resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2021-26-1-8resar-175Research ArticleОбщая биология. ЭкологияGeneral biology. EcologyИспользование показателя магнитной восприимчивости почв для оценки экологического состояния почвогрунтов г. ЯкутскаThe use of the magnetic susceptibility index of soils for the assessment of the ecological state of the soils in Yakutskhttps://orcid.org/0000-0002-2668-9745ЧевычеловА. П.ChevychelovA. P.

ЧЕВЫЧЕЛОВ Александр Павлович, доктор биологических наук, главный научный сотрудник

677980, Якутск, пр. Ленина, 41

Researcher ID: D-7565-2018

CHEVYCHELOV Alexander Pavlovich, Dr. Sci. (Biology), chief researcher

41 Lenina pr., Yakutsk 677000

ID-7565-2018

chev.soil@list.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0041-7458АлексеевА. А.AlekseevA. A.

АЛЕКСЕЕВ Алексей Алексеевич, лаборант

677980, Якутск, пр. Ленина, 41

ALEKSEEV Alexey Alekseevich, Laboratory Assistant

41 Lenina pr., Yakutsk 677000

alex3.fromru@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8374-4782КузнецоваЛ. И.KuznetsovaL. I.

КУЗНЕЦОВА Любовь Ивановна, инженер-исследователь

677980, Якутск, пр. Ленина, 41

KUZNETSOVA Lyubov Ivanovna, Research Engineer

41 Lenina pr., Yakutsk 677000

likkol@yandex.ruИнститут биологических проблем криолитозоны СО РАНРоссияInstitute for Biological Problems of Cryolithozone SB RASRussian Federation2021180920212617892Copyright © Чевычелов А.П., Алексеев А.А., Кузнецова Л.И., 20212021Чевычелов А.П., Алексеев А.А., Кузнецова Л.И.Chevychelov A.P., Alekseev A.A., Kuznetsova L.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/175

Впервые проведено определение объемной магнитной восприимчивости (ОМВ) техногенно-загрязненных почвогрунтов г. Якутск, сформированных на многолетнемерзлых породах и функционирующих в условиях криоаридного климата Центральной Якутии. Осуществлена магнитометрическая съемка на территории современного г. Якутск по произвольной сети наблюдений, выполнено 444 измерения ОМВ почвогрунтов малогабаритным измерителем КМ-7. Величины ОМВ почвогрунтов г. Якутск изменяются значительно, при среднем значении 163,5·10–5 ед. Си предел изменения данного показателя 13,2–1220,0·10–5 ед. Си составляет почти три порядка величин (103 ), что указывает на его высокую вариабельность, когда коэффициент вариации V = 64 %. Также значительно варьируют и средние величины ОМВ, полученные для почвогрунтов отдельных улиц и районов города, изменяясь от 80,3 до 314,6·10–5 ед. Си, т. е. почти в 4 раза. Была составлена гистограмма ОМВ почвогрунтов г. Якутск, когда весь массив данных был разбит на семь рангов или классов, с шагом, равным 50·10–5 ед. Си. В результате основная масса всех величин (84 %) укладывалась в пределы значений до 250·10–5 ед. Си, а на интервалы таковых ˃ 250·10–5 ед. Си приходилось всего 16 % значений от общего количества измерений. По результатам проведенного исследования также было установлено, что суммарный показатель загрязнения изучаемых почвогрунтов тяжелыми металлами (Zc) связан с показателем ОМВ сильной положительной (r = 0,937) статистически значимой (n = 8, rst = 0,707, р = 0,95) корреляционной связью, практически приближающейся к линейной зависимости. Среднее значение ОМВ почвогрунтов г. Якутск сопоставимо с таковыми, определенными для промышленных районов г. Москва (160–180·10–5 ед. Си), г. Пермь (183·10–5 ед. Си), г. Медногорск (158·10–5 ед. Си), и в то же время значительно ниже величин, полученных для крупных промышленно развитых городов Китая, таких как Ханьчжоу и Лоян (128·10–5 ед. Си).

For the first time, the volume magnetic susceptibility (VMS) was determined for technogenically polluted soils of Yakutsk formed on permafrost and functioning in the cryoarid climate of Central Yakutia. Magnetometric survey was carried out over the territory of the modern city of Yakutsk using an arbitrary observation network, and 444 measurements of soil VMS were made using a small-sized KM-7 kappameter. The values of soil VMS in Yakutsk vary significantly, with the average value equal to 163,5·10–5 Si units. This parameter varies within the range 13,2-1220,0·10–5 Si units, that is, almost three orders of magnitude (103 ), which points to its high variability while the variation coefficient is V = 64 %. The average values of VMS obtained for the soils of individual streets and districts of the city vary significantly, too: from 80,3 to 314,6·10–5 Si units, which is almost 4 times. A histogram of the VMS of soils in Yakutsk was compiled, when the entire data array was divided into 7 ranks or classes with a step equal to 50·10– 5 Si units. As a result, the majority of all values (84 %) fit within the range up to 250·10–5 Si units, while only 16 % of the total number of measurements were above 250·10–5 Si units. According to the results of the study, it was also found that the total indicator of contamination of the studied soils with heavy metals (Zc) is associated with the VMS indicator with a strong positive (r = 0,937) statistically significant (n = 8, rst = 0,707, p = 0,95) correlation, almost approaching a linear relationship. The average VMS of the Yakutsk soils is comparable with the values determined for the industrial districts of Moscow (160–180·10–5 Si units), Perm (183·10–5 units Si), Mednogorsk (158·10–5 Si units), but at the same time it is much larger than the values obtained for large industrial cities in China, such as Hangzhou and Luoyang (128·10–5 Si units).

криолитозонаг. Якутсктехногенно-загрязненные почвогрунтымагнитная восприимчивость.cryolithozoneYakutsktechnogenically polluted soilsmagnetic susceptibilityСтатья подготовлена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по проекту (тема № 0297-2021-0027, ЕГИСУ НИОКТР № АААА-А21-121012190033-5).The research was carried out within the state assignment of Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (theme No. 0297-2021-0027, reg. No. АААА-А21- 121012190033-5)ReferencesТорговкин Н.В. Геохимические особенности техногенных грунтов криолитозоны на примере территории г. Якутска: Автореф. канд. геол.-мин. наук. Якутск, 2017. 21 с.Torgovkin N.V. Geohimicheskie osobennosti tekhnogennyh gruntov kriolitozony na primere territorii g. Yakutska: Avtoref. na soisk. uchenoj step. kand. Yakutsk, 2017. 21 p.Соломонов Н.Г., Ремигайло П.А., Десяткин Р.В., Охлопков И.М., Исаев А.П., Захарова В.И. Биоэкологические проблемы крупного города на Севере (на примере г. Якутск) // Вестник СВФУ. 2011. Т. 8, № 4. С. 32–39.Solomonov N.G., Remigajlo P.A., Desyatkin R.V., Ohlopkov I.M., Isaev A.P., Zaharova V.I. Bioekologicheskie problemy krupnogo goroda na Severe (na primere g. Yakutska) // Vestnik SVFU. 2011. Vol. 8, No. 4. P. 32–39.Сивцева Н.Е. Экогеохимические особенности формирования урбаноземов в условиях криолитозоны (на примере г. Якутска): Автореф. на канд. биол. наук. Якутск, 2012. 23 с.Sivceva N.E. Ekogeohimicheskie osobennosti formirovaniya urbanozemov v usloviyah kriolitozony (na primere g. Yakutska): avtoref. na soisk. uchenoj step. kand. biol. nauk. Yakutsk, 2012. 23 p.Саввинов Д.Д., Макарова М.П., Тимофеев А.Г., Ковальский Д.В. Микроэлементы в почвах пригородной зоны г. Якутска // Наука и образование. 2014. № 2. С. 7–10.Savvinov D.D., Makarova M.P., Timofeev A.G., Koval’skij D.V. Mikroelementy v pochvah prigorodnoj zony g. Yakutska // Nauka i obrazovanie. 2014. No. 2. P. 7–10.Сивцева Н.Е., Легостаева Я.Б., Макаров В.С., Васильев Н.Ф. Экологическая оценка состояния территории г. Якутск по суммарному показателю загрязнения почвенного покрова // Вестник СВФУ. 2011. Т. 8, № 2. С. 30–35.Sivceva N.E., Legostaeva Ya.B., Makarov V.S., Vasil’ev N.F. Ekologicheskaya ocenka sostoyaniya territorii g. Yakutska po summarnomu pokazatelyu zagryazneniya pochvennogo pokrova // Vestnik SVFU. 2011. Vol. 8, No. 2. P. 30–35.Макаров В.Н. Эколого-геохимическая оценка техногенного воздействия на окружающую среду Якутии // География и природные ресурсы. 2010. № 1. С. 45–48.Makarov V.N. Ekologo-geohimicheskaya ocenka tekhnogennogo vozdejstviya na okruzhayushchuyu sredu Yakutii // Geografiya i prirodnye resursy. 2010. No. 1. P. 45–48.Щелчкова М.В., Жерготова М.С. Ферментативная активность мерзлотной лугово-черноземной почвы транспортной зоны «Аэропорт – Якутск» // Наука и образование. 2014. № 2. С. 14–18.Shchelchkova M.V., Zhergotova M.S. Fermentativnaya aktivnost’merzlotnoj lugovo-chernozemnoj pochvy transportnoj zony «Aeroport – Yakutsk» // Nauka i obrazovanie. 2014. No. 2. P. 14–18.Макаров В.Н., Торговкин Н.В. Геохимическая характеристика техногенных отложений (культурного слоя) в криолитозоне // Наука и образование. 2017. № 3. С. 38–45.Makarov V.N., Torgovkin N.V. Geohimicheskaya charakteristika tekhnogennyh otlozhenij (kul’turnogo sloya) v kriolitozone // Nauka i obrazovanie. 2017. No. 3. P. 38–45.Солдатова В.Ю., Шадрина Е.Г., Карпова С.Д. Биотестирование фитотоксичности почвогрунтов г. Якутска с использованием теста ‒ объекта овса посевного Avena Sativa L. // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2018. Т. 24, № 2. С. 76–86.Soldatova V.Yu., Shadrina E.G., Karpova S.D. Biotestirovanie fitotoksichnosti pochvogruntov g. Yakutska s ispol’zovaniem testa ‒ ob″ekta ovsa posevnogo Avena Sativa L. // Prirodnye resursy Arktiki i Subarktiki. 2018. Vol. 24, No. 2. P. 76–86.Макаров В.Н., Торговкин Н.В. Загрязнение атмосферы города Якутска взвешенными веществами // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2020. Т. 25, № 1. С. 43–50.Makarov V.N., Torgovkin N.V. Zagryaznenie atmosfery goroda Yakutska vzveshennymi veshchestvami // Prirodnye resursy Arktiki i Subarktiki. 2020. Vol. 25, No. 1. P. 43–50.Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов А.В., Морозов В.В. Магнетизм почв. Ярославль: ЯГТУ, 1995. 223 с.Babanin V.F., Truhin V.I., Karpachevskij L.O., Ivanov A.V., Morozov V.V. Magnetizm pochv. Yaroslavl’: YAGTU, 1995. 223 p.Mullins C.E. Magnetic susceptibility of the soils and its significance in soil science – a review // Journal of Soil Science. 1977. Vol. 28. P. 223–246.Mullins C.E. Magnetic susceptibility of the soils and its significance in soil science – a review // Journal of Soil Science. 1977. Vol. 28. P. 223–246.Гладышева М.А., Иванов А.В., Строганова М.Н. Выявление ареолов техногенно-загрязненных почв Москвы по их магнитной восприимчивости // Почвоведение. 2007. № 2. С. 235–242.Gladysheva M.A., Ivanov A.V., Stroganova M.N. Vyyavlenie areolov tekhnogenno-zagryaznennyh pochv Moskvy po ih magnitnoj vospriimchivosti // Pochvovedenie. 2007. No. 2. P. 235–242.Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Лобанова Е.С. Загрязненность тяжелыми металлами и металлоидами почв г. Пермь // Агрохимия. 2009. № 4. С. 60–68.Vodyanickij Yu.N., Vasil’ev A.A., Lobanova E.S. Zagryaznennost’ tyazhelymi metallami i metalloidami pochv g. Perm’ // Agrohimiya. 2009. No. 4. P. 60–68.Водяницкий Ю.Н., Шоба С.А. Магнитная восприимчивость как индикатор загрязнения тяжелыми металлами городских почв (обзор литературы) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2015. № 1. С. 13–20.Vodyanickij Yu.N., Shoba S.A. Magnitnaya vospriimchivost’ kak indikator zagryazneniya tyazhelymi metallami gorodskih pochv (obzor literatury) // Vestn. Mosk. un-ta. Ser. 17. Pochvovedenie. 2015. No. 1. P. 13–20.Латышенко К.П., Разумовская М.Ю. Экспрессконтроль городских почв на содержание тяжелых металлов // Мир измерений. 2011. № 7. С. 39–41.Latyshenko K.P., Razumovskaya M.Yu. Ekspresskontrol’ gorodskih pochv na soderzhanie tyazhelyh metallov // Mir izmerenij. 2011. No. 7. P. 39–41.Васильев А.А., Лобанова Е.С. Картосхема магнитной восприимчивости почвенного покрова г. Перми // Пермский аграрный вестник. 2013. № 3(3). С. 24–27.Vasil’ev A.A., Lobanova E.S. Kartoskhema magnitnoj vospriimchivosti pochvennogo pokrova g. Permi // Permskij agrarnyj vestnik. 2013. No. 3(3). P. 24–27.Решетников М.В., Гребенюк Л.В., Кузнецов В.В. Пространственное распределение магнитной восприимчивости почв в пределах города Медногорска (Оренбургская область) // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 3(178). С. 177–182.Reshetnikov M.V., Grebenyuk L.V., Kuznecov V.V. Prostranstvennoe raspredelenie magnitnoj vospriimchivosti pochv v predelah goroda Mednogorska (orenburgskaya oblast’) // Vestnik orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. 2015. No. 3(178). P. 177–182.Макаров О.А., Кубарев Е.Н., Чистова О.А., Карева О.В., Крикуненко А.С., Балджиев А.С. Магнитная восприимчивость почв на придорожных территориях // Земледелие. 2019. № 2. С. 17–20.Makarov O.A., Kubarev E.N., Chistova O.A., Kareva O.V., Krikunenko A.S., Baldzhiev A.S. Magnitnaya vospriimchivost’ pochv na pridorozhnyh territoriyah // Zemledelie. 2019. No. 2. P. 17–20.Lu S.G., Bou S.Q. Study on the correlation of magnetic properties an heavy metals content in urban soils of Hagzhou city, China // J. Appl. Geophys. 2006. Vol. 60. P. 1–12.Lu S.G., Bou S.Q. Study on the correlation of magnetic properties an heavy metals content in urban soils of Hagzhou city, China // J. Appl. Geophys. 2006. Vol. 60. P. 1–12.Lu S.G., Bou S.Q., Xue G.F. Magnetic properties as indicators of heavy metals pollution in urban topsoils: a case study from the city of Luoyang, China // Geophys. J. Intern. 2007. Vol. 171. P. 568–580.Lu S.G., Bou S.Q., Xue G.F. Magnetic properties as indicators of heavy metals pollution in urban topsoils: a case study from the city of Luoyang, China // Geophys. J. Intern. 2007. Vol. 171. P. 568–580.Golden N., Potito A.P., Zhang C., Morrison L., Gipson P.J. Spatial patterns of metal contamination and magnetic susceptibility of soils at an Urban Bonfire site // Applied Geochemistry. 2015. Vol. 52. P. 86–96.Golden N., Potito A.P., Zhang C., Morrison L., Gipson P.J. Spatial patterns of metal contamination and magnetic susceptibility of soils at an Urban Bonfire site // Applied Geochemistry. 2015. Vol. 52. P. 86–96.Макаров О.А., Яковлев А.С., Тощева Г.П., Иванов А.В. Магнитная восприимчивость почв железнодорожных объектов ЦАО города Москвы // Экологическая безопасность. 2013. № 2. С. 71–73.Makarov O.A., Yakovlev A.S., Toshcheva G.P., Ivanov A.V. Magnitnaya vospriimchivost’ pochv zheleznodorozhnyh ob’ektov CAO goroda Moskvy // Ekologicheskaya bezopasnost’. 2013. No. 2. P. 71–73.Чевычелов А.П., Скрыбыкина В.П., Васильева Т.И. Географо-генетические особенности формирования свойств и состава мерзлотных почв Центральной Якутии // Почвоведение. 2009. № 6. С. 648–657.Chevychelov A.P., Skrybykina V.P., Vasil’eva T.I. Geografo-geneticheskie osobennosti formirovaniya svojstv i sostava merzlotnyh pochv Central’noj Yakutii // Pochvovedenie. 2009. No. 6. P. 648–657.Климат Якутска / Под ред. Ц.А. Швер, С.А. Изюменко. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 247 с.Klimat Yakutska / Pod red. C.A. Shver, S.A. Izyumenko. L.: Gidrometeoizdat, 1982. 247 p.Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1973. 399 с.Vadyunina A.F., Korchagina Z.A. Metody issledovaniya fizicheskih svojstv pochv i gruntov. M.: Vysshaya shkola, 1973. 399 p.Якутск: географический атлас. М.: Комитет по геодезии и картографии РФ, 1992. 56 с.Yakutsk: geograficheskij atlas. M.: Komitet po geodezii i kartografii RF, 1992. 56 p.Якутск: картографический атлас. Якутск: Медиа-холдинг «Якутия», 2012. 232 с.Yakutsk: kartograficheskij atlas. Yakutsk: Mediyaholding «Yakutiya», 2012. 232 p.Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. 328 с.Dmitriev E.A. Matematicheskaya statistika v pochvovedenii. M.: Knizhnyj dom «LIBROKOM», 2009. 328 p.Численность населения городов Китая. URL: http://comparecites.org/ru/compare/Hangzl (дата обращения: 01.11.2020).Chislennost’ naseleniya gorodov Kitaya. URL: http://comparecites.org/ru/compare/Hangzl (data obrashcheniya: 01.11.2020).Численность населения 100 крупнейших городов России. URL:http://www.sites.google.com/site/ruregdatav1/largest_cities_russia (дата обращения: 01.11.2020).Chislennost’ 100 krupnejshih gorodovRossii. URL: http://www.sites.google.com/site/ruregdatav1/largest_cities_russia (data obrashcheniya: 01.11.2020).Способ определения техногенного загрязнения почв и донных осадков металлами: пат. 2110068 Рос. Федерация. № 93030153/28/ Молостовский Э.А., Еремин В.Н; заявл. 10.06.93, 2с.Sposob opredeleniya tekhnogennogo zagryazneniya pochv i donnyh osadkov metallami: pat. 2110068 Ros. Federaciya. N 93030153/28/ Molostovskij E.A., Eremin V.N; zayavl. 10.06.93, 2s.Павлов П.Д., Букатин М.Д., Решетников М.В., Еремин В.Н. Состояние почвенного покрова в зоне влияния полигона твердых бытовых отходов (на примере Балаковского полигона Саратовской области) // Аграрный научный журнал. 2015. № 2. С. 21–25.Pavlov P.D., Bukatin M.D., Reshetnikov M.V., Eremin V.N. Sostoyanie pochvennogo pokrova v zone vliyaniya poligona tverdyh bytovyh othodov (na primere Balakovskogo poligona Saratovskoj oblasti) // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. 2015. No. 2. P. 21–25.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.