова свинцом. Для почв концентрация свинца в значительной степени определяет суммарный показатель загрязнения. В снеге содержание свинца находится на уровне фонового. Это может свидетельствовать о том, что в настоящее время поступление свинца в атмосферу заметно ниже, чем 10 лет назад.

An ecological-geological assessment of the state of the environment of the Vasileostrovsky district of St. Petersburg based on the monitoring of the content of heavy metals (Pb, Zn, Cu, Cr, Ni) in snow cover and soil was carried out. It was established that in soil-soils the average concentration coefficient of the elements under study decreases in the series Zn> Cu> Pb> Cr> Ni. Author considers the method of estimating the spatial heterogeneity of distribution of heavy metals in urban soils within the area of the "envelope" sampling method. It was revealed that, in general, the variation within the standard "envelope" area is equal to 30%. Author proposed a "principle of minimizing the possible harmful effects of chemical contamination of soils" based on the measured value variations. For example, the distribution of total index of soil contamination within the Vasileostrovsky district of St. Petersburg shows that the accounting errors of sampling soil using the "envelope" sampling method associated with natural uneven areal distribution of heavy metals, can significantly affect the definition of the category of soil contamination. The difference between soil and soil contamination in the northern, central and western parts of the Vasilievsky Island became more clearly visible - the latter turned out to be less contaminated. It was established that zinc determines the total snow cover contamination index, as well as in the case of soil. However, the series of concentration decrease looks different: Zn> Ni> Cu> Cr> Pb. A high positive correlation was found between the coefficients of zinc concentration in the snow cover and soil, which may indicate a constant supply of this pollutant to the components of the environment. A similar pattern was noticed for the total pollution index. The most noticeable difference was noted in the contamination of soil and snow cover by lead. For soils lead concentration determines the total pollution index. In snow lead content is at the background level. This may indicate that at present the intake of lead into the atmosphere is noticeably lower than 10 years ago.