Использование показателя магнитной восприимчивости почв для оценки экологического состояния почвогрунтов г. Якутска

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, r_st = 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).

1. Торговкин Н.В. Геохимические особенности техногенных грунтов криолитозоны на примере территории г. Якутска: Автореф. канд. геол.-мин. наук. Якутск, 2017. 21 с.

2. 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.

3. Сивцева Н.Е. Экогеохимические особенности формирования урбаноземов в условиях криолитозоны (на примере г. Якутска): Автореф. на канд. биол. наук. Якутск, 2012. 23 с.

4. 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.

5. 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.

6. Макаров В.Н. Эколого-геохимическая оценка техногенного воздействия на окружающую среду Якутии // География и природные ресурсы. 2010. № 1. С. 45–48.

7. Щелчкова М.В., Жерготова М.С. Ферментативная активность мерзлотной лугово-черноземной почвы транспортной зоны «Аэропорт – Якутск» // Наука и образование. 2014. № 2. С. 14–18.

8. Макаров В.Н., Торговкин Н.В. Геохимическая характеристика техногенных отложений (культурного слоя) в криолитозоне // Наука и образование. 2017. № 3. С. 38–45.

9. 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.

10. Макаров В.Н., Торговкин Н.В. Загрязнение атмосферы города Якутска взвешенными веществами // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2020. Т. 25, № 1. С. 43–50.

11. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О., Иванов А.В., Морозов В.В. Магнетизм почв. Ярославль: ЯГТУ, 1995. 223 с.

12. 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.

13. 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.

14. Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Лобанова Е.С. Загрязненность тяжелыми металлами и металлоидами почв г. Пермь // Агрохимия. 2009. № 4. С. 60–68.

15. 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.

16. Латышенко К.П., Разумовская М.Ю. Экспрессконтроль городских почв на содержание тяжелых металлов // Мир измерений. 2011. № 7. С. 39–41.

17. Васильев А.А., Лобанова Е.С. Картосхема магнитной восприимчивости почвенного покрова г. Перми // Пермский аграрный вестник. 2013. № 3(3). С. 24–27.

18. 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.

19. 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.

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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. Климат Якутска / Под ред. Ц.А. Швер, С.А. Изюменко. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 247 с.

26. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1973. 399 с.

27. Якутск: географический атлас. М.: Комитет по геодезии и картографии РФ, 1992. 56 с.

28. Якутск: картографический атлас. Якутск: Медиа-холдинг «Якутия», 2012. 232 с.

29. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. 328 с.

30. Численность населения городов Китая. URL: http://comparecites.org/ru/compare/Hangzl (дата обращения: 01.11.2020).

31. Численность населения 100 крупнейших городов России. URL:http://www.sites.google.com/site/ruregdatav1/largest_cities_russia (дата обращения: 01.11.2020).

32. 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.

33. 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.