Фоновое содержание загрязняющих веществ в почвах

За многолетний период наблюдений на СКФМ величины содержания тяжелых металлов в верхних горизонтах почв в целом были близки к оценкам среднемировых кларков элементов в верхней части континентальной земной коры (табл. 1). Исключение составляет повышенный диапазон варьирования содержания соединений свинца в горных бурых лесных почвах Кавказского БЗ, который обусловлен литологической обогащенностью этим элементом материнских гранито-гнейсовых пород Альпийско-Гималайского складчатого пояса.

Таблица 1. Средние величины содержания тяжелых металлов (мг/кг) в почвах СКФМ за период 2015-2019 гг. и диапазоны значений показателей за период 2009-2019 гг.

Согласно данным последних сроков мониторинговых наблюдений, концентрации соединений свинца, кадмия и меди в поверхностных горизонтах почв СКФМ, как правило, укладываются в диапазоны варьирования показателей, установленных за период с 2009 по 2019 гг. Однако в почвах Астраханского БЗ в 2019 г. зафиксированы максимальные за последнюю декаду концентрации контролируемых тяжелых металлов, а в почвах Кавказского БЗ и НП Смоленское Поозерье максимальные концентрации свинца и кадмия соответственно. Обобщение мировых данных по содержанию соединений кадмия в почвах показало, что фоновые уровни этого поллютанта не превосходят 0,5 мг/кг, и все более высокие значения свидетельствуют об антропогенном вкладе в содержание Cd в верхнем слое почв. Вместе с тем, в почвах Воронежского БЗ в 2019 г. отмечаются минимальные за период 2009-2019гг. концентрации меди. Межгодовое варьирование показателей, безусловно, во многом определяется естественным пространственным варьированием свойств почв на площадках пробоотбора, что требует для установления временных трендов загрязнения почв тяжелыми металлами их непрерывного систематического мониторинга.

С санитарно-гигиенической позиции, текущие уровни содержания в почвах СКФМ соединений свинца, кадмия и меди не превышают величин ориентировочно-допустимых концентраций (ОДК) тяжелых металлов, что характеризует фоновый уровень загрязнения наземных экосистем России как экологически допустимый.

Содержание в почвах СКФМ приоритетных загрязнителей органической природы характеризует их экологическое состояние в основном как благополучное. Как правило, в поверхностных горизонтах почв обнаруживаются лишь следовые количества поллютантов, поступивших в наземные экосистемы заповедников и национальных парков вследствие глобального рассеяния в атмосфере (табл. 2). Так, содержание в почвах СКФМ бенз(а)пирена на один-два порядка меньше значений ПДК.

В отношении стойкого в природной среде пестицида ДДТ и его метаболитов в почвах СКФМ в последние годы регистрируются концентрации, которые в 3-5 раз ниже установленного ПДК. Однако в ряде почв станций фонового мониторинга с суглинистым составом спорадически отмечаются достаточно высокие остаточные концентрации пестицида, поступившего ранее из атмосферы. Так, суммарное содержание ДДТ и его метаболитов, численно превышающее величину 0,5 ПДК, зарегистрировано в дерново-подзолистых почвах Приокско-Террасного БЗ, Воронежского БЗ и Волжско-Камского БЗ, а также в горных мерзлотно-таежных почвах Баргузинского БЗ.

Таблица 2. Средние величины содержания органических загрязняющих веществ (мкг/кг) в почвах СКФМ за период 2015-2019 гг. и диапазоны значений показателей за период 2009-2019 гг.

При контроле остаточных количеств инсектицида γ-гексахлорциклогексана (γ-ГХЦГ), который был официально запрещен к применению в России в 1990 г., в почвах СКФМ регистрируются значения, которые близки к пределу лабораторного обнаружения и в 50 и более раз ниже установленных ПДК. Это позволяет говорить о фактическом отсутствии в настоящее время загрязнения почв фоновых территорий γ-ГХЦГ.

Фоновое содержание загрязняющих веществ в растительности

По данным последнего срока опробования, а также за период наблюдений 2009-2019 гг. визуальное обследование состояния растительности СКФМ не выявляло видимых признаков нарушений роста и развития фитоценозов, которые могли бы определяться загрязнением окружающей среды.

Содержание контролируемых тяжелых металлов и органических загрязнителей в зеленых частях доминантных видов растений древесного, травянистого и мохового ярусов СКФМ в целом отвечает характеристикам природного фона и находится в более узких пределах колебаний, чем в почвах, что отражает буферную роль почвенной компоненты наземных экосистем в формировании миграционных потоков элементов (табл. 3).

Таблица 3. Средние концентрации тяжелых металлов (мг/кг абсолютно сухой массы) в растительности СКФМ в 2015-2019 гг. и диапазоны значений показателей за период 2009-2019 гг.

В целом, согласно результатам последнего опробования, для отдельных показателей фонового загрязнения компонентов растительного покрова СКФМ тяжелыми металлами максимальные уровни содержания соединений свинца (37,0 мг/кг) отмечаются в моховом покрове Волжско-Камского БЗ; кадмия (29,7 мг/кг) в листьях ветлы Астраханского БЗ; меди (24,6 мг/кг) в разнотравье Кавказского БЗ.

Концентрации загрязняющих веществ органической природы в растительности СКФМ в целом невысоки. Содержание бенз(а)пирена в зеленых частях растений СКФМ отражает региональный уровень рассеяния поллютанта в атмосфере и незначительно зависит от жизненной формы растения и/или его видовой принадлежности. Согласно последним наблюдениям, относительно повышенные концентрации бенз(а)пирена отмечаются в растительности Приокско-Террасного БЗ и Кавказского БЗ, наименьшие значения контролируемого показателя характерны для НП Смоленское Поозерье (табл. 4).

Анализ содержания в растительности хлорорганических пестицидов выявил стабильно низкие концентрации γ-ГХГЦ, но спорадически высокие значения ДДТ и его метаболитов, отмечаемые как в листьях деревьев, так и в зеленых органах напочвенного покрова, включая моховый ярус. Поскольку применение хлорсодержащих органических инсектицидов групп ДДТ и ГХГЦ для борьбы с насекомыми было в основном прекращено после 1990-х гг., то повышение их остаточных количеств в растительности фоновых территорий может определяться спецификой биоклиматических особенностей вегетации в годы наблюдений, а также пространственной неоднородностью распределения поллютантов в растительном покрове.

В целом, согласно результатам последнего опробования, максимальные уровни содержания бенз(а)пирена (0,5-0,6 мкг/кг) наблюдаются в разнотравье напочвенного покрова Приокско-Террасного и Кавказского БЗ; остаточных количеств ДДТ и его метаболитов (122 мкг/кг) в растительности мохового яруса Волжско-Камского БЗ; а остаточных количеств ɣ-ГХГЦ (4,0 мкг/кг) в хвое сосны Волжско-Камского БЗ.

Таблица 4. Средние концентрации органических загрязняющих веществ (мкг/кг абсолютно сухой массы) в растительности СКФМ в 2015-2019 гг. и диапазоны значений показателей за период 2009-2019 гг.